TFG2040DDS函数信号发生器

1.2.3　TFG2040　DDS函数信号发生器

一、函数信号发生器外观

TFG2040　DDS函数信号发生器外观图如图1.2.4所示。

TFG2000系列DDS函数信号发生器采用直接数字合成技术（DDS），具有快速完成测量工作所需的高性能指标和众多的功能特性。主波形输出频率为40mHz～40MHz，信号输出幅度20mVp-p～20Vp-p，频率精度可达到10⁻⁵数量级，频率分辨率高，可以输出正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等32种波形。信号发生器可以对本身信号进行功率放大和作为频率计使用。

图1.2.4　TFG2040　DDS函数信号发生器外观图

TFG2000系列DDS函数信号发生器面板操作说明图如图1.2.5所示。

图1.2.5　TFG2000系列DDS函数信号发生器前面板图

① 菜单、数据、功能显示区

②“功能”键

③ 手轮

④ 输出通道A

⑤ 按键区

⑥“上挡”（Shift）键

⑦“选项”键

⑧“触发”键

⑨“程控”键

⑩ 输出通道B

说明：仪器前面板上共有20个按键（见图1.2.5），按键功能如下：

“频率”“幅度”键：频率和幅度选择键。

“0”“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”“8”“9”键：数字输入键。

“MHz”“kHz”“Hz”“mHz”键：双功能键，在数字输入之后执行单位键功能，同时作为数字输入的结束键。直接按“MHz”键执行“Shift”功能，直接按“kHz”键执行“选项”功能，直接按“Hz”键执行“触发”功能。

“./-”键：双功能键，在数字输入之后输入小数点，“偏移”功能时输入负号。

“<”“>”键：光标左右移动键。

“功能”键：主菜单控制键，循环选择六种功能。

“选项”键：子菜单控制键，在每种功能下循环选择不同的项目。

“触发”键：在“扫描”“调制”“猝发”“键控”“外测”功能时作为触发启动键。

“Shift”键：上挡键（显示“S”标志），按“Shift”键后再按其他键，分别执行该键的上挡功能。

二、函数发生器操作

（一）开机与复位

1．按下面板上的电源按钮，电源接通。首先显示“WELCOME TO USE”（欢迎使用），然后依次显示0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，最后进入复位初始化状态，显示出当前A 路波形和频率值。

2．通道设置选择

反复按“Shift”“A/B”两键可循环选择为A路、B路。

（二）A路功能设定

1．数据的输入

（1）数字键输入

十个数字键用来向显示区写入数据。写入方式为自右至左移位写入，超过十位后左端数字溢出丢失。符号键“./-”具有负号和小数点两种功能，在“偏移”功能时，按此键可以写入负号。当数据区已经有数字时，按此键则在数据区的末位数字上加小数点，如果数据区中已经带有小数点，则按此键不再起作用。使用数字键只是把数字写入显示区，这时数据并没有生效，所以如果写入有错，可以按当前功能键后重新写入，对仪器工作没有影响。等到确认输入数据完全正确之后，按一次单位键（“MHz”“kHz”“Hz”“mHz”），这时数据开始生效，仪器将显示区数据根据功能选择送入相应的存储区和执行部分，使仪器按照新的参数输出信号。

数据的输入可以使用小数点和单位键任意搭配，仪器都会按照固定的单位格式（Hz，V，ms）将数据显示出来。

（2）步进键输入

在实际应用中，往往需要使用一组几个或几十个等间隔的频率值或幅度值，如果使用数字键输入方法，就必须反复使用数字键和单位键，这是很麻烦的。为了简化操作，可以把频率间隔值设定为“步长频率”，使用步进键输入方法,每次使频率增加一个步长值，或每次减少一个步长值，而且数据改变后即刻生效，不用再按单位键。

例如：要产生间隔为12.5kHz的一系列频率值，按键顺序如下：

按“功能”键选择为“扫描”，按“选项”键选中“步长频率”，按“1”“2“.”“5”“kHz”。此后不管在任何功能时，只要在A 路频率状态下，都可以连续按“Shift”“∧”或“Shift”“∨”，得到一系列间隔为12.5kHz的递增或递减的频率值序列。

（3）调节旋钮输入

在实际应用中，有时需要对信号进行连续调节，这时可以使用数字调节旋钮输入方法。按位移键“<”或“>”，可以使数据显示中的光标数字位左移或右移，面板上的旋钮为数字调节旋钮，向右转动旋钮，可使光标位数字连续加一，并能向高位进位。向左转动旋钮，可使光标位数字连续减一，并能向高位借位。使用旋钮输入数据时，数字改变后即刻生效，不用再按单位键。光标数字位向左移动，可以对数据进行粗调，向右移动则可以进行细调。

