Технология генерации сигналов Trueform

Технология генерации сигналов Trueform представляет собой эксклюзивную технологию Keysight Technologies, применяемую в новых генераторах сигналов серии 33500B. Технология Trueform дает ощутимые преимущества по сравнению с прямым синтезом сигнала (DDS) – традиционной технологией, используемой в генераторах сигналов стандартной и произвольной формы. Эти преимущества включают значительно меньший джиттер, снижающий погрешность измерения, и истинное (а не приблизительное) представление выбранного сигнала. В этом обзоре мы познакомим вас с технологией Trueform и сравним ее с технологией DDS.

Концептуально, простейший способ генерации сигнала заключается в сохранении его в виде отдельных точек в памяти, а затем в поочередном считывании этих точек и передачи их по каждому тактовому импульсу в ЦАП. После считывания последней точки генератор возвращается к первой, и начинается следующий цикл. Иногда такой способ генерации называют «точкой на такт» (PPC).

И хотя такой метод создания сигналов кажется очевидным, он обладает двумя существенными недостатками. Во-первых, для изменения частоты сигнала (или частоты дискретизации), приходится изменять тактовую частоту, а хороший малошумящий источник перестраиваемой тактовой частоты усложняет конструкцию прибора и повышает его стоимость. Во-вторых, поскольку во многих приложениях ступенчатый сигнал на выходе ЦАП нежелателен, приходится использовать аналоговую фильтрацию для сглаживания этих ступенек. В связи со сложностью и высокой стоимостью, эта технология используется в основном в генераторах высшего класса.

Технология DDS использует фиксированную тактовую частоту и упрощенную схему фильтрации, поэтому обходится дешевле метода PPC. В системе DDS фазовый аккумулятор добавляет приращения на выход с каждым периодом тактовой частоты, при этом выход аккумулятора представляет фазу сигнала. Выходная частота пропорциональна приращению, что позволяет легко менять частоту даже при фиксированной тактовой частоте. Выходные значения аккумулятора преобразуются из фазы в амплитуду обычно с помощью некоторой таблицы преобразования.

Применение фазового аккумулятора позволяет применять в DDS фиксированную тактовую частоту, но при этом сигнал по-прежнему воспроизводится с эффективной частотой дискретизации, превышающей тактовую частоту. Поэтому в методе DDS не каждая точка отражается в результирующем выходном сигнале. Другими словами, DDS использует не каждую точку памяти сигнала, но выполняет достаточно хорошую аппроксимацию. Но поскольку это всего лишь аппроксимация, сигнал до некоторой степени искажается. DDS может непредсказуемым способом пропускать и/или повторять некоторые фрагменты сигнала. В лучшем случае это приводит к увеличению джиттера, в худшем – к сильным искажениям. Мелкие особенности сигнала могут полностью или частично игнорироваться.

СКАЧАТЬ ПРОДОЛЖЕНИЕ СТАТЬИ