1.2.1　F40型數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器/計(jì)數(shù)器

F40 型數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器/計(jì)數(shù)器采用直接數(shù)字合成技術(shù)（DDS），主波形輸出頻率為100μHz～40MHz，小信號(hào)輸出幅度可達(dá)1mV，脈沖波占空比分辨率高達(dá)千分之一，數(shù)字調(diào)頻分辨率高、準(zhǔn)確，猝發(fā)模式具有相位連續(xù)調(diào)節(jié)功能，輸出波形達(dá)30余種且具有頻率測(cè)量和計(jì)數(shù)的功能。

（一）測(cè)試前的準(zhǔn)備工作

先仔細(xì)檢查電源電壓是否符合本儀器的電壓工作范圍，確認(rèn)無(wú)誤后方可將電源線插入本儀器后面板的電源插座內(nèi)。仔細(xì)檢查測(cè)試系統(tǒng)電源情況，保證系統(tǒng)間接地良好，儀器外殼和所有的外露金屬均已接地。在與其他儀器相連時(shí)，各儀器間應(yīng)無(wú)電位差。

（二）函數(shù)信號(hào)輸出使用說(shuō)明

F40型數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器/計(jì)數(shù)器的前面板圖如圖1.2.2所示。

圖1.2.2　F40 型數(shù)字合成函數(shù)信號(hào)發(fā)生器／計(jì)數(shù)器的前面板圖

1．?dāng)?shù)據(jù)鍵輸入：十個(gè)數(shù)字鍵用來(lái)向顯示區(qū)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，寫(xiě)入方式為自右到左移位寫(xiě)入，超過(guò)十位后左端數(shù)字溢出丟失。

◆“· ”用來(lái)輸入小數(shù)點(diǎn)，如果數(shù)據(jù)區(qū)中已經(jīng)有小數(shù)點(diǎn)，按此鍵不起作用。

◆“—”用來(lái)輸入負(fù)號(hào)，如果數(shù)據(jù)區(qū)中已經(jīng)有負(fù)號(hào)，再按此鍵則取消負(fù)號(hào)。

注意：用數(shù)據(jù)鍵輸入數(shù)據(jù)必須輸入單位，否則輸入數(shù)值不起作用。調(diào)節(jié)旋鈕輸入：調(diào)節(jié)旋鈕可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。

◆位移鍵/使當(dāng)前閃爍的數(shù)字左移或右移，使用旋鈕輸入數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)字改變后立即生效，不用再按單位鍵。閃爍的數(shù)字向左移動(dòng)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行粗調(diào)，向右移動(dòng)則可以進(jìn)行細(xì)調(diào)。

2．功能選擇：儀器開(kāi)機(jī)后為“點(diǎn)頻”功能模式，輸出單一頻率的波形，按調(diào)頻、調(diào)幅、掃描、猝發(fā)、點(diǎn)頻、FSK和PSK鍵可以分別實(shí)現(xiàn)7種功能模式。

3．頻率設(shè)定：按“頻率”鍵，顯示出當(dāng)前頻率值，可用數(shù)字鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入頻率值，這時(shí)儀器輸出端口即有該頻率的信號(hào)輸出。點(diǎn)頻頻率設(shè)置范圍為100μHz～40MHz（F40）。

幅度設(shè)定：按“幅度”鍵，顯示出當(dāng)前幅度值，可用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入幅度值，這時(shí)儀器輸出端口即有該幅度的信號(hào)輸出。

直流偏移設(shè)定：按“Shift”后再按“偏移”鍵，顯示出當(dāng)前直流偏移值，如果當(dāng)前輸出波形直流偏移不為0，此時(shí)狀態(tài)顯示區(qū)顯示直流偏移標(biāo)志“Offset”，可用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入直流偏移值，這時(shí)儀器輸出端口即有該直流偏移的信號(hào)輸出。

零點(diǎn)調(diào)整：對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整時(shí)，使用調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)整直流偏移要比使用數(shù)據(jù)鍵方便，直流偏移在經(jīng)過(guò)零點(diǎn)時(shí)正負(fù)號(hào)能夠自動(dòng)變化。

4．常用波形的選擇：按下“Shift”鍵后再按下波形鍵，可以選擇正弦波、方波、三角波、升鋸齒波、脈沖波五種常用波形，同時(shí)波形顯示區(qū)顯示相應(yīng)的波形符號(hào)。

一般波形的選擇：先按下“Shift”鍵再按下“Arb”鍵，顯示區(qū)顯示當(dāng)前波形的編號(hào)和波形名稱。如“6:NOISE”表示當(dāng)前波形為噪聲。然后用數(shù)字鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入波形編號(hào)來(lái)選擇波形。

除點(diǎn)頻功能模式外的其他功能模式中基本信號(hào)或載波的波形只能選擇正弦波和方波兩種。波形以及相應(yīng)編號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1.2.1所示。

表1.2.1　波形以及相應(yīng)編號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系

5．占空比調(diào)整：當(dāng)前波形為脈沖波時(shí)，如果顯示區(qū)顯示的是幅度值，再按一次“脈寬”后顯示出脈寬值。如果顯示區(qū)顯示既不是幅度值也不是脈寬值，則連續(xù)按兩次“脈寬”顯示區(qū)顯示脈寬值，此時(shí)利用數(shù)字鍵或調(diào)節(jié)旋鈕可以對(duì)占空比進(jìn)行調(diào)整。

6．門(mén)控輸出：按“輸出”鍵禁止信號(hào)輸出，此時(shí)輸出信號(hào)指示燈滅，再按一次“輸出”鍵信號(hào)開(kāi)始輸出，此時(shí)輸出信號(hào)指示燈亮?！拜敵觥辨I可以在信號(hào)輸出和關(guān)閉之間反復(fù)進(jìn)行切換，輸出信號(hào)指示燈也相應(yīng)以亮（輸出）和滅（關(guān)閉）進(jìn)行指示，這樣可以對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行閘門(mén)控制。

7．信號(hào)的存儲(chǔ)與調(diào)用功能：可以存儲(chǔ)信號(hào)的頻率值、幅度值、波形、直流偏移值、功能狀態(tài)。共可以存儲(chǔ)10組信號(hào)，編號(hào)為1～10，在需要的時(shí)候可以進(jìn)行調(diào)用。

8．頻率掃描功能模式：輸出一組只有頻率變化，其他參數(shù)相同的信號(hào)。

按“菜單”鍵出現(xiàn)菜單：

MODE?START F?STOP F?TIME?TRIG。

MODE：掃描模式，分為線性掃描和對(duì)數(shù)掃描。

START F：掃描起點(diǎn)頻率。

STOP F：掃描終點(diǎn)頻率。

TIME：掃描時(shí)間。

TRIG：掃描觸發(fā)方式。

（1）基本信號(hào)：按“掃描”鍵進(jìn)入掃描功能模式，顯示區(qū)顯示起點(diǎn)頻率。掃描功能模式中載波的波形只能選擇正弦波和方波兩種。

（2）掃描模式“MODE”：掃描方式“MODE”分為線性（編號(hào)為1）和對(duì)數(shù)（編號(hào)為2）兩種。線性掃描模式時(shí)，信號(hào)頻率自動(dòng)增加一個(gè)步長(zhǎng)值（步長(zhǎng)值由儀器根據(jù)掃描起點(diǎn)頻率和終點(diǎn)頻率以及掃描時(shí)間自動(dòng)算出），對(duì)數(shù)掃描模式時(shí)，信號(hào)頻率按照指數(shù)規(guī)律變化。

當(dāng)掃描模式為線性時(shí)，起點(diǎn)頻率和終點(diǎn)頻率的輸入范圍為100μHz～40MHz（F40）；當(dāng)掃描模式為對(duì)數(shù)時(shí)，起點(diǎn)頻率和終點(diǎn)頻率的輸入范圍為1mHz～40MHz（F40）。

掃描時(shí)間的范圍為1ms～800s。

（3）掃描舉例：

頻率掃描：在100Hz～200kHz區(qū)間內(nèi)，掃描時(shí)間為10s，進(jìn)行頻率線性掃描，觸發(fā)方式為內(nèi)部觸發(fā)。按鍵順序如下：

按“掃描”鍵，（進(jìn)入頻率掃描功能模式）。

按“菜單”鍵，選擇掃描模式“MODE”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置掃描模式為線性）。

按“菜單”鍵，選擇起點(diǎn)頻率“START F”選項(xiàng)，按“1”“0”“0”“Hz”（設(shè)置起點(diǎn)頻率）。

按“菜單”鍵，選擇終點(diǎn)頻率“STOP F”選項(xiàng)，按“2”“0”“0”“kHz”（設(shè)置終點(diǎn)頻率）。

按“菜單”鍵，選擇掃描時(shí)間“TIME”選項(xiàng)，按“1”“0”“s”（設(shè)置掃描時(shí)間）。

按“菜單”鍵，選擇觸發(fā)方式“TRIG”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)）。

9．調(diào)頻功能模式：調(diào)頻又稱為“頻率調(diào)制”。

FM DEVIA?FM FREQ?FM WAVE?FM SOURCE。

FM DEVIA：調(diào)制頻偏。

FM FREQ：調(diào)制信號(hào)的頻率。

FM WAVE：調(diào)制信號(hào)的波形，共有5種波形可選。

FM SOURCE：調(diào)制信號(hào)是機(jī)內(nèi)信號(hào)還是外輸入信號(hào)。

調(diào)頻舉例：

載波信號(hào)為方波，頻率為1MHz，幅度為2V；調(diào)制信號(hào)來(lái)自內(nèi)部，調(diào)制波形為正弦波（波形編號(hào)為1），頻率為5kHz，頻偏為200kHz。按鍵順序如下：

按“調(diào)頻”鍵，（進(jìn)入調(diào)頻功能模式）。

按“頻率”鍵，按“1”“MHz”（設(shè)置載波頻率）。

按“幅度”鍵，按“2”“V”（設(shè)置載波幅度）。

按“Shift”鍵和“方波”（設(shè)置載波波形）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制頻偏“FM DEVIA”選項(xiàng)，按“2”“0”“0”“kHz”（設(shè)置調(diào)制頻偏）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制信號(hào)頻率“FM FREQ”選項(xiàng)，按“5”“kHz”（設(shè)置調(diào)制信號(hào)頻率）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制信號(hào)波形“FM WAVE”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置調(diào)制信號(hào)波形為正弦波）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制信號(hào)源“FM SOURCE”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置調(diào)制信號(hào)源為內(nèi)部）。

10．調(diào)幅功能模式：調(diào)幅又稱為“幅度調(diào)制”。

按“菜單”鍵將出現(xiàn)菜單：

AM LEVEL?AM FREQ?AM WAVE ?AM SOURCE。

AM LEVEL：調(diào)制深度。

AM FREQ：調(diào)制信號(hào)的頻率。

AM WAVE：調(diào)制信號(hào)的波形，共有五種波形可選。

AM SOURCE：調(diào)制信號(hào)是機(jī)內(nèi)信號(hào)還是外輸入信號(hào)。

調(diào)幅舉例：

載波信號(hào)為方波，頻率為1MHz，幅度為2V；調(diào)制信號(hào)來(lái)自內(nèi)部，調(diào)制波形為正弦波（波形編號(hào)為1），調(diào)制信號(hào)頻率為5kHz，調(diào)制深度為50%。按鍵順序如下：

按“調(diào)幅”鍵，（進(jìn)入調(diào)幅功能模式）。

按“頻率”鍵，按“1”“MHz”（設(shè)置載波頻率）。

按“幅度”鍵，按“2”“V”（設(shè)置載波幅度）。

按“Shift”鍵和“方波”（設(shè)置載波波形）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制深度“AM LEVEL”選項(xiàng)，按“5”“0”“N”（設(shè)置調(diào)制深度）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制信號(hào)頻率“AM FREQ”選項(xiàng)，按“5”“kHz”（設(shè)置調(diào)制信號(hào)頻率）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制信號(hào)波形“AM WAVE”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置調(diào)制信號(hào)波形為正弦波）。

按“菜單”鍵，選擇調(diào)制信號(hào)源“AM SOURCE”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置調(diào)制信號(hào)源為內(nèi)部）。