调节旋钮输入可以在多种项目选择时使用，当不需要使用旋钮时，可以用位移键“<”和“>”取消光标数字位，旋钮的转动就不再有效。

2．功能选择

仪器开机后为“连续”功能，按“功能”键可以循环选择“连续”“扫描”“调制”“猝发”“键控”“外测”六种功能。

“连续”功能状态：

（1）A路频率周期设定：按“选项”键，选中“A路频率”，显示出当前频率值。按“Shift”“周期”键，可以显示出当前周期值。

（2）幅度设定：按“幅度”键，选中“A路幅度”，显示出当前幅度值。可用数字键或调节旋钮输入幅度值，“输出 A”端口即有该幅度的信号输出。(www.xing528.com)

（3）幅度值的格式：A 路幅度值的输入和显示有两种格式：按“Shift”“峰峰值”选择峰峰值格式p-p，按“Shift”“有效值”选择有效值格式rms 。随着幅度值格式的转换，幅度的显示值也相应地发生变化。

（4）幅度衰减器：按“Shift”“衰减”可以选择A路幅度衰减方式，开机或复位后为自动方式“AUTO”。此外仪器设置有固定衰减方式。按“Shift”“衰减”后，用数字键输入衰减dB值，再按“Hz”键，可以设定衰减值−20dB、−40dB和−60dB三挡，输入数字大于70时选择为自动方式AUTO。

（5）输出负载：幅度设定值是在输出端开路时校准的，输出负载上的实际电压值为幅度设定值乘以负载阻抗与输出阻抗的分压比，仪器的输出阻抗约为50Ω，当负载阻抗足够大时，分压比接近于1 ，输出阻抗上的电压损失可以忽略不计。但当负载阻抗较小时，输出阻抗上的电压损失已不可忽略，负载上的实际电压值与幅度设定值是不相符的，这点应予以注意。

（6）A路输出波形选择：A路具有两种波形，在输出选择为A路时，可以按“Shift”“0”选择正弦波，按“Shift”“1”选择方波。

（7）方波占空比：在A路选择为方波之后，按“Shift”“占空比”可以显示出方波占空比，这时可用数字键或调节旋钮输入占空比数值，输出即为设定占空比的方波。

（8）TTL波的影响：当频率较高时，受TTL信号电平转换时的影响，正弦波形上会产生出两处毛刺，为消除这种影响，开机或复位后TTL信号是关闭的。如果要使用TTL 信号，可以按“Shift”“1”键将方波打开，TTL信号也被打开，此后A路再选择为正弦波时TTL信号也不再关闭。如果要消除TTL信号对正弦波的影响，可以按“Shift”“复位”键将其关闭。

（9）A路偏移设定：在有些应用中，需要使输出的交流信号中含有一定的直流分量，使信号产生直流偏移。在“连续”功能时，按“选项”键选中“A路偏移”，显示出当前偏移值。可用数字键或调节旋钮输入偏移值。

（10）直流电压输出：如果幅度衰减选择为固定0 dB 时，输出偏移值即等于偏移设定值，与幅度大小无关。如果将幅度设定为0V，那么偏移值可在±10V 范围内任意设定，仪器就变成一台直流电压源。可以输出设定的直流电压信号。在偏移设定时光标指示位无效，调节旋钮只能细调。

（11）零点调整：对输出信号进行零点调整时，使用调节旋钮调整直流偏移量，比使用数字键要方便得多，向右转动旋钮直流电平上升，向左转动旋钮直流电平下降，经过零点时正负号能够自动变化，此时光标指示无效。

（12）A路存储与重现：在有些应用中，需要多次重复使用一系列不同频率和幅度的信号，频繁使用数字键设置显然非常麻烦，这时使用信号的存储和重现功能就非常方便。

按“Shift”“复位”键，存储地址指向第一个存储信号，可以设定第一个信号的频率值和幅度值，然后按“Shift”“存储”键，显示区清除，表示这个信号的频率值和幅度值都已经被存储起来。再设定第二个信号的频率值和幅度值，按“Shift”“存储”键，将第二个信号存储起来。如此下去直到存入最后一个信号。此后在需要的时候，只要连续按“Shift”“重现”键，全部存储信号就会依次重现出来，这使得多次重复性的测试变得非常方便。

扫描功能：

按“功能”键选中“扫描”，如果当前显示为频率值，则进入频率扫描状态。输出频率的扫描采用步进方式，每隔一定的时间，输出频率自动增加或减少一个步长值。扫描始点频率、终点频率、步长频率和每步间隔时间都可由操作者来设定。

调制功能：

按“功能”键，选中“调制”，如果当前显示为频率，按“触发”键即可启动频率调制过程（调频FM　ON）。按“幅度”键显示为幅度，按“触发”键即可启动幅度调制过程（调幅 AM　ON）。在调制功能时，A路为载波信号，B路为调制信号。一般来说载波频率应该比调制频率高十倍以上。

（1）载波频率：在幅度调制时载波频率与“连续”功能时所设置的频率相同。

（2）调制频率：按“选项”键选中“B 路频率”，显示出B 路频率值，可用数字键或调节旋钮设定B 路频率值。

（3）调制波形：按“选项”键选中“B 路波形”，显示出调制信号的波形序号和波形提示，可用数字键或调节旋钮改变这个序号，即可改变调制信号的波形。

（4）调制深度：在幅度调制时，按“选项”键选中“深度”，显示出调制深度值，可用数字键或调节旋钮设定调制深度值。

（5）调制频偏：在频率调制时，按“选项”键选中“频偏”，显示出调制频偏值，可用数字键或调节旋钮设定调制频偏值，调制频偏表示载波信号周期的变化量，如果载波信号周期的变化量为△T，载波信号周期为T，则：

调制频偏% =100△T/2T

（6）外部调制输入：幅度调制和频率调制都可以使用外部调制信号，仪器后面板上有一个“调制输入”端口，可以引入外部调制信号。外部调制信号的频率应该和载波信号的频率相适应，外部调制信号的幅度应根据调制深度或调制频偏的要求来调整。使用外部调制信号时，应将B路幅度设定为0，关闭内部调制信号。

猝发功能：

按“功能”键选中“猝发”，仪器即进入猝发输出状态，可以输出一定周期数的脉冲串或对输出信号进行门控。

例如：要对频率1kHz 幅度2V 的信号进行猝发输出，每组输出5个波形，各组波形之间间隔为5ms。按键顺序如下：

按“功能”键选中“猝发”

按“选项”键选中“频率”，按“1”“kHz”

按“幅度”键选中“幅度”，按“2”“V”

按“选项”键选中“计数”，按“5”“Hz”

按“选项”键选中“间隔”，按“5”“ms”

最后按“触发”键即可启动猝发输出过程。

键控功能：

在数字通信或遥控遥测系统中，对数字信号的传输通常采用频移键控（FSK）或相移键控（PSK）的方式，对载波信号的频率或相位进行编码调制，在接收端经过解调器再还原成原来的数字信号。按“功能”键选中“键控”，仪器即可输出FSK、PSK和ASK调制信号。

（1）频移键控输出：在功能选择为“键控”时，如果当前显示为频率值，按“选项”键选中“始点频率”，设定载波频率值。按“选项”键选中“终点频率”，设定跳变频率值。按“选项”键选中“间隔时间”，设定两个频率的交替时间间隔。然后按“触发”键，显示出 “FSK ”，即可输出频移键控信号。按任意键可使输出停止。

（2）相移键控输出：在频移键控方式下，按“选项”键选中“相移”，显示出当前相移值。用数字键设定“相移”值（不为0），“间隔时间”即为相移交替时间，然后按“触发”键，显示出“PSK”，即可输出相移键控信号，按任意键可使输出停止。

（3）相移键控的观测：由于相移键控信号不断地改变相位，在模拟示波器上不容易同步，不能观测到稳定的图形，如果把B路频率和相移键控时的A路频率值设置为相同的值，在双踪示波器上用B路信号作同步触发信号，即可观测到稳定的相移键控信号波形。

（4）幅移键控输出：在功能选择为“键控”方式下，按“幅度”键，显示出当前幅度值，各项参数设定方法与FSK 相类同。按“幅度”“触发”键，显示出 “ASK ”，即可输出幅移键控信号。

外测：

该仪器具有外测频功能，可对外接信号测频并显示。

技术指标中给出的参数误差为出厂时的指标，经过长期使用或者温度变化较大时误差可能会增大。在用作精密测量时，应该对仪器进行校准。

（三）B路功能设定

1．波形选择：B路具有32种波形，如表1.2.2所示。在项目选择为“B路波形”时，显示出当前波形的序号和波形提示，用数字键或调节旋钮改变这个序号，可以对B路输出波形进行选择。在B路任何选项时，都可以按“Shift”“0”选择正弦波，“Shift”“1”选择方波，“Shift”“2”选择三角波，“Shift”“3”选择锯齿波。

表1.2.2　 B 路32种波形表

2．频率设定：按“选项”键选中“B路频率”，显示出当前频率值。可用数字键或调节旋钮输入频率值，在“输出B”端口即有该频率的信号输出。

B路频率不能进行频率周期转换。

3．幅度设定：按“选项”键，选中“B路频率”，再按“幅度”键，选中“B路幅度”显示出当前幅度值，可用数字键或调节旋钮输入幅度值，“输出B”端口即有该幅度的信号输出。

B路幅度只能使用幅度峰峰值Vp-p，没有衰减器。