Администрирование Железо DDS генератор JDS6600, руководство пользователя Mon, November 20 2017  

Поделиться

нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.


DDS генератор JDS6600, руководство пользователя Печать
Добавил(а) microsin   

В этой статье приведен перевод руководства "OPERATING MANUAL JDS6600 Series Digital Control Dual-channel DDS Signal Generator", Rev1.0 (май 2017). Также решил поделиться личными впечатлениями от использования этого прибора.

[1.2. Комплект поставки]

Предмет Количество
Адаптер DC (5V 2A) 1 шт.
Кабель USB 1 шт.
Сигнальный выходной кабель 2 шт.
CD-ROM (драйвер USB, программа, руководство) 1 шт.

[2. Общее описание]

2.1. Сигнал-генератор серии JDS6600 работает по принципу прямого цифрового синтеза (DDS), и может генерировать сигналы синусоидальной, прямоугольной, треугольной формы, импульсный сигнал, сигналы произвольной формы, определяемой пользователем, и т. д. Частота выходного сигнала может быть до 40 МГц (для старшей модели серии). Имеется коррекция скважности, функции амплитудной модуляции и качания (развертки) частоты, и другие возможности по формированию сигналов. На графическом индикаторе прибора Вы можете сразу увидеть форму выходного сигнала, параметры его амплитуды и частоты. Прибор может применяться на производстве, в школах, исследовательских институтах и лабораториях.

2.2. Выбор модели. В настоящий момент имеется 3 модели, JDS6600-40M, JDS6600-25M и JDS6600-08M, отличающиеся в основном максимальной выходной частотой синусоидального сигнала:

Модель MAX частота выходного синусоидального сигнала
JDS6600-40M 40 МГц
JDS6600-25M 25 МГц
JDS6600-08M 8 МГц

2.3. Габаритные размеры

JDS6600 dimensions

2.4. Технические параметры

Общие параметры
Экран индикации Тип индикатора 2.4 дюйма, цветной TFT LCD
Сохранение и загрузка Количество 100 групп, от 00 до 99 (при включении питания будет загружена позиция 00)
Сигнал произвольной формы, задаваемый пользователем (Arbitrary wave) Количество 1 .. 60, всего 60 групп (по умолчанию установлено 15 групп)
Интерфейс Режим USB - UART
Интерфейс расширения Имеется последовательный интерфейс (UART) с уровнями TTL для удобства пользовательских экспериментов
Скорость обмена данными 115200 bps
Протокол обмена Открытый протокол командной строки
Источник питания Диапазон входного напряжения 5V постоянного тока (DC) ± 0.5V
Технология производства Поверхностный монтаж, применение FPGA, высокая надежность, длительное время эксплуатации
Пищалка (индикация событий) Имеется процедура включения и выключения пользователем
Условия эксплуатации Температура 0 .. 40°C, влажность < 80%

Частотные характеристики
  JDS6600-08M JDS6600-25M JDS6600-40M
Частотный диапазон синуса 0..8 МГц 0..25 МГц 0..40 МГц
Частотный диапазон прямоугольника 0..8 МГц 0..15 МГц 0..15 МГц
Частотный диапазон треугольника
Частотный диапазон импульсов 0..6 МГц
Частотный диапазон CMOS/TTL
Частотный диапазон сигнала произвольной формы
Время нарастания прямоугольного сигнала ≤ 30 нс ≤ 25 нс ≤ 20 нс
MIN разрешающая способность по частоте 0.01 мкГц(0.00000001 Гц)
Точность частоты ± 20 ppm
Стабильность частоты ± 1 ppm / 3 часа

Примечание: решил проверить, насколько точно устанавливается частота по эталонному прибору. При установке на выходе частоты 1476000 Гц ошибка составила +16 Гц. Таким образом, это действительно не выше ±20 ppm (скорее всего определяется стабильностью частоты кварцевого резонатора).