11．猝發(fā)功能模式：猝發(fā)功能時(shí)可輸出一定周期數(shù)的頻率不變的脈沖串。

按“菜單”鍵將出現(xiàn)菜單：

TRIG?COUNT?SPACE T?PHASE

TRIG：猝發(fā)的觸發(fā)方式。

COUNT：周期個(gè)數(shù)。

SPACE T：猝發(fā)間隔時(shí)間。

PHASE：正弦波為猝發(fā)起點(diǎn)相位，方波為高低電平。

猝發(fā)舉例：

要對(duì)頻率為20kHz，幅度為2V的正弦波進(jìn)行猝發(fā)輸出，每組輸出10個(gè)周期的波形，各組波形之間間隔時(shí)間為10ms，每組波形起始相位為90°。按鍵順序如下：

按“猝發(fā)”鍵，（進(jìn)入猝發(fā)功能模式）。

按“頻率”鍵，按“2”“0”“kHz”（設(shè)置波形頻率）。

按“幅度”鍵，按“2”“V”（設(shè)置波形幅度）。

按“Shift”鍵和“正弦波”（設(shè)置波形）。

按“菜單”鍵，選擇觸發(fā)方式“TRIG”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)）。

按“菜單”鍵，選擇周期個(gè)數(shù)“COUNT”選項(xiàng)，按“1”“0”“N”（設(shè)置周期個(gè)數(shù)值）。

按“菜單”鍵，選擇猝發(fā)間隔時(shí)間“SPACE T”選項(xiàng)，按“1”“0”“ms”（設(shè)置猝發(fā)間隔時(shí)間）。

按“菜單”鍵，選擇猝發(fā)起始相位“PHASE”選項(xiàng)，按“9”“0”“N”（設(shè)置猝發(fā)起始相位）。

12．鍵控功能：鍵控分為兩種功能：頻移鍵控（FSK），相移鍵控（PSK）。

按“菜單”鍵將出現(xiàn)菜單：

START F?STOP F?SPACE T?TRIG。

START F：FSK第一個(gè)頻率。

STOP F：FSK第二個(gè)頻率。

SPACE T：FSK間隔時(shí)間。

TRIG：FSK觸發(fā)方式。

FSK舉例：

要對(duì)輸出幅度為2V，頻率在20kHz和600kHz之間交替，交替間隔時(shí)間為10ms的正弦信號(hào)。按鍵順序如下：

按“鍵控”鍵，（進(jìn)入FSK功能模式）。

按“幅度”鍵，按“2”“V”（設(shè)置波形幅度）。

按“Shift”鍵和“正弦波”（設(shè)置波形）。

按“菜單”鍵，選擇觸發(fā)方式“TRIG”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)）。

按“菜單”鍵，選擇頻率1“START F”選項(xiàng)，按“2”“0”“kHz”（設(shè)置頻率1）。

按“菜單”鍵，選擇頻率2“STOP F”選項(xiàng)，按“6”“0”“0”“kHz”（設(shè)置頻率2）。

按“菜單”鍵，選擇間隔時(shí)間“SPACE T”選項(xiàng)，按“1”“0”“ms”（設(shè)置間隔時(shí)間）。

13．進(jìn)入相移鍵控（PSK）功能模式。

按“菜單”鍵將出現(xiàn)菜單：

P1?P2?SPACE T?TRIG。

P1：信號(hào)第一相位。

P2：信號(hào)第二相位。

SPACE T：間隔時(shí)間。

TRIG：PSK觸發(fā)方式。

PSK舉例：

要對(duì)輸出頻率為600kHz，幅度為2V，起始相位在90°和180°之間交替，交替間隔時(shí)間為10ms的正弦信號(hào)。按鍵順序如下：

按“鍵控”鍵，（進(jìn)入PSK功能模式）。

按“頻率”鍵，按“6”“0”“0”“kHz”（設(shè)置波形頻率）。

按“幅度”鍵，按“2”“V”（設(shè)置波形幅度）。

按“Shift”鍵和“正弦波”（設(shè)置波形）。

按“菜單”鍵，選擇觸發(fā)方式“TRIG”選項(xiàng)，按“1”“N”（設(shè)置觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)）。

按“菜單”鍵，選擇起始相位1“P1”選項(xiàng)，按“9”“0”“N”（設(shè)置相位1）。

按“菜單”鍵，選擇起始相位2“P2”選項(xiàng)，按“1”“8”“0”“N”（設(shè)置相位2）。

按“菜單”鍵，選擇間隔時(shí)間“SPACE T”選項(xiàng)，按“1”“0”“ms”（設(shè)置間隔時(shí)間）。

14．系統(tǒng)功能：可以對(duì)開(kāi)機(jī)狀態(tài)，GP-IB地址、輸出阻抗等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

按“菜單”鍵出現(xiàn)菜單。

POWER?ADDRESS?OUT Z?INTERFACE?。

BAUD?PARITY?STORE OPEN。

POWER ON：開(kāi)機(jī)狀態(tài)。

ADDRESS：GP-IB接口地址。

OUT Z：輸出阻抗。

INTERFACE：接口選擇。

BAUD：RS232接口通信速率。

PARITY：RS232接口通信數(shù)據(jù)位數(shù)和校驗(yàn)。

STORE OPEN：存儲(chǔ)功能開(kāi)或關(guān)。

輸出阻抗“OUT Z”：儀器的輸出阻抗，可以在高阻（編號(hào)和提示符分別為1：HIGH Z）和50Ω（編號(hào)和提示符分別為2：50 Ω）進(jìn)行設(shè)置。出廠時(shí)設(shè)置為高阻（編號(hào)和提示符分別為1：HIGH Z）。

在顯示區(qū)閃爍顯示為輸出阻抗“OUT Z”1s后，自動(dòng)顯示當(dāng)前輸出阻抗，可用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入當(dāng)前輸出阻抗。

（三）計(jì)數(shù)器使用說(shuō)明

計(jì)數(shù)器功能是指可以進(jìn)行測(cè)頻和計(jì)數(shù)功能模式。

1．按“Shift”鍵和“測(cè)頻”鍵，進(jìn)入頻率測(cè)量功能模式，此時(shí)顯示區(qū)下端功能狀態(tài)顯示區(qū)顯示頻率測(cè)量功能模式標(biāo)志Ext和Freq，可以對(duì)從后面板“測(cè)頻/計(jì)數(shù)輸入”端口外部輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行測(cè)量。若再按“Shift”鍵和“計(jì)數(shù)”鍵設(shè)置當(dāng)前處于計(jì)數(shù)測(cè)量功能模式，此時(shí)顯示區(qū)下端功能狀態(tài)顯示區(qū)顯示計(jì)數(shù)測(cè)量功能模式標(biāo)志Ext和Count，可以對(duì)從后面板“測(cè)頻/計(jì)數(shù)輸入”端口外部輸入信號(hào)的周期個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

測(cè)量頻率范圍為1Hz～100MHz。

2．閘門(mén)時(shí)間：在測(cè)頻功能模式下，按“Shift”鍵和“閘門(mén)”鍵進(jìn)入閘門(mén)時(shí)間設(shè)置狀態(tài)，可用數(shù)據(jù)鍵或調(diào)節(jié)旋鈕輸入閘門(mén)時(shí)間值。在閘門(mén)開(kāi)啟時(shí)，顯示區(qū)右側(cè)頻率計(jì)數(shù)狀態(tài)顯示區(qū)顯示閘門(mén)開(kāi)啟標(biāo)志“GATE”。

閘門(mén)時(shí)間范圍為10ms～10s。

3．低通：在頻率計(jì)數(shù)器功能模式下，按“Shift”鍵和“低通”鍵設(shè)置當(dāng)前輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)低通進(jìn)行測(cè)量，顯示區(qū)右側(cè)頻率計(jì)數(shù)狀態(tài)顯示區(qū)顯示低通狀態(tài)標(biāo)志“Filter”。

4．衰減：在頻率計(jì)數(shù)器功能模式下，按“Shift”鍵和“衰減”鍵設(shè)置當(dāng)前輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)衰減進(jìn)行測(cè)量，顯示區(qū)右側(cè)頻率計(jì)數(shù)狀態(tài)顯示區(qū)顯示衰減狀態(tài)標(biāo)志“ATT”。

在計(jì)數(shù)功能模式下，按位移鍵“”鍵后計(jì)數(shù)停止，并顯示當(dāng)前計(jì)數(shù)值，再按一次位移鍵“”鍵，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行。

在計(jì)數(shù)功能模式下，按“”鍵后把計(jì)數(shù)值清零并重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。