CN210120547U - 信号发生器及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种信号发生器及测试系统，所述信号发生器包括输入装置、显示装置、控制器、第一频率合成器和第二频率合成器，控制器与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器连接，用于根据相位差将频率值、第一相位值和第二相位值同步发送给第一频率合成器和第二频率合成器；第一频率合成器，用于获取参考时钟信号，根据参考时钟信号、频率值、第一相位值和波形类型生成对应的第一波形信号并输出；第二频率合成器，用于获取参考时钟信号，根据参考时钟信号、频率值、第二相位值和波形类型生成对应的第二波形信号并输出，采用双频率合成器实现信号的输出和控制，使得输出的频率稳定性较高和相位差较准确的目的。

Description

信号发生器及测试系统

技术领域

本实用新型涉及设备测试技术领域，尤其涉及一种信号发生器及测试系统。

背景技术

信号发生器广泛应用于测控、电子通讯、仪器测试等众多方面。伴随着现代科技的迅速发展，对信号发生器的技术要求也不断提高，如对信号的精度、相位差、幅值、调相等功能的要求也有了新的要求，在双路信号发生器中，传统的方式是使用阻容移相电路、变压器移相电路来实现信号的输出与控制的，这种方式存在频率稳定性差和相位差不够准确等问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供一种信号发生器及测试系统。

本实用新型实施例提供一种信号发生器，所述信号发生器包括输入装置、显示装置，还包括控制器、第一频率合成器和第二频率合成器，其中：

所述控制器与所述输入装置连接，用于接收用户输入的频率值和相位差；

所述显示装置与所述控制器连接，用于显示用户输入的频率值和相位差；

所述控制器与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器连接，用于根据相位差将频率值、第一相位值和第二相位值同步发送给所述第一频率合成器和所述第二频率合成器；

所述第一频率合成器，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第一相位值和预设的波形类型生成对应的第一波形信号并输出；

所述第二频率合成器，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第二相位值和预设的波形类型生成对应的第二波形信号并输出。

可选地，所述控制器的时钟信号引脚分别与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器的时钟信号引脚连接，所述控制器的第一数据输出引脚与所述第一频率合成器的输入引脚连接，所述控制器的第二数据输出引脚与所述第二频率合成器的输入引脚连接，所述控制器的使能信号引脚与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器的使能信号引脚连接；

所述控制器在时钟信号和使能信号的作用下，通过第一数据输出引脚和第二数据输出引脚分别将频率值、第一相位值和第二相位值发送给所述第一频率合成器和所述第二频率合成器。

可选地，还包括滤波器和功率放大器，其中：

所述第一频率合成器依次与滤波器、功率放大器连接，所述滤波器和所述功率放大器依次对第一波形信号进行处理并输出；

所述第二频率合成器依次与滤波器、功率放大器连接，所述滤波器和所述功率放大器依次对第二波形信号进行处理并输出。

可选地，所述波形类型包括正弦波、三角波或方波。

本实用新型实施例提供一种测试系统，包括上述的信号发生器和示波器，所述示波器用于接收所述信号发生器输出的第一波形信号和第二波形信号并显示。

本实用新型实施例提供的一种信号发生器及测试系统，采用双频率合成器实现信号的输出和控制，使得输出的频率稳定性较高和相位差较准确的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型信号发生器实施例结构图；

图2为本实用新型信号发生器另一实施例结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型一实施例提供的一种信号发生器，所述信号发生器包括输入装置11、显示装置12，还包括控制器13、第一频率合成器14和第二频率合成器15，其中：

所述控制器13与所述输入装置11连接，用于接收用户输入的频率值和相位差；

所述显示装置12与所述控制器13连接，用于显示用户输入的频率值和相位差；

所述控制器13与所述第一频率合成器14、所述第二频率合成器15连接，用于根据相位差将频率值、第一相位值和第二相位值同步发送给所述第一频率合成器14和所述第二频率合成器15；

所述第一频率合成器14，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第一相位值和预设的波形类型生成对应的第一波形信号并输出；

所述第二频率合成器15，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第二相位值和预设的波形类型生成对应的第二波形信号并输出。

针对本实用新型实施例，需要说明的是，所述输入装置11为所述信号发生器的数据采集装置，该输入装置11可为按键、触摸屏等器件。用户可通过输入装置11输入频率值和相位差。输入完毕后，信号发生器中的控制器13会获取到输入的频率值和相位差。所述显示装置12为所述信号发生器的显示屏，从该显示屏中可以看到用户输入数据时的操作过程，即能够让用户直观的看到用户输入的信息。

本实用新型实施例所述信号发生器为采用两个频率合成器(DDS，直接数字式频率合成器)的双路信号发生器。

所述控制器13接收到用户输入的频率值和相位差后，根据相位差设置分别输入到两个频率合成器的相位值，即第一相位值和第二相位值。该频率值可在1000HZ-2MHZ之间连续可调。

所述控制器13与所述第一频率合成器14、所述第二频率合成器15连接，用于根据相位差将频率值、第一相位值和第二相位值同步发送给所述第一频率合成器14和所述第二频率合成器15。

在使能信号作用下，所述第一频率合成器14获取参考时钟信号，该参考时钟信号为频率合成器进行信号合成时的执行动作信号。第一频率合成器14根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第一相位值和预设的波形类型生成对应的第一波形信号并输出。