Характеристики форм сигнала
Форма сигнала Sine, Square, Triangle, Pulse (duty-cycle correction), Partia Sine, CMOS, DC level, Half-wave, Full-Wave, Pos-Ladder, Neg-Ladder, Noise, Exponential Rise, Exponential Fall, Tone, Sinc Pulse, Lorentz Pulse и 60 видов форм сигнала, определяемых пользователем.
Длина формы сигнала 2048 точек
Скорость следования выборок сигнала 200 мегасемплов/сек
Разрешающая способность по вертикали 12 бит
Синус Подавление гармоник ≥ 45dBc (< 1МГц); ≥ 40dBc (1..20МГц)
Коэффициент общих гармонических искажений < 0.8% (20Гц..20кГц, 0dBm)
Прямоугольник и импульсы Overshoot (Square) ≤ 5%
Диапазон скважности (импульсы) 0.1 .. 99.9%
Ramp wave Линейность ≥ 98% (0.01Гц..10кГц)

Выходные характеристики
Амплитудный диапазон JDS6600-08M JDS6600-25M JDS6600-40M
2mVpp..20Vpp ≤ 10МГц:2mVpp..20Vpp
≤ 16МГц:2mVpp..10Vpp
≤ 25МГц:2mVpp..5Vpp
Разрешающая способность по амплитуде 1 mV
Стабильность амплитуды ± 0.5% / 5 часов
Amplitude flatness ± 5% (< 10МГц); ± 10% (> 10МГц)
Выходное сопротивление 50Ω ± 10%(типичное значение)
Защита Все сигнальные выходы выдерживают короткое замыкание в течение 60 секунд.

Постоянное смещение
Диапазон настройки смещения  Амплитуда на выходе > 4V Амплитуда на выходе в диапазоне 0.4 .. 4V Амплитуда на выходе в диапазоне до 0.4V

-9.99 .. 9.99V -2.5 .. 2.5V -0.25 .. 0.25V

Фазовые характеристики
Диапазон настройки фазы 0 .. 359.9°
Точность установки фазы 0.1°

Выход TTL/CMOS
Низкий уровень (лог. 0) < 0.3V
Высокий уровень (лог. 1) 1 .. 10V
Время нарастания / спада уровня ≤ 20 нс

Функция измерительного входа
Частотомер Диапазон измеряемых частот 1 Гц .. 100 МГц
Точность измерения Время захвата настраивается в диапазоне 0.01 .. 10 секунд
Функция счетчика импульсов Диапазон счета 0 .. 4294967295 (32 бита)
Режимы входа DC (пропуск постоянной составляющей) и AC (только переменное напряжение)
Диапазон входного напряжения сигнала 2 .. 20Vpp
Измерение ширины импульса  0.01 мкс (разрешающая способность), до 20 секунд (MAX измеряемое время)
Измерение длительности периода

Функция генератора качающейся частоты
Канал CH1 или CH2
Функция изменения частоты Линейная, логарифмическая
Длительность периода изменения частоты 0.1 .. 999.9 сек
Диапазон качания частоты Настраивается пользователем
Направление изменения частоты Прямое, обратное, туда и обратно

Функция генератора пачки импульсов (burst)
Количество импульсов 1 .. 1048575
Burst mode Ручной запуск, срабатывание от канала CH2, внешний сигнал переменного тока (AC), внешний сигнал с постоянной составляющей (DC)

[3. Управление прибором]

3.1. Передняя панель

JDS6600 front panel description

1) 2.4-дюймовый цветной дисплей TFT LCD.
2) функциональные программные кнопки, активирующие нужную функцию.
3) Кнопки быстрого вызова функции.
4) Ручка настройки параметра (поворотный энкодер).
5) Кнопка питания.
6) Вход частотомера/счетчика.
7) Выходы каналов CH1 и CH2 генератора.

3.2. Задняя панель

JDS6600 rear panel description

8) Интерфейс расширения с уровнями TTL.
9) Коммуникационный интерфейс USB.
10) Коннектор джека для подачи постоянного напряжения питания 5V.

3.3. Информационный дисплей

JDS6600 display description

11) Область параметров канала CH1.
12) Область параметров канала CH2.
13) Форма генерируемого сигнала.
14) Индикатор подачи на выход сигнала от соответствующего канала (ON сигнал выводится, OFF не выводится).
15) Программные кнопки для выбора функций.
16) Сдвиг фазы между сигналами каналов CH1 и CH2.

3.4. Краткое описание функций кнопок

JDS6600 front panel buttons

Кнопка
Описание
Функциональная программная кнопка Это 5 кнопок без надписей, находящихся с правой стороны экрана. Их функция поясняется текстовыми и графическими метками, появляющимися на экране возле каждой кнопки.
WAVE Переход к основному интерфейсу, или установка формы выходного сигнала текущего канала.
MEAS Быстрое переключение между интерфейсом режима измерения и основным интерфейсом.
MOD Быстрое переключение между интерфейсом режима модуляции и основным интерфейсом.
SYS Быстрое переключение между режимом системных настроек и основным интерфейсом.
OK В режиме основного интерфейса эта кнопка управляет одновременным подключением выходов каналов CH1 и CH2 (ON/OFF). В режиме интерфейса модуляции эта кнопка включает и выключает модуляцию (ON/OFF).
< > Когда устанавливается параметр, нажатие на эти кнопки меняет положение курсора на изменяемом параметре.
CH1, CH2 Кнопки быстрого управления каналами CH1 и CH2. Короткое нажатие: если этот канал не текущий, то он становится текущим. Если канал текущий, то короткое нажатие на эту кнопку включает и выключает выход соответствующего канала. Длинное (> 1 секунды) нажатие делает указаный канал главным каналом.

[4. Описание работы прибора]

После включения питания кнопкой 5 прибор запускается и отображает на экране соответствующее сообщение. При первом включении прибор предлагает выбрать язык интерфейса (доступны китайский и английский). Нажмите соответствующую программную кнопку справа от экрана (для выбора английского языка нажмите кнопку возле метки ENG). После этого отобразится основной рабочий экран прибора.

4.1. Описание основного интерфейса управления

4.1.1. Нажмите кнопку OK, чтобы одновременно включить вывод сигнала на оба канала. Повторные нажатия будут по циклу выключать оба канал (состояние OFF) и снова включать их (состояние ON).

4.1.2. Выбор канала: нажмите CH1 или CH2 для выбора текущего канала.

Примечание: с текущим каналом работают основные органы управления, например выбор формы сигнала (см. п. 4.1.3).

Повторное нажатие будет включать и выключать сигнал этого канала.

Примечание: состояние вывода выходного сигнала ON/OFF дублируется свечением зеленого светодиода возле выходного коннектора прибора на передней панели (ON сигнал выводится, светодиод горит, OFF сигнал не выводится, светодиод погашен).

4.1.3. Установка формы сигнала: нажимайте кнопку WAVE, чтобы установить вид формы сигнала текущего канала. Поворот ручки энкодера 4 позволяет быстро менять форму сигнала. Кнопки < > позволяют быстро переключаться между выбором синусоидальной формы сигнала и сигналами произвольной формы, выбираемыми пользователем (Arbitrary01..Arbitrary15).

4.1.4. Установка частоты: нажмите программную кнопку [FREQ] для ввода частоты, нажимайте кнопки <  > для перемещения курсора для установки  шага изменения значения частоты при повороте ручки энкодера. Удерживайте программную кнопку [FREQ] больше 1 секунды, чтобы поменять единицы измерения частоты.

4.1.5. Другие параметры устанавливаются подобным образом, как описано в п. 4.1.14, с помощью нажатий программных кнопок:

[OFFS] позволяет установить постоянное смещение сигнала.
[DUTY] позволяет установить скважность.
[PHAS] позволяет установить разность фаз между каналами CH1 и CH2.

4.2. Интерфейс измерительного входа 6

Этот интерфейс активируется кнопкой MEAS.

4.2.1. В режиме измерения нажимайте программную кнопку [FUNC] для входа в состояние переключения между измерением частоты и счетчиком импульсов.

4.2.2. Установка закрытого входа: программной кнопкой [COUP] можно установить режим входа AC (закрытый вход для переменного напряжения) и DC (открытый вход с пропусканием постоянной составляющей).

4.2.3. Установка время захвата (gate time): для этого нажмите программную кнопку [GATE], и нажимайте кнопки < > для установки значения шага. Поворот ручки энкодера устанавливает значение.

4.3. Интерфейс настройки модуляции

Вход в этот интерфейс производится кнопкой MOD.

4.3.1. В режиме интерфейса модуляции нажимайте программную кнопку [FUNC] для переключения состояния модуляции канала CH1 и CH2 и функции burst.

4.3.2. При настройке функции качания частоты (канал CH1) нажимайте программные кнопки вверх/вниз для выбора редактируемого элемента настройки. После выбора Вы можете нажимать кнопки < > для выбора редактируемой позиции, и поворачивать ручку энкодера для изменения параметра.

4.3.3. После того, как выполнили все настройки, нажмите программную кнопку ON для запуска функции качания частоты. Программная кнопка OFF останавливает качание.

4.3.4. Другие функции работают так же, как описанные выше.

4.4. Интерфейс настройки системы

Настройки активируются кнопкой SYS.

4.4.1. Загрузка и сохранение: Вы можете загрузить и сохранить параметры генерации сигнала в определенное место, которое выбирается поворотом ручки энкодера. Когда Вы хотите загрузить [LOAD], сохранить [SAVE] и удалить [CLR] настройки, нажимайте соответствующие программные кнопки.

4.4.2. Sync: когда Вы настраиваете параметр sync, канал CH1 является объектом операции. Параметр CH2 будет изменяться при изменении параметра CH1. Когда выбрана настройка функции sync, Вы можете нажимать кнопки < > или поворачивать ручку энкодера для выбора нужного параметра синхронизации. Программные кнопки [ON] и [OFF] соответственно включают и отменяют синхронизацию выбранного параметра.

4.4.3. Другие функции системных настроек настраиваются по такому же принципу, как описанные выше функции.

[Личные впечатления от прибора]

Сразу удивило то, что интерфейс JDS6600-40M построен очень логичным и удобным образом, так что практически отпадает необходимость чтения руководства пользователя - по крайней мере для того, чтобы пользоваться основными возможностями генератора.

Удивило, что прибор не может питаться от USB, хотя ему требуется всего лишь 5V напряжения питания. Возможно, это связано с тем, что тока USB недостаточно - порт USB выдает только 0.5A, а блок питания, который был в комплекте, рассчитан на ток 2A. Понравилась кнопка включения питания - её состояние красиво подсвечивается, когда прибор включен.

JDS6600 power button

Неприятная мелочь - адаптер питания 220V, который был в комплекте, не рассчитан на стандартную сетевую вилку. Он имеет плоские штыри, которые требуют для подсоединения специального адаптера.

Еще один мелкий недостаток - зеленый светодиод индикации включения канала CH1, который находится возле его выходного коннектора, слегка засвечивает кнопку CH2 (это заметно на фотографии п. 3.4) - создается впечатление, что она подсвечивает свое состояние. Однако никакой подсветки кнопок нет (хотя могли бы сделать!).

Что внутри? На вес JDS6600-40M очень легкий, как будто начинки в нем почти не было. Когда я его разобрал, то оказалось, что действительно, внутреннее пространство прибора заполнено очень незначительно.

Для разборки нужно выкрутить 4 длинных шурупа, головки которых находятся на нижней стенке, после этого осторожно приподнять крышку со стороны задней панели, и длинной отверткой осторожно освободить защелки передней панели. После этого корпус прибора разбирается полностью.

JDS6600 inside

Платы прибора крепятся короткими шурупами. Основная плата по дизайну должна была крепиться 4 шурупами, но было закручено только 3, наверное тут китайцы решили слегка съэкономить.

Начинка генератора оказалась довольно серьезная. Неудивительно, что тока USB не хватило, чтобы питать это железо. Вся конструкция состояла из 2 плат - блок индикации и управления (передняя панель) и основная плата (DDS-модуль генерации сигналов).

[Блок индикации]

JDS6600 front panel board

Компонент Описание
STM32F103CBT6 Управляющий микроконтроллер
Winbond 25Q16JVC EEPROM
LD1117AG Линейный стабилизатор +3.3V

[Основная плата]

JDS6600 main board top

JDS6600 main board bottom

Компонент Описание
LCMXO2-1200HC-4TG144C FPGA - Field Programmable Gate Array 1280 LUTs 108 I/O 3.3V -4 SPD.
CH340Q Преобразователь USB-UART.
74HC14 6 инвертеров с триггером Шмидта.
LD1117AG Линейный стабилизатор +3.3V (2 шт.).
ST 358 G0648 LM358, маломощный двойной операционный усилитель с малым входным током (2 шт.).
AD8056A 300 МГц операционный усилитель (2 шт.).
AD835 250 МГц квадрантный умножитель (2 шт.).
AD8017 Сдвоенный высокоскоростной усилитель.
3001i Не удалось найти информацию. Две микросхемки, которые находились под радиатором. Скорее всего выходные усилители каналов CH1 и CH2.
7905 Линейный стабилизатор -5V.
XL6008E Импульсный преобразователь DC/DC 400 кГц.
APM4953 Два P-канальных транзистора MOSFET в одном корпусе.
24.000Mhz Кварцевый генератор.

[Программа управления]

К прибору JDS6600 на компакт-диске поставляется программа, которая повышает удобство управления прибором. В ней дублируются все функции передней панели, а также реализован недоступный другим способом принцип формирования сигнала произвольной формы - Arbitrary.

Программа соединяется с прибором через виртуальный COM-порт, организованный через интерфейс USB. Для работы программы нужно установить драйвер чипа CH340Q, а также нужно установить программый драйвер VISA компании National Instruments. Все это также есть на компакт-диске: драйвер CH340Q находится в папке h340 drive (архив Ch340.rar), драйвер VISA находится в папке VISA (установщик setup.exe). Установщик управляющей программы находится в файле English\JDS6600 application\Setup.exe.

Configuration. После первого запуска программа запросит порт подключения.

JDS6600 app select port

Выберите порт прибора, и нажмите на кнопку Connect. После успешного подключения будет отображена марка прибора и и его серийный номер.

JDS6600 app connected

Control Panel. Первая закладка дает доступ к основному окну, где настраиваются основные параметры генерации частот - частота, напряжение, сдвиг фазы между каналами и другие параметры. Ничего нового, все это доступно и в интерфейсе передней панели прибора, но здесь все сразу на виду.

JDS6600 app Control Panel

Extend Function. Здесь активируются функции измерения частоты, подсчета импульсов, качания частоты, генерации пачки импульсов. Все эти функции также доступны и с передней панели прибора.

JDS6600 app Extend Function

Arbitrary. Это самый интересная закладка, только здесь можно формировать сигнал произвольной формы.

JDS6600 app Arbitrary

Средняя область экрана позволяет строить график одного периода генерирования сигнала. Строить можно по точкам оси X (с координатами от 0 до 2047). Кусочки этого периода можно рисовать как вручную курсором мыши, так и с помощью стандартных форм сигналов (выпадающий список Standard waveform). Левые 2 экранчика дают дополнительные возможности синтеза сигналов путем математических операций над верхней и нижней осциллограммой. Зеленые стрелки предназначены для копирования в экраны математического синтеза исходных данных с основного экрана.

Синтезированный сигнал получается вполне адекватный, вот так он выглядит на экране прибора и на экране осциллографа:

JDS6600 arbitrary output main interface

JDS6600 arbitrary output example

[Как поменять язык интерфейса с китайского на английский]

1. Нажмите кнопку SYS.
2. Нажмите 3 раза кнопку "вниз" (третья кнопка, считая сверху, см. фото) для перемещения курсора к пункту смены языка.
3. Нажмите кнопку ENG (четвертая кнопка), язык поменяется на английский.
4. Нажмите кнопку SAVE (она появится сверху).
5. Нажмите кнопку SYS.

JDS6600 change language1 JDS6600 change language2

[Ссылки]

1170622JDS6600.ZIP - драйвер, программа, документация, фотографии.
2Функциональный генератор на AD9833, управляемый через USB.

 

Комментарии  

 
0 #2 Андрей 05.09.2017 14:42
Спасибо за обзор и комментарии! Вопрос по поводу сетевого адаптера питания аппарата: является ли он источником стабилизированн ого напряжения? Если да, то какие же должны быть на его выходе пульсации 50 Гц, чтобы влиять на выходной сигнал генератора?..

microsin: да, внешний источник питания нужен стабилизированн ый. Можно использовать и не стабилизированн ый, но следует иметь в виду, чтобы пульсации на входе не просаживались ниже +5V. И помните, что это нежелательный вариант использования, потому что внутренние линейные стабилизаторы (LD1117AG, их в схеме генератора несколько) будут испытывать повышенный нагрев.
Цитировать
 
 
0 #1 Михаил R0ACL 21.07.2017 04:38
Генератор неплохой, но есть некоторые нюансы.
1. Требует хорошего питания. Качественно отфильтрованног о, способного длительно держать ток 1А. Иначе в сигнале (при прослушивании на приемнике в режиме АМ) присутствует переменная составляющая 50 Гц. То есть, сигнал промодулирован частотой 50 Гц.
2. Цена. Я считаю, что она несколько завышена для его функционала.

microsin: фон 50 Гц это скорее всего мультипликативн ый шум, который обычно вызывается диодами выпрямителя. Чтобы избавиться от него, достаточно зашунтировать диоды слюдяными или керамическими конденсаторами, либо нужно делать хорошее экранирование между первичной и вторичной цепями блоков питания. И конечно, тут Вы правы, желателен хороший ВЧ фильтр силовых цепей питания.
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page