Назначение
Генераторы сигналов произвольной формы 33210A, 33220A (далее - генераторы) предназначены для формирования сигналов стандартных форм: синусоидального, прямоугольного, пилообразного, треугольного, импульсного, гауссовского шума, напряжения постоянного тока, а также сигналов произвольной формы.
Описание
Г енераторы представляют собой лабораторные многофункциональные измерительные приборы. Принцип их действия основан на прямом цифровом синтезе (DDS), когда выходной сигнал получается из опорной частоты в соответствии с управляющими цифровыми сигналами.
Таблица отсчетов формируемого сигнала считывается из памяти, поступает на вход цифро-аналогового преобразователя, вырабатывающего последовательность ступеней выходного напряжения, аппроксимирующих требуемую форму выходного сигнала. Ступенчатое напряжение сглаживается фильтром нижних частот, в результате чего формируется заданная форма сигнала.
Частота и амплитуда синтезируемого сигнала в любой момент времени точно известны, а погрешность их установки определяется точностью цифровой системы синтеза.
Модификации генераторов отличаются другу от друга диапазоном частот, метрологическими характеристиками и функциональностью.
Основные узлы генераторов: опорный генератор, делитель (умножитель) частоты, накапливающий сумматор, ПЗУ, ЦАП, фильтр нижних частот (ФНЧ), компаратор, микропроцессор, схема интерфейсов, источник питания, клавиатура, ЖКИ.
На передней панели генераторов расположены: ЖКИ, клавиатура, выход сигнала, вход внешней синхронизации.
На задней панели генераторов расположены: вход/выход опорной частоты 10 МГц, вход внешней модуляции, вход внешнего запуска, вентилятор обдува, разъемы интерфейсов GPIB, LAN, USB, разъем сети питания.
Для предотвращения несанкционированного доступа к внутренним частям приборов винты крепления корпуса пломбируется.
Рисунок 2 - Генератор 33220A
Программное обеспечение
Встроенное ПО (микропрограмма) реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Метрологические характеристики приборов нормированы с учетом влияния встроенного ПО. Микропрограмма заносится в защищенную от записи память микропроцессора приборов предприятием-изготовителем и недоступна для потребителя.
Таблица 1 - Характеристики программного обеспечения (ПО)
|
Идентификационные данные (признаки)
|
Значение для модификаций
|
|
33210A
|
33220A
|
|
Идентификационное наименование ПО
|
-
|
-
|
|
Номер версии (идентификационный номер ПО)
|
Не ниже 1.04 A
|
Не ниже 2.07A
|
|
Цифровой идентификатор ПО
|
-
|
-
|
|
Другие идентификационные данные (если имеются)
|
-
|
-
|
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Опции генераторов
|
Обозначение
опции
|
Описание
|
|
001
|
Внешний источник опорного сигнала 10 МГц
|
|
002
|
Генератор произвольной формы с длиной записи до 8 тысяч точек (только 33210А)
|
Таблица 3 - Общие характеристики генераторов
|
Наименование характеристики
|
Значение для модификаций
|
|
33210А
|
33220А
|
|
Вид выходного сигнала стандартных форм
|
синусоидальный, прямоугольный, пилообразный, импульсный, треугольный, гауссовский шум, напряжение постоянного тока
|
|
Вид выходного сигнала произвольных форм (встроенный в генератор) )
|
экспоненциальный срез, экспоненциальный фронт, отрицательный пилообразный, sin (x)/x, кардиоида
|
|
Вид выходного сигнала (определяемый пользователем)
|
произвольный, с длиной записи до 8 тысяч точек 1)
|
произвольный, с длиной записи до 64 тысяч точек
|
|
Наименование характеристики
|
Значение для модификаций
|
|
33210А
|
33220А
|
|
Режимы работы
|
непрерывная генерация, модуляция, свиппирование частоты
|
|
Виды модуляции
|
амплитудная (AM), частотная (FM), широтноимпульсная модуляция (PWM)
|
амплитудная (AM), частотная (FM), фазовая (PM), широтно-импульсная модуляция (PWM), частотная манипуляция (FSK)
|
Примечание: - для модификации 33210A с опцией 002.
Таблица 4 - Амплитудные характеристики генераторов
|
Наименование характеристики
|
Значение для модификаций
|
|
|
33210А
|
33220А
|
|
Диапазон размаха выходного напряжения
- на нагрузке 50 Ом, В
- в режиме холостого хода, В
|
от 0,01 до 10 от 0,02 до 20
|
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки размаха выходного напряжения на частоте 1 кГц, В
|
± (0,02-U + 0,001) 2)
|
± (0,01-U + 0,001) 2)
|
|
Диапазон установки постоянного напряжения смещения
- на нагрузке 50 Ом, В
- в режиме холостого хода, В
|
± 5 ± 10
|
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки постоянного напряжения смещения, В
|
± (0,02-Шм. + 0,005 •U + 0,002) 2)
|
Примечание: 2) - при температуре окружающей среды от 18 до 28 °С. В диапазоне рабочих температур температурный коэффициент составляет 0,1/°С;
U - установленное значение размаха сигнала;
Исм. - установленное значение постоянного напряжения смещения.
