高频实验仪器SPF40信号发生器简明说明书.docx

高频实验仪器SPF40信号发生器简明说明书.docx

《高频实验仪器SPF40信号发生器简明说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频实验仪器SPF40信号发生器简明说明书.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

高频实验仪器SPF40信号发生器简明说明书

SPF40函数信号发生器说明书

本仪器是一台精密的测试仪器，具有输出函数信号、调频、调幅、FSK、PSK、猝发、频率扫描等信号的功能。

此外，本仪器还具有测频和计数的功能。

本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研的理想测试设备。

1、采用直接数字合成技术（DDS）。

2、主波形输出频率为1μHz~20MHz。

3、小信号输出幅度可达1mV。

4、脉冲波占空比分辨率高达千分之一。

5、数字调频、调幅分辨率高、准确。

6、猝发模式具有相位连续调节功能。

7、频率扫描输出可任意设置起点、终点频率。

8、相位调节分辨率达0.1度。

9、调幅调制度1%~100%可任意设置。

10、具有频率测量和计数的功能。

11、机箱造型美观大方，按键操作舒适灵活。

12、具有第二路输出，可控制和第一路信号的相位差。

一、函数发生器

1、波形特性

主波形：

正弦波、方波、TTL波

波形幅度分辨率：

12bits

采样速率：

200Msa/s

正弦波谐波失真：

-50dBc（频率≤5MHz）

-45dBc（频率≤10MHz）

-40dBc（频率>10MHz）

正弦波失真度：

≤0.2%（f：

20Hz~100kHz）

方波升降时间：

≤25ns（SPF05A≤40ns）

注:

正弦波谐波失真、正弦波失真度、方波升降时间测试条件：

输出幅度2Vp-p（高阻），环境温度25℃±5℃

储存波形：

正弦波，方波，三角波，锯齿波，脉冲波，TTL等多种波形

波形长度：

4096点

波形幅度分辨率：

12bits

脉冲波占空系数：

1.0%~99.0%（频率≤10kHz），

10%~90%（10kHz~100kHz）

2、频率特性

频率范围：

主波形：

1μHz~5MHz（SPF05A型）

1μHz~10MHz（SPF10A型）

1μHz~20MHz（SPF20A型）

注：

方波、TTL的频率下限是10Hz

储存波形：

1μHz~100kHz

分辨率：

1μHz

频率误差：

≤±5×10-4频率稳定度：

优于±1×10-4

3、幅度特性

幅度范围：

1mV~20Vp-p（高阻），0.5mV~10Vp-p（50Ω）

最高分辨率：

2μVp-p（高阻），1μVp-p（50Ω）

幅度误差：

≤±2%+0.2mV（频率1KHz正弦波）

幅度稳定度：

±1%/3小时

平坦度：

±5%（频率≤5MHz正弦波）,±10%（频率>5MHz正弦波）

±5%（频率≤50kHz其它波形）,±20%（频率>50kHz其它波形）

输出阻抗：

50Ω

幅度单位：

Vp-p，mVp-p，Vrms，mVrms，dBm

4、偏移特性

直流偏移（高阻）：

±（10V-Vpkac），（偏移绝对值≤2×幅度峰峰值）

最高分辨率：

2μV（高阻），1μV（50Ω）

偏移误差：

≤±5%+20mV（高阻）

5、调幅特性

载波信号：

波形为正弦波，频率范围同主波形

调制方式：

内或外

调制信号：

内部5种波形（正弦、方波、三角、升锯齿、降锯齿）或外输入信号

调制信号频率：

1Hz~20kHz

失真度：

≤2%

调制深度：

1%~100%

相对调制误差：

≤±5%+0.5

外输入信号幅度：

3Vp-p（-1.5V~+1.5V）

6、调频特性

载波信号：

波形为正弦波，频率范围同主波形

调制方式：

内或外（外为选件）

调制信号：

内部5种波形（正弦、方波、三角、升锯齿、降锯齿）

调制信号频率：

1Hz~10kHz

频偏：

内调频最大频偏为载波频率的50%，同时满足频偏加上载波频率不大于最高工作频率+100kHz

FSK：

频率1和频率2任意设定

控制方式：

内或外（外控：

TTL电平，低电平F1；高电平F2）

交替速率：

0.1ms~800s

7、调相特性

基本信号：

波形为正弦波，频率范围同主波形

PSK：

相位1（P1）和相位2（P2）范围：

0.1~360.0°

分辨率：

0.1°

交替时间间隔：

0.1ms~800s

控制方式：

内或外（外控TTL电平，低电平P2，高电平P1）

8、猝发

基本信号：

波形为正弦，频率范围同主波形

猝发计数：

1~30000个周期

猝发信号交替时间间隔：

0.1ms~800s

控制方式：

内（自动）/外（单次手动按键触发、外输入TTL脉冲上升沿触发）

9、频率扫描特性

信号波形：

正弦波

扫描范围：

扫描起始点频率（1цHz≤F≤20MHz）。

扫描终止点频率（1цHz≤F≤20MHz）。

扫描时间：

1ms~800s（线性）100ms~800s（对数）

扫描方式：

线性扫描和对数扫描

外触发信号频率：

≤1kHz（线性）≤10Hz（对数）

控制方式：

内（自动）/外（单次手动按键触发、外输入TTL脉冲上升沿触发）

10、调制信号输出

输出频率：

1Hz~20kHz

输出波形：

正弦、方波、三角、升锯齿、降锯齿

输出幅度：

5Vp-p±2%

输出阻抗：

600Ω

11、存储特性

存储参数：

信号的频率值、幅度值、波形、直流偏移值、功能状态。

存储容量：

10个信号

重现方式：

全部存储信号用相应序号调出

存储时间：

十年以上

12、计算特性

在数据输入和显示时，既可以使用频率值也可以使用周期值，既可以使用幅度有效值也可以使用幅度峰峰值和dBm值。

13、操作特性

除了数字健直接输入以外，还可以使用调节旋钮连续调整数据，操作方法可灵活选择。

一、显示说明

①波形显示区

②主字符显示区

③测频/计数显示区

④其它为状态显示区

波形显示区

：

主波形/载波为正弦波形

：

主波形为方波、脉冲波

：

点频波形为三角波形

：

点频波形为升锯齿波形

Arb：

点频波形为存储波形或TTL波形

测频/计数功能模式指示区

Filter：

测频时处于低通状态。

ATT：

测频时处于衰减状态。

GATE：

测频计数时闸门开启。

状态指示区

Adrs：

不用。

Trig：

等待单次触发或外部触发。

FM：

调频功能模式。

AM：

调幅功能模式。

Sweep：

扫描功能模式。

Ext：

外信号输入状态

Freq：

（与Ext）测频功能模式。

Count：

（Ext）计数功能模式。

Ref：

（与Ext）外基准输入状态。

FSK：

频移功能模式。

◄FSK：

相移功能模式。

Burst：

猝发功能模式。

Offset：

输出信号直流偏移不为0。

Shift:

【shift】键按下。

Rmt：

仪器处于远程状态。

Z：

频率单位Hz的组成部分

二、前面板图

（F40前面板参考图）

键盘说明

数字输入键

键名

主功能

第二功能

键名

主功能

第二功能

0

输入数字0

无

7

输入数字7

进入点频

1

输入数字1

无

8

输入数字8

退出程控

2

输入数字2

无

9

输入数字9

进入系统

3

输入数字3

无

●

输入小数点

无

4

输入数字4

无

▬

输入负号

无

5

输入数字5

无

◄

闪烁数字左移*

选择脉冲波

6

输入数字6

无

►

闪烁数字右移**

选择TTL波

*：

输入数字未输入单位时：

按下此键，删除当前数字的最低位数字，可用来修改当前输错的数字。

*：

外计数时：

按下此键，计数停止，并显示当前计数值，再揿动一次，继续计数。

**：

外计数时：

按下此键，计数清零，重新开始计数。

功能键

键名

主功能

第二功能

计数第二功能

单位功能

频率/周期

频率选择

正弦波选择

无

无

幅度/脉宽

幅度选择

方波选择

无

无

键控

键控功能

三角波选择

无

无

菜单

菜单选择

升锯齿波选择

无

无

调频

调频功能选择

存储功能选择

衰减选择

ms/mVpp

调幅

调幅功能选择

调用功能选择

低通选择

MHz/Vrms

扫描

扫描功能选择

测频功能选择

测频/计数选择

KHz/mVrms

猝发

猝发功能选择

直流偏移选择

闸门选择

Hz/dBm

其它键

键名

主功能

其它

输出

信号输出与关闭切换

扫描功能和猝发功能的单次触发

Shift

和其它键一起实现第二功能

单位s/Vpp

按键功能：

前面板共有24个按键，按键按下后，会用响声“嘀”来提示。

大多数按键是多功能键。

每个按键的基本功能标在该按键上，实现某按键基本功能，只须按下该按键即可。

大多数按键有第二功能，第二功能用蓝色标在这些按键的上方，实现按键第二功能，只须先按下【shift】键再按下该按键即可。

少部分按键还可作单位键，单位标在这些按键的下方。

要实现按键的单位功能，只有先按下数字键，接着再按下该按键即可。

【shift】键：

基本功能作为其它键的第二功能复用键，按下该键后，“Shift”标志

亮，此时按其它键则实现第二功能；再按一次该键则该标志灭，此时按其它键则实现基本功能。

还用作“s/Vpp/N”单位。

分别表示时间的单位“s”、幅度的峰峰值单位“V”和其它不确定的单位。

【0】【1】【2】【3】【4】【5】【6】【7】【8】【9】【●】【-】键：

数据输入键。

其中【7】【8】【9】与【shift】键复合使用还具有第二功能。

【◄】【►】键：

基本功能是数字闪烁位左右移动键。

第二功能是选择“脉冲”波形和“任意”波形。

在计数功能下还作为“计数停止”和“计数清零”功能。

【频率/周期】键：

频率的选择键。

当前如果显示的是频率，再按下一次该键，则表示输入和显示改为周期。

第二功能是选择“正弦”波形。

【幅度/脉宽】键：

幅度的选择键。

如果当前显示的是幅度且当前波形为“脉冲”波，再按一次该键表示输入和显示改为脉冲波的脉宽。

第二功能是选择“方波”波形。

【键控】键：

FSK功能模式选择键。

当前如果是FSK功能模式，再按一次该键，则进入PSK功能模式；当前不是FSK功能模式，按一次该键，则进入FSK功能模式。

第二功能是选择“三角波”波形。

【菜单】键：

菜单键，进入FSK、PSK、调频、调幅、扫描、猝发和系统功能模式时，可通过【菜单】键选择各功能的不同选项，并改变相应选项的参数。

在点频时功能且当前处于幅度时可用【菜单】键进行峰峰值、有效值和dBm数值的转换。

第二功能是选择“升锯齿”波形。

【调频】键：

调频功能选择键，第二功能是储存选择键。

它还用作“ms/mVpp”单位，分别表示时间的单位“ms”、幅度的峰峰值单位“mV”。

在“测频”功能下作“衰减”选择键。

【调幅】键：

调幅功能模式选择键，第二功能是调用选择键。

它还用作“MHz/Vrms”单位，分别表示频率的单位“MHz”、幅度的有效值单位“V”。

在“测频”功能下作“低通”选择键。

【扫描】键：

扫描功能模式选择键，第二功能是测频计数功能选择键。

它还用作“kHz/mVrms”单位，分别表示频率的单位“kHz”、幅度的有效值单位“mV”。

在“测频计数器”功能下和【Shift】键一起作“计数”和“测频”功能选择键，当前如果是测频，则选择计数；当前如果是计数则选择测频。

【猝发】键：

猝发功能模式选择键，第二功能是直流偏移选择键。

它还用作“Hz/dBm/Φ”单位，分别表示频率的单位“Hz”、幅度的单位“dBm”。

在“测频”功能下作“闸门”选择键。

【输出】键：

信号输出控制键。

如果不希望信号输出，可按【输出】键禁止信号输出，此时输出信号指示灯灭；如果要求输出信号，则再按一次【输出】键即可，此时输出信号指示灯亮。

默认状态为输出信号，输出信号指示灯亮。

在“猝发”功能模式和“扫描”功能模式的单次触发时作“单次触发”键，此时输出信号指示灯亮。

一、测试前的准备工作

先仔细检查电源电压是否符合本仪器的电压工作范围，确认无误后方可将电源线插入本仪器后面板的电源插座内。

仔细检查测试系统电源情况，保证系统间接地良好，仪器外壳和所有的外露金属均已接地。

在与其它仪器相联时，各仪器间应无电位差。

二、函数信号输出使用说明

1、仪器启动：

按下面板上的电源按钮，电源接通。

先闪烁显示“WELCOME”2秒，再闪烁显示仪器型号例如“F05A-DDS”1秒。

之后根据系统功能中开机状态设置，进入“点频”功能状态，波形显示区显示当前波形“~”，频率为10.00000000KHz；或者进入上次关机前的状态。

2、数据输入：

数据输入有两种方式：

2.1数据键输入：

十个数字键用来向显示区写入数据。

写入方式为自左到右顺序写入，【●】用来输入小数点，如果数据区中已经有小数点，按此键不起作用。

【-】用来输入负号，如果数据区中已经有负号，再按此键则取消负号。

使用数据键只是把数据写入显示区，这时数据并没有生效，所以如果写入有错，可以按当前功能键，然后重新写入。

对仪器输出信号没有影响。

等到确认输入数据完全正确之后，按一次单位键，这时数据开始生效，仪器将根据显示区数据输出信号。

数据的输入可以使用小数点和单位键任意搭配，仪器将会按照统一的形式将数据显示出来。

注意：

用数字键输入数据必须输入单位，否则输入数值不起作用。

2.2调节旋钮输入：

调节旋钮可以对信号进行连续调节。

按位移键【◄】【►】使当前闪烁的数字左移或右移，这时顺时针转动旋钮，可使正在闪烁的数字连续加一，并能向高位进位。

逆时针转动旋钮，可使正在闪烁的数字连续减一，并能向高位借位。

使用旋钮输入数据时，数字改变后立即生效，不用再按单位键。

闪烁的数字向左移动，可以对数据进行粗调，向右移动则可以进行细调。

当不须要使用旋钮时，可以用位移键【◄】【►】使闪烁的数字消失，旋钮的转动就不再有效。

3、功能选择：

仪器开机后为“点频”功能模式，输出单一频率的波形，按“调频”、“调幅”、“扫描”、“猝发”、“点频”、“FSK”和“PSK”可以分别实现7种功能模式。

4、点频功能模式

点频功能模式指的是输出一些基本波形。

如正弦波、方波、三角波、升锯齿波、降锯齿波、脉冲波、TTL波等多种波形。

对大多数波形可以设定频率、幅度和直流偏移。

在其它功能时，可先按下【shift】再按下【点频】键来进入点频功能。

从点频转到其它功能，点频设置的参数就作为载波的参数；同样，在其它功能中设置载波的参数，转到点频后就作为点频的参数。

（例如，从点频转到调频，则点频中设置的参数就作为调频中载波的参数；从调频转到点频，则调频中设置的载波参数就作为点频中的参数）。

除点频功能模式外的其它功能模式中基本信号或载波的波形只能选择正弦波。

4.1频率设定：

按【频率】键，显示出当前频率值。

可用数据键或调节旋钮输入频率值，这时仪器输出端口即有该频率的信号输出。

点频频率设置范围为1μHz~20MHz（SPF20A）。

例：

设定频率值5.8kHz，按键顺序如下：

【频率】【5】【●】【8】【kHz】，（可以用调节旋钮输入）

或者：

【频率】【5】【8】【0】【0】【Hz】，（可以用调节旋钮输入）

显示区都显示5.8000000kHz。

4.2周期设定：

信号的频率也可以用周期值的形式进行显示和输入。

如果当前显示为频率，再按【频率/周期】键，显示出当前周期值，可用数据键或调节旋钮输入周期值。

例：

设定周期值10ms，按键顺序如下：

【周期】【1】【0】【ms】（可以用调节旋钮输入）

如果当前显示为周期，再按【频率/周期】键，可以显示出当前频率值；如果当前显示的既不是频率也不是周期，按【频率/周期】键，显示出当前点频频率值。

4.3幅度设定：

按【幅度】键，显示出当前幅度值。

可用数据键或调节旋钮输入幅度值，这时仪器输出端口即有该幅度的信号输出。

例如：

设定幅度值峰峰值4.6V，按键顺序如下：

【幅度】【4】【●】【6】【Vpp】（可以用调节旋钮输入）

对于“正弦”、“方波”、“三角”、“升锯齿”和“降锯齿”波形，幅度值的输入和显示有三种格式：

峰峰值Vp-p、有效值Vrms和dBm值，可以用不同的单位区分输入。

对于其它波形只能输入和显示峰峰值Vp-p或直流数值（直流数值也用单位Vpp和mVpp输入）。

4.5输出波形选择：

按下【shift】键后再按下波形键，可以选择正弦波、方波、三角波、升锯齿波、脉冲波、TTL波六种常用波形。

同时波形显示区显示相应的波形符号。

例：

选择方波，按键顺序如下：

【shift】【方波】

除点频功能模式外的其它功能模式中基本信号或载波的波形只能选择正弦波。

4.6占空比调整：

当前波形为脉冲波时，如果输出频率小于100kHz，显示区显示的是幅度值，再按一次【脉宽】后显示出脉宽值。

如果显示区显示即不是幅度值也不是脉宽值，则连续按两次【脉宽】，显示区显示脉宽值。

如果当前波形不是方波，则该键只作幅度输入键使用。

显示区显示脉宽值时，用数字键或调节旋钮输入脉宽值，可以对方波占空比进行调整。

调整范围：

频率不大于10kHz时为1.0%~99.0%，此时分辨率高达0.1%；频率在10kHz到100kHz时为10%~90%，此时分辨率为1%。

例：

输入占空比值60.5%，按键顺序如下：

【脉宽】【6】【0】【●】【5】【N】（可以用调节旋钮输入）

7、调频功能模式：

调频又称为“频率调制”。

按【菜单】键出现菜单：

FMDEVIA—>FMFREQ—>FMWAVE—>FMSOURCE

FMDEVIA：

调制频偏

FMFREQ：

调制信号的频率

FMWAVE：

调制信号的波形，共有5种波形可选

FMSOURCE：

调制信号是机内信号还是外输入信号

按【调频】键进入调频功能模式，显示区显示载波频率。

此时状态显示区显示调频功能模式标志“FM”。

连续按【菜单】键，显示区依次闪烁显示下列选项：

调制频偏[FMDEVIA]、调制频率[FMFREQ]、调制波形[FMWAVE]、调制信号源[FMSOURCE]。

当显示想要修改参数的选项后停止按【菜单】键，显示区闪烁显示当前选项1秒后自动显示当前选项的参数值。

对调频的调制频偏[FMDEVIA]、调制频率[FMFREQ]、调制波形[FMWAVE]、调制信号源[FMSOURCE]选项的参数，可用数据键或调节旋钮输入。

用数据键输入时，数据后面必须输入单位，否则输入数据不起作用。

用调节旋钮输入时，可进行连续调节，调节完毕，按一次【菜单】键，跳到下一选项。

如果对当前选项不作修改，可以按一次【菜单】键，跳到下一选项。

7.1载波信号：

按【调频】键进入调频功能模式，显示区显示载波频率。

载波信号的设置方法以及数值范围与本章“4、点频的功能”中介绍的相同。

如果不设置，则上述参数与前一功能的载波（或点频）参数一致。

调频功能模式中载波的波形只能选择正弦波。

如：

按【幅度】键可以设定载波信号的幅度，按【频率】键可以设定载波信号的频率，按【shift】键和【偏移】键可以设定直流偏移值。

用【shift】键和波形键选择载波信号的波形。

调频功能模式中载波的波形只能选择正弦波。

7.2调制频偏[FMDEVIA]：

信号经调制后最高频率与载波频率（中心频率）的差值。

频偏的范围（SPF20A）：

1μHz~10MHz。

同时FM频偏的最大值内调频时，不能大于载波频率的二分之一，而且频偏加载波频率不大于仪器的最高工作频率+100kHz。

在显示区闪烁显示为调制频偏[FMDEVIA]1秒后自动显示当前调制频偏值，可用数据键或调节旋钮输入调制频偏值。

7.3调制信号频率[FMFREQ]：

调制信号的频率。

频率的范围为1Hz~10kHz。

在显示区闪烁显示为调制信号频率[FMFREQ]1秒后自动显示当前调制信号频率值，可用数据键或调节旋钮输入调制信号频率。

7.4调制信号波形[FMWAVE]：

调制信号的波形。

共有5种波形（正弦、方波、三角、升锯齿、降锯齿）可以作为调制信号。

每种波形一个编号，通过输入相应的波形编号来选择调制信号波形。

每种波形以及相应编号见本章“4.5.2”。

在显示区闪烁显示为调制信号波形[FMWAVE]1秒后自动显示当前调制信号波形编号，可用数据键或调节旋钮输入波形编号选择波形。

7.5调制信号源[FMSOURCE]：

调制信号分为内部信号和外部输入信号。

编号和提示符分别为1：

INT；2：

EXT。

仪器出厂设置为内部信号。

外部调制信号通过后面板“调制输入”端口输入（信号幅度3Vp-p）。

（外调频为选件）

当信号源选为外部时，状态显示区显示外部输入标志“Ext”。

此时“7.3”“7.4”的输入无效。

对上述选项的参数输入只有把信号源选为内部时方发生作用。

在显示区闪烁显示为调制信号源[FMSOURCE]1秒后，自动显示当前调制信号源相应的提示符和编号，可用数据键或调节旋钮输入调制信号源编号来选择信号来源。

7.7调频举例：

载波信号为正弦波，频率为1MHz，幅度为2V；调制信号来自内部，调制波形为正弦波（波形编号为1），频率为5kHz，频偏为200kHz。

按键顺序如下：

按【调频】键，（进入调频功能模式）

按【频率】键，按【1】【MHz】，（设置载波频率）

按【幅度】键，按【2】【V】，（设置载波幅度）

按【shift】键和【正弦波】；（设置载波波形）

按【菜单】键，选择调制频偏[FMDEVIA]选项，按【2】【0】【0】【kHz】；（设置调制频偏）

按【菜单】键，选择调制信号频率[FMFREQ]选项，按【5】【kHz】；（设置调制信号频率）

按【菜单】键，选择调制信号波形[FMWAVE]选项，按【1】【N】；（设置调制信号波形为正弦波）

按【菜单】键，选择调制信号源[FMSOURCE]选项，按【1】【N】。

（设置调制信号源为内部）

8、调幅功能模式：

调幅又称为“幅度调制”。

按【菜单】键将出现菜单：

AMLEVEL—>AMFREQ—>AMWAVE—>AMSOURCE

AMLEVEL：

调制深度

AMFREQ：

调制信号的频率

AMWAVE：

调制信号的波形，共有5种波形可选

AMSOURCE：

调制信号是机内信号还是外输入信号

按【调幅】键进入调幅功能模式，显示区显示载波频率。

此时状态显示区显示调幅功能模式标志“AM”。

连续按【菜单】键，显示区依次闪烁显示下列选项：

调制深度[AMLEVEL]、调制频率[AMFREQ]、调制波形[AMWAVE]、调制信号源[AMSOURCE]。

当显示想要修改参数的选项后停止按【菜单】键，显示区闪烁显示当前选项1秒后自动显示当前选项的参数值。

对调幅的调制深度[AMLEVEL]、调制频率[AMFREQ]、调制波形[AMWAVE]、调制信号源[AMSOURCE]选项的参数，可用数据键或调节旋钮输入。

用数据键输入时，数据后面必须输入单位，否则输入数据不起作用。

用调节旋钮输入时，可进行连续调节，调节完毕，按一次【菜单】键，跳到下一选项。

如果对当前选项不作修改，可以按一次【菜单】键，跳到下一选项。

进入调幅功能模式后，为了保证调制深度为100%时信号能正确输出，仪器自动把载波的峰峰值幅度减半。

8.1载波信号：

按【调幅】键进入调幅功能模式，显示区显示载波频率。

载波信号的设置方法以及数值范围与本章“4、点频的功能”中介绍的相同。

如果不设置，则上述参数与前一功能的载波（或点频）参数一致。