在使能信号作用下，所述第二频率合成器15获取参考时钟信号，该参考时钟信号为频率合成器进行信号合成时的执行动作信号。第二频率合成器15根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第二相位值和预设的波形类型生成对应的第二波形信号并输出。

在本实用新型实施例中，频率合成器为现有设备，其包括频率控制寄存器、高速相位累加器和波形计算器三个部分。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率值，而相位累加器根据频率值在每个时钟周期内进行相位累加，得到一个相位值，波形计算器则对该相位值计算数字化波形信号。波形信号可由示波器完成显示。因此，第一波形信号和第二波形信号可通过示波器显示在一起。

在本实用新型实施例中，所述波形类型包括正弦波、三角波或方波。可通过输入装置完成选择设定。

波形信号在示波器上会形成波形图显示在显示屏上，示波器能够根据波形图对实际的频率值和相位值进行测量，得到实际数值。

如表1为不同频率设定与测量的对照表

频率设定值(Hz)	频率测量值(Hz)	频率误差(Hz)
			0.0	0.0	0.0
100.0	99.5	-0.5
			200.0	199.3	-0.7
500.0	499.0	-1.0
			1000.0	999.2	-0.8
10000.0	9999.0	-1.0
			1000000.0	999999.0	-1.0
2000000.0	1999997.0	-3.0

从表1中频率设定值和测量值可以看出,频率误差最大值为3.0Hz。频率测量值一般情况下总是小于频率设定值，这是由于进行频率值的计算时使用的是浮点运算，而送入到DDS芯片中数据是整数数据，二者之间存在一定的误差，所以会导致输出数据的低于频率的设定值。

如表2为不同相位设定与测量的对照表

设定相位值	测量相位值	相位误差
			0.0°	0.0°	0.0°
1.0°	0.91°	-0.09°
			10.0°	9.9°	-0.1°
45.0°	44.92°	-0.08°
			90.0°	89.9°	-0.1°
180.0°	179.91°	-0.09°
			270.0°	269.9°	-0.1°
359.9°	359.81°	-0.09°

从表2中可以看出，输出频率的相位误差小于0.1°，说明相位差输出是准确，使用两个DDS芯片实现相位的输出的方案可行。

本实用新型实施例提供的信号发生器，采用双频率合成器实现信号的输出和控制，使得输出的频率稳定性较高和相位差较准确的目的。

在上述实施例所述信号发生器的基础上，对信号发生器进行进一步的解释说明，所述控制器的时钟信号引脚分别与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器的时钟信号引脚连接，所述控制器的第一数据输出引脚与所述第一频率合成器的输入引脚连接，所述控制器的第二数据输出引脚与所述第二频率合成器的输入引脚连接，所述控制器的使能信号引脚与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器的使能信号引脚连接。

所述控制器在时钟信号和使能信号的作用下，通过第一数据输出引脚和第二数据输出引脚分别将频率值、第一相位值和第二相位值发送给所述第一频率合成器和所述第二频率合成器。

如图2所示，所述信号发生器还包括滤波器16和功率放大器17，所述滤波器和功率放大器的作用是对波形信号进行增强。其中：

所述第一频率合成器14依次与滤波器16、功率放大器17连接，所述滤波器16和所述功率放大器17依次对第一波形信号进行处理并输出；

所述第二频率合成器15依次与滤波器16、功率放大器17连接，所述滤波器16和所述功率放大器17依次对第二波形信号进行处理并输出。

本实用新型实施例提供一种测试系统，包括上述的信号发生器和示波器，所述示波器用于接收所述信号发生器输出的第一波形信号和第二波形信号并显示。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种信号发生器，所述信号发生器包括输入装置、显示装置，其特征在于，还包括控制器、第一频率合成器和第二频率合成器，其中：

所述控制器与所述输入装置连接，用于接收用户输入的频率值和相位差；

所述显示装置与所述控制器连接，用于显示用户输入的频率值和相位差；

所述控制器与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器连接，用于根据相位差将频率值、第一相位值和第二相位值同步发送给所述第一频率合成器和所述第二频率合成器；

所述第一频率合成器，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第一相位值和预设的波形类型生成对应的第一波形信号并输出；

所述第二频率合成器，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号、所述频率值、所述第二相位值和预设的波形类型生成对应的第二波形信号并输出。

2.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，所述控制器的时钟信号引脚分别与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器的时钟信号引脚连接，所述控制器的第一数据输出引脚与所述第一频率合成器的输入引脚连接，所述控制器的第二数据输出引脚与所述第二频率合成器的输入引脚连接，所述控制器的使能信号引脚与所述第一频率合成器、所述第二频率合成器的使能信号引脚连接；

所述控制器在时钟信号和使能信号的作用下，通过第一数据输出引脚和第二数据输出引脚分别将频率值、第一相位值和第二相位值发送给所述第一频率合成器和所述第二频率合成器。

3.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，还包括滤波器和功率放大器，其中：

所述第一频率合成器依次与滤波器、功率放大器连接，所述滤波器和所述功率放大器依次对第一波形信号进行处理并输出；

所述第二频率合成器依次与滤波器、功率放大器连接，所述滤波器和所述功率放大器依次对第二波形信号进行处理并输出。

4.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，所述波形类型包括正弦波、三角波或方波。

5.一种测试系统，其特征在于，包括上述权利要求1-4中任一权利要求所述的信号发生器和示波器，所述示波器用于接收所述信号发生器输出的第一波形信号和第二波形信号并显示。

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