Таблица 5 - Частотные характеристики генераторов
|
Наименование характеристики
|
Значение для модификаций
|
|
33210А
|
33220А
|
|
Максимальная частота, МГц
|
10
|
20
|
|
Число каналов
|
|
|
|
Разрешающая способность
|
1 мГц
|
1 мкГц
|
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты выходного сигнала, Гц
|
± (20-10-6-F + 3-10-12) 3)
|
Примечание: 3) - при температуре окружающей среды от 18 до 28 °С. В диапазоне рабочих температур температурный коэффициент составляет 1 ррт/°С;
F - установленное значение частоты сигнала.
|
Характеристика
|
Значение
|
|
33210А
|
33220А
|
|
Синусоидальный сигнал
|
|
Диапазон частот
|
от 1 мГц до 10 МГц
|
от 1 мкГц до 20 МГц
|
|
Неравномерность АЧХ относительно частоты
1 кГц в диапазоне частот
до 100 кГц, дБ
от 100 кГц до 5 МГц, дБ
от 5 МГц до 10 (20) 4) МГц, дБ
|
± 0,1 ± 0,2 ± 0,3
|
± 0,1 ± 0,15 ± 0,3
|
|
Уровень гармонических составляющих относительно уровня несущей в диапазоне частот
до 20 кГц, дБн от 20 до 100 кГц, дБн от 100 кГц до 1 МГц, дБн от 1 МГц до 10 (20) 4) МГц, дБн
|
- 70
- 65 5) (- 60) 6)
- 50 5) (- 45) 6) - 40 5) (- 30 7)) 6)
|
|
Прямоугольный сигнал
|
|
Диапазон частот
|
от 1 мГц до 10 МГц
|
от 1 мкГц до 20 МГц
|
|
Длительность фронта и среза, нс
|
не более 20
|
не более 13
|
|
Диапазон установки коэффициента заполнения, %
|
от 20 до 80 в диапазоне до 5 МГц;
от 40 до 60 в диапазоне до 10 МГц
|
от 20 до 80 в диапазоне до 10 МГц;
от 40 до 60 в диапазоне до 20 МГц
|
|
Пилообразный и т
|
эеугольный сигнал
|
|
Диапазон частот
|
от 1 мГц до 100 кГц
|
от 1 мкГц до 200 кГц
|
|
Симметричность, %
|
от 0 до 100
|
|
Нелинейность (при максимальной амплитуде), %
|
не более 0,1
|
|
Импульсный сигнал
|
|
Диапазон частот
|
от 1 мГц до 5 МГц
|
от 500 мкГц до 5 МГц
|
|
Длительность импульса, нс/Период, с
|
40/10
|
20/10
|
|
Г ауссовский шум
|
|
Полоса частот, МГц
|
7
|
9
|
|
Сигнал произвольной формы
|
|
Диапазон частот
|
от 1 мГц до 3 МГц (с опцией 002)
|
от 1 мкГц до 6 МГц
|
|
Длина записи, тысяч точек
|
от 2 до 8
|
от 2 до 64
|
|
Частота дискретизации, МГц/с
|
50
|
|
Разрешение по уровню (включая знак), бит
|
14
|
|
Характеристики амплитудной модуляции (АМ)
|
|
Коэффициент АМ
|
от 0 до 120 % с разрешением 0,01 %
|
|
Характеристики частотной модуляции (FM)
|
|
Девиация, МГц
|
до 5
|
до 10
|
|
Характеристики фазовой модуляции (PM)
|
|
Девиация, градусов
|
нет
|
от 0 до 360 с разрешением 0,1
|
|
Характеристики широтно-импульсной модуляции (PWM)
|
|
Девиация, %
|
от 0 до 100 от длительности импульса
|
Примечание: 1 - для модификации 33220А 20 МГц;
5) - при размахе выходного сигнала до 1 В;
6) - при размахе выходного сигнала более 1 В;
7) - для модификации 33220А - 35 дБн.
Таблица 7 - Технические характеристики генераторов
|
Характеристика
|
Значение
|
|
Напряжение питания, В
|
от 100 до 240 частотой 50/60 Гц от 100 до 120 частотой 440 Гц
|
|
Г абаритные размеры (длинахширинахвысота), мм
|
272,3x212,8x88,3
|
|
Масса, кг
|
3,4
|
|
Нормальные условия применения:
- температура окружающего воздуха, °С
- относительная влажность воздуха, %
|
23 ± 5 от 5 до 80
|
|
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха, °С
- относительная влажность воздуха, %
|
от 0 до + 55 до 80
|
Знак утверждения типа
наносится методом наклейки на лицевую панель прибора и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность
|
Наименование
|
Количество
|
|
Г енератор (по заказу)
|
1 шт.
|
|
Кабель питания
|
1 шт.
|
|
Кабель USB
|
1 шт.
|
|
CD-диск с ПО для подключения к ПК
|
1 шт.
|
|
Руководство по эксплуатации
|
1 экз.
|
|
Методика поверки
|
1 экз.
|
Поверка
осуществляется по документу МП 62209-15 «Генераторы сигналов произвольной формы 33210А, 33220А. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в мае 2015 г. Средства поверки: частотомер электронно-счетный 53132A (Госреестр № 26211-03); мультиметр 3458А (Госреестр № 25900-03); блок измерительный ваттметров E4417A (Госреестр № 57386-14) и преобразователь измерительный E9304A (Госреестр № 57387-14).
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к генераторам сигналов произвольной формы 33210A, 33220A
1. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2. ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
3. ГОСТ Р 8.648-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
2 9
переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10" - 2-10 Гц.