4.2. DDS-Funktionsprinzip
* Herkömmliche Signalgeneratoren verwenden zur Erzeugung eines Spannungssignals verschiedene
elektronische Oszillatorschaltungen. Die damit erreichbare Frequenzgenauigkeit und Frequenzstabilität
ist nicht hoch genug. Darüber hinaus ist die Technik sehr komplex, die Auflösung gering, die
Frequenzeinstellung unbequem, und die Steuerung durch einen PC schwierig. Die direkte Digitalsynthese
(DDS) ist ein neuartiges Verfahren zur Signalerzeugung ohne Oszillatorkomponenten, das mit Hilfe einer
digitalen Synthese einen Datenstrom erzeugt, aus dem über einen DA-Wandler ein vorher einstellbares
Analogsignal erzeugt wird.
* Zur Erzeugung eines Sinussignals wird zunächst die Funktion y = sinx gequantelt, dann x als Adresse
und y als gequantelte Daten im Signalformspeicher gespeichert. DDS nutzt die Phasenadditionstechnik
zur Ansteuerung des Signalformspeichers. Bei jedem Taktimpuls wird das Phasenergebnis des
Phasenspeichers inkrementiert, so dass die Ausgangsfrequenz analog zur Phasenerhöhung erhöht wird.
Gemäß der Adresse des Phasenspeichers werden die gequantelten Daten aus dem Signalspeicher
entnommen und über DA-Wandler und Operationsverstärker in eine analoge Spannung umgewandelt. Da
die Signalformdaten kontinuierlich abgetastet werden, gibt der DDS-Generator ein getrepptes Sinussignal
aus. Die damit einhergehenden harmonischen Oberwellen werden mit einem Tiefpass gefiltert, um ein
glattes Sinussignal zu erzielen. Die Verwendung einer hochgenauen Referenzspannung in dem DA-
Wandler ermöglicht die Ausgabe eines sehr genauen und stabilen Signals.
* Die Amplitudensteuerung besteht aus einem DA-Wandler. Auf Grundlage des vom Bediener vor-
eingestellten Amplitudenwerts erzeugt dieser eine entsprechende Analogspannung, die mit dem
Ausgangssignal multipliziert wird und so die Einhaltung des voreingestellten Werts für die Amplitude des
Ausgangssignals garantiert. Die Offsetsteuerung besteht aus einem DA-Wandler. Auf Grundlage des vom
Bediener voreingestellten Offsetwerts erzeugt dieser eine entsprechende Analogspannung, die mit dem
Ausgangssignal multipliziert wird und so die Einhaltung des voreingestellten Werts für den Offset des
Ausgangssignals garantiert. Das von der Amplitudensteuerung und der Offsetsteuerung synthetisierte
Signal wird vom Ausgangsverstärker verstärkt und an Ausgang A ausgegeben.
4.3. Bedienkonzept
* Die MPU steuert die Tasten und die Anzeigeelemente über eine Schnittstellenschaltung. Wird eine Taste
gedrückt, identifiziert die MPU den Code dieser Taste und führt die zugehörigen Befehle aus. Die
Anzeigenschaltung zeigt den Betriebszustand sowie die Generatorparameter über Menüzeichen aus.
* Mit dem Drehknopf wird der Zahlenwert an der Cursorposition verändert. Jede Drehung um 15° erzeugt
einen Triggerimpuls. Die MPU erkennt, ob die Drehung nach rechts oder nach links erfolgt. Bei einer
Drehung nach links wird der Zahlenwert an der Cursorposition um 1 verringert, bei einer Drehung nach
rechts um 1 erhöht.
5. Betrieb
Einschalten und Zurücksetzen (Reset)
Das Instrument kann eingeschaltet werden, wenn es die Bedingungen unter 6.2 und 6.3 in Kapitel 6 erfüllt.
Drücken Sie den Ein-/Aus-Schalter und schalten Sie das Gerät ein. Der Bildschirm zeigt folgende Meldung
an: "The system is being initialized, please waiting......." (Das System wird initialisiert. Bitte warten...)
Schließlich wechselt das Instrument in den Initialisierungszustand und zeigt den Betriebszustand von Kanal
A und Kanal B an. Sie können jederzeit die Reset-Taste drücken, um den Initialisierungszustand
zurückzusetzen.
Einstellen der Daten von Kanal A:
5.1 Dateneingabe:
Die Daten werden über 10 Zifferntasten von links nach rechts im Displaybereich eingegeben. Alle Zahlen,
die über 10 Stellen hinausgehen, gehen verloren. Die Symboltaste -/mVrms hat zwei Funktionen:
Minuszeichen und Einheit. Drücken Sie diese Taste in der Offset-Funktion zur Eingabe
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