SDG1000X Arbitrary Funktiogeneraattorit.

Siglent SDG1000X  Arbitrary/Funktiogeneraattorit.  30 ja 60MHz "TrueArb".

Siglent ei ole halvin. Siglent kilpailee laadulla ja ominaisuuksilla joita usein löytyy vasta paljon kalliimmista.

Huomaa edistyksellinen suorakaideaallon kaistaleveys sekä erinomaiset pulssiominaisuudet!  Tässä hintaluokassa harvinaista herkkua.

Uutena ominaisuutena malliin (myös vanhoihin) on 2019 alkupuolella lisätty SDG2000X sarjasta tuttu TrueArb tekniikka.  
(HUOM: Mikäli olet hankkinut laitteen aiemmin, TrueArb vaatii FW päivityksen versioon 1.01.01.33R1 tai uudempaan)

Lisätty 1.1.2023 sivun loppupuolelle pieni lisäys ja taulukko liittyen generaattorin THD arvoihin.

Mallit ovat:

   SDG1032X,   30MHz, 150MSa/s, 14bit, 16kpts, 2 kanavaa
   SDG1062X,   60MHz, 150MSa/s, 14bit, 16kpts, 2 kanavaa

Tämä on todella monipuolinen ja suorituskykyinen generaattori jolla voidaan tuottaa myös suorakaideaaltoa täydellä nopeudella max 60MHz. Arb toiminnoissa nyt myös ns "TrueArb" toimintamuoto.


SDG1000X sarja on luonnollisesti täysin yhteensopiva Siglent oskilloskooppien Bode Plot kanssa ja erittäin hyvä valinta siihen tarkoitukseen mikäli 30/60MHz taajuusalue on riittävä. Katso asiasta lisää.


Huom: Teksti ja kuvat saattavat sisältää FW versio 1.01.01.22 mukaisia vanhentuneita tietoja.
Olen toki pyrkinyt korjaamaan niitä.


SDG1000X sarjassa suorakaideaallon muodostusta varten on sovellettu uusia ratkaisuja laitteen elektroniikassa joilla saavutetaan puhdas signaali, alhainen jitteri sekä riittävän nopeat nousu- ja laskuajat ja sen osalta menee myös isoveljensä SDG2000X ohi.

Alempana lisäksi (kuvan 18 alapuolella) pieni 2019 päivitetty uusi "hys-hys" vihje laitteen ominaisuuksien muutosmahdollisuuksista.

Huom: SDG1000X sarjassa alkaen FW versiosta 1.01.01.30.R1. on otettu uudenlainen toimintatapa käytettäessä AM modulaatiota.
(ks huomautus alempana)
Hyvin usein tällaisissa funktiogeneraattoreissa on käytössä tapa jossa AM modulaatioon siirryttäessä kantoaallon tasoa pudotetaan tai se lisäksi muuttuu sen mukaan mikä on modulaatiosyvyys. Perus ajatuksena lienee ollut se että pidettäisiin signaalin maksimiarvot mahdollisimman lähellä asetettua signaalin tasoa tai ettei ainakaan mainittavaa ylitystä synny edes 100% modulaatiolla. Kuitenkin lähes poikkeuksetta "oikeisssa" RF-generaattorteissa säädetään aina kantoaalon taso, olkoot sitä moduloitu tai ei.  Nyt tällainen kantoaallon tasoon pohjautuva toimintatapa on myös SDG1000X malleissa AM modulaatiota käytettäessä.
Uudet muutokset tekevät laitteen käytön matalataajuisena RF generaattorina huomattavasti aiempaa käytännöllisemmäksi.




Pulssien tuottamiseen on käytössä Siglentin kehittämä "EasyPulse" tekniikka joka mahdollistaa tarkat nousunopeuden sekä pulssileveyden säädöt ja maksimi nousunopeuden jopa myös erittäin alhaisilla taajuuksilla kun aaltomuodoksi on valittu "Pulse" (tässä suhteessa eroaa huomattavasti monista muista Arb/DDS funktio generaattoreista).  Samoin esimerkiksi cycle-cycle jitteri on alhainen. Myöskään pulssin leveys ja nousunopeus ei ole riippuvainen signaalin taajuudesta - periodin pituudesta - kuten hyvin monissa vastaavissa laitteissa. On pulssigeneraattorina omaa luokkaansa tässä hintaryhmässä.

Hintaansa nähden korkealaatuinen  ja monipuolinen generaattori.  SDG1000X mallissa on nykyisin kaksi toimintatilaa Arb aaltomuotojen osalta, perinteinen yksinkertainen DDS tai TrueArb.  DDS toimintamuodossa  Arb muistin pituus on kiinteä 16kpts ja samplenopeus on kiinteä 150MSa/s. TrueArb toimintamuodossa muistin pituus voi olla 2pts - 16kpts ja samplenopeus muuttuva 1uSa/s - 30MSa/s. Laitteessa on yhteensä 196 esiohjelmoitua Arb signaalia. Valikoima on senverran laaja että se saattaa myös merkittävästi vähentää tarvetta luoda omia aaltomuotoja.

Kummankin kanavan Arb muistin maksimi pituus on 16k. Joku voi sanoa että se on aika vähän ja että monissa on enemmän.

En keksi kovinkaan monia oikeita käytännön tilanteita joissa pitää muodostaa Arb aaltomuoto jossa tarvitaan erittäin paljon datapisteitä. Toki niitä voi keksiä mutta kuinkas usen niitä oikeasti tarvitsee. Itse en ole tarvinnut koskaan mihinkään.
Toki "leikkiä" olisi voinut vaikka kuinka pitkillä. Voisihan sen laittaa vaikka sähköttämään sadun hannusta ja kertusta.
Generaattorin muut alltomuodot/funktiot ei myöskään itse tyarvitse pitkää Arb muistia jossa se generoisi vaikkapa Pulssi aaltomuotonsa säädettävine nousu ja laskuaikoineen kertomatta sitä missään mainoksissa tai datalehdellä mutta "hypettämällä" sitten pitkää Arb muistia ikäänkuin se olisi vain siihen tarpeeseen käyttäjille tehty. Siglent käyttää aivan muita menetelmiä (Siglentin oma EasyPulse tekniikka) joka on omaa luokkaansa verrattuna siihen että se generoitaisiin käyttämällä todella erittäin pitkää Arb muistia.

Kohtalaisella kokemuksella voin sanoa että 16k riittää erittäin pitkälle. Jos sitten tiedät että ei riitä johonkin erityiseen käyttöön johon sitä käytät, toki silloin on valittavana ja pitää valita riittävän laajalla Arb muistilla varustettu laite, joko Siglentin valikoimasta tai muualta.
Tässä kannattaa muistaa se tosiasia että tavallisella DDS Arb generaattoreilla on huomioitava Arb muistin käsittelynopeus. Jos Arb muistin pituus olisi esim 10M niin mikäli samplenopeus olisi esimerkiksi 100MSa/s voidaan kyseistä 10M Arb aaltomuotoa ajaa "vain" 10Hz taajuudella ellei aleta hyppiä yksityiskohtien yli ja silloinkin kun ajetaan 10Hz taajuudella saattaa aivan yhden Arb askeleen muutos jäädä vajavaisesti näkyviin ulkostulossa riippuen sen taajuusvasteista!  Liian moni tuijottaa pelkästään myyntiesitteen muistimäärään perehtymättä omiin oikeisiin tarpeisiinsa ja muihin asiaan liittyviin teknisiin tosiseikkoihin.

Luonnollisesti molemmat kanavat tomivat toisistaan riippumatta ja siltä osin laitetta voi käyttää lähes kuin olisi kaksi erillistä signaaligeneraattoria. Sana lähes tulee siitä että muun muassa ulkoisen modulaation sekä trig/sync osalta on vain yhdet liitynnät (laitteen takapaneelissa) joten niiden osalta ei kanavia voi käyttää kuten kahta erillistä generaattoria.

Kanavat antavat ulos max 20Vpp <10MHz  sekä max 10Vpp > 10MHz suuri impedanssiseen (HiZ) kuormaan. Sisäinen lähtöimpedanssi on aina 50 Ω kaikissa toimintamuodoissa.

Kuormitus impedanssi, "Load",  voidaan asettaa joko Hi-Z tai 50 Ω - 100 kΩ jolloin lähtötason asetusarvo näytöllä on oikea mikäli kuorma on asetettua kuormitusimpedanssia vastaava.  Käyttäessä tulee huomioida että kuormaimpedanssin ollessa eri kuin todellinen lähdeimpedanssi syntyy epäsovitusta monine seurauksineen, tämä voi tulla esiin suuremmilla taajuuksilla/nousuajoilla ja kun siirtolinjan sovitus 50ohm lähdeimpedansiin ei ole kunnossa. Kuormitus impedanssi (Load) asetuksen muuttaminen EI muuta todellista lähdeimpedanssia!

Kun aaltomuotona on sini, voidaan sille generoida myös harmoniset 2. - 16. siten kuitenkin rajoitettuna että ylin ei ylitä laitteen taajuusrajoja. Kullekin harmoniselle voidaan asettaa erikseen taso sekä vaihe. Perustaajuutta muutettaessa säilyy asetellut harmoniset sikäli kun laitteen taajuusraja ei tule vastaan niiden osalta.

Kanavat voidaan asettaa myös monipuolisella tavalla seuraamaan toisiaan. Joko suora "tracking" jolloin toinen kanava seuraa toisen taajuutta sitä muutettaessa  tai sitten ns "coupling" jossa voidaan määritttää kuinka seurataan. Voidaan asettaa suhteellinen tai absoluuttinen taajuus- ja/tai tasoero tai vaihe ero asteina. Tässä toiminnossa sitten kun säädetään masteriksi ajateltua kanavaa, seuraa toinen kanava asetellulla tavalla. Lisäksi tietenkin käyttöä helpottava channel copy jolloin kertaluonteisesti siirretään toisen kanavan asetukset myös toiselle.

Lisää monipuolisuutta saadaan "combine" toiminnolla. Kanavien sisäiset lähdöt voidaan yhdistää ja tulos voidaan ohjata toiseen lähtöön ja toiseen voidaan ottaa toinen yhdistettävistä.  Alempana oleva kuva selventää asiaa.

Generaattorin TFT näyttö on 4,3" ja LED taustavalaistu. Näytön suojana on heijastukseton oikea lasi.  Räkki tai muuta asennusta varten kahva on irrotettavissa helposti, samoin kulmien suojakumit.
 
Taajuuslaskin In, Aux In/Out sekä 10MHz ref in/out  BNC liittimet löytyvät takapaneelissa, samoin kuin LAN ja USB liittimet.

Datalehdet ja muuta mallikohtaista materiaalia.
Tarkasta aina tarvittaessa uusimmat versiot valmistajan sivuilta.
Niihin on vaikea linkittää koska niiden tarkat osoitteet saattavat useinkin muuttua.
Siglent päivittää dokumentteja ajoittain. En varastoi datalehtiä ja ohjekirjoja täällä ladattavaksi.
Ne voisivat usein olla vanhentuneita versioita.
Kulloinkin viimeisimmät julkaistut materiaalit löytyvät nykyisin erittäin helposti Siglentin nykyisiltä hiukan uudistetuilta sivuilta.

           FW päivitykset, ohjelmat sekä takuutiedot ym         (Siglent sivulle)

           Käyttöohjeet, datalehdet, sovellusvinkit ja videoita (Siglent sivulle)

             Huom! SDG1000X uusin datalehti versio 2019.03 on osittain virheellinen!
             Ainakin puuttuu muun muassa DSP-AM sekä PSK moduloinnit sekä PWM maksimi taajuus virhellinen.
             Modulaatiot ovat nyt ja ovat aina olleet: AM, DSP-AM, FM, PM, PSK, PWM. (1)    FSK, ASK. (2)
                                                1) max internal mod f. 20kHz  2) max internal mod f. 50kHz
                "User Manual" näyttäisi näiden osalta olevan kuitenkin oikein.

           Sekalaisia SDG1000X sarjan ohjeta

Joitain esimerkkejä jotka kertovat että tämä monipuolinen funktiogeneraattori sopii myös omalla taajuus alueellaan RF generaattorin tehtävään monenlaiseen testaamiseen ja säätämiseen. Mikäli on tarvetta hyvin matalille signaalitasoille tarvitan ulkoinen attenuaattori.

Kuva1
Ylläolevassa kuvassa SDG1032X tuottamaa 10MHz signaalia sekä HP taajuuslaskimen erittäin hyvälaatuisen OCXO referenssin signaalia. Signaalitasot täsmätty samaksi joka oli noin -0.5dBm.  RBW=VBW=10Hz kaikissa pyyhkäisyissä.

Trace A ja B ajettu käyttäen keskitaajuutta 10MHz ja koko pyyhkäisykaista 500kHz. Käytännön eroa ei ole havaittavissa. A  on SDG1032X

Trace C ja D pyyhkäisyssa käytetty 1kHz kaistaa ja nyt alkaa erot näkyä. Vihreä HP OCXO vastaa kokolailla tuon 10Hz RBW filtterin muotoa. Voi sanoa että resoluutio ei yksinkertaisesti riitä havaitsemaan siitä mitään.  Sensijaan kun katsotaan SDG1032X tuottamaa 10MHz siniä (Trace C) nähdään noin -40dBm korkeudelta alaspäin kun sen juuri lähtee leviämään alaspäin mennessä. Ai niin mutta eihän tässä ollutkaan tarkastelussa high-end RF generaattori. Lisäksi hyvä huomata että tässä on käytössä spektri jolla pääsee näihin yksityiskohtiin.

Kuva2
Yllä kuvassa 5,1kHz siniä generaattorista tasolla 0dBm. Valitettavasti kyseisellä RF spektrianalysaattorilla ei ole mitään mieltä mennä tutkimaan matalampia taajuuksia ainakaan jos haluaa oikeasti mitata jotainniin että mittauksella on muutakin kuin viihdearvoa. Kuvasta näkyy että harmoniset ja epäharmoniset on funktiogeneraattoriksi varsin mallillaan. Tuo kohinataso ei sitten ole generaattorin kohinan taso!  Kyseisellä tajuudella ja signaalin tasolla  tällä RF spektrianalysaattorilla ei alemmas pääse.

Kuva 3
Kuvassa signaalina SDG1032X tuottama 3,7MHz signaali tasolla 0dBm. Ei tuohon ole paljoa lisättävää. 2. Harmoninen noin -70dBc ja 3. noin -72dBc ja nuo muut pysyvät tuossa kaikki reilusti alle -80dBm (voi myös sanoa alle -80dBc koska signaali sattuu olemaan 0dBm).

Kuva 4
Yllä kuvassa generaattorin tuottaa 30MHz signaalia. Taso 0dBm jolle myös datalehden spesifikaation on annettu.  Edelleen luvatuissa rajoissa. 2. harmoninen korkein ja senkin taso alle luvatun -55dBc.  Spektrin taajuuskaista 0 - 100MHz ja RBW300Hz jotta pyyhkäisyaika pysyy siedettävänä


Alempana muutama gif animaatio jossa käyty läpi muutamia taajuuksia välillä 100kHz - 60MHz

SDG1000X sarjan Pulssi sekä Square wave ominaisuudet ovat hyvät.
Pari ominaisuutta joilla Siglent asettuu tässä hintaluokassa todella keulaan, ellei peräti ykköseksi.

Square wave, "kanttiaalto":

Tämän mallisarjan generaattorit kykenevät tuottamaan kanttia (Square wave) koko taajuusalueellaan. 60MHz malli siis 60MHz kanttiaaltoa joka on tavatonta tässä hintaluokassa. Esimerkiksi Rigol DG1062Z kanttiallon maksimi on 25MHz ja DG1032Z 15MHz vaikka ovatkin huomattavasti kalliimpia.(Rigol on nostanut DG1032Z mallin kantin ylärajan myös 25MHz jossain viimeaikaisessa FW päivityksessä)


Kanttiaaltojen muotovertailu Rigol - Siglent, on alempana.

Ensin jotain jitteristä ja pulssi aaltomuodosta.
 
SDG1000X sarjan kanttiaallon nousunopeus on spesifikaatioiden mukaan alle 4.2ns ja mitatusti hiukan nopeampi. Square wave toiminnossa minimi ja maksimi pulssisuhde riippuu taajuudesta. (Jos aivan tarkkoja ollaan niin ainostaan 50% pulssisuhteella signaali on Sguare wave muutoin rectangular wave.) SDG1000X pulssisuhteen alarajana on 0,001%. Jota pienemmäksi ei voi mennä. Tähän päästään kun taajuus on alle noin 460Hz. Siitä ylöspäin taajuudessa pulssisuhteen minimi nousee aina 41% saakka joka on 12,5MHz taajuudella minimi. Siitä ylöspäin taajuudessa edelleen minimi 41%.
Otetaan esimerkki. Taajuus 1Hz jolloin jakson aika on 1s. 50% pulssisuhteella (duty) on tietenkin signaali 500ms ylhäällä ja 500ms alhaalla.  Jos nyt säädetään pulssisuhteeksi 0,001% on signaali ylhäällä 10µs ja 999990µs alhaalla. Saadaan siis sekunnin välein 10µs pulsseja. 10s välein samalla pulssisuhteella saataisin tietenkin 100µs pulsseja.  Taajuus ei vaikuta signaalin nousu- ja laskuaikoihin.

Kuva 5
Tässä kuvassa 1Hz Square wave, dyty 0,001%. Tarkastelussa laskeva reuna joka samalla antaa hukan käsitystä nopeudesta. Luonnollisesti signaali on tuotu oskilloskoopille 50ohm kokasiaalikaapelilla sekä oskilloskoopin sisääntulossa on läpi menevä 50ohm päätevastus (Tektronix). Oskilloskooppina tässä SDS1202X-E 200MHz.
SDG1032X ja SDS1062X ovat taajuuden ylärajaa lukuunottamatta samanlaiset ja myös nämä nousu- ja laskuajat samoja. Tähän nopeuteen ei kykene myöskään tämän mallin "iso veli" SDG2000X. Ei edes SDG2120X.  60MHz kanttiaalto on aika paljon tämän hintaluokan generaattorilla. Tuolla taajuudella signaalin periodi on 16,67ns. Tällä nousuajalla saavutetaan helposti ns tasalatva. Ainoa Siglent malli toistaiseksi joka tähän pystyy. Tuleva SDG6000X pystyy vielä enempään mutta silloin puhutaan täysin toisesta hintaluokasta.

Pulse wave:  Tässä mallissa on käytössä Siglentin kehittämä EasyPulse tekniikka. Tällä edistyksellisellä tekniikalla nimenomaan pulssi toiminnoissa Siglent loistaa kärjessä kun huomioidaan hinta. Minusta jokin toinen nimi olisi tälle perempi koska tuo sana "easy" hiukan hämmentää.

Kyseeessä on teknikka jonka johdosta pulssin leveys sekä nousu ja laskuajat ovat riippumattomia taajuudesta sikäli kun sigaanlin periodi ei rajoita leveyttä tai pulssin leveys rajoita nousu- ja/tai laskuaikaa. On päivän selvää että 40ns pituiseen pukssiin ei voi asettaa nousuajaksi 200ns. On itsestään selvää että jos signaalin periodiksi on asetettu 100ns ei pulssin pituus voi olla 100ns tai 500ns. Sitä tuskin tarvitsee datalehden kertoa.
 
Ongelma tavanomaisissa funktiogeneraattoreissa on se että pitkillä periodi ajoilla (hitailla taajuuksilla) ei voida tuottaa hyvin lyhyitä pulsseja ja myöskin tajuuden pienetessä alkaa pulssin nousu ja laskuajat pidentyä johtuen tavasta jolla pulssitoiminnossa signaali tuotetaan.  Sen lisäksi usein näissä perinteisissä on mahdotonta säätää nousu- ja laskuaikoja pienin askelin, samoin kuin pulssin leveyttä.  EasyPulse tekniikka ratkaisee nämä ongelmat. 

Pulssi voi tulla vaikka vuorokauden periodilla ja leveys voi olla tässä mallissa minimissään 32,6ns ja nousu- sekä laskuaika 16,8ns. Nuo rajat ovat samat koko pulssitoiminnan taajuusalueella ja siinä on yksi todella suuri ero esimerkiksi Rigolin DG922 tai vastaavaan jossa jo 1Hz (pulssi joka sekunti) pakottaa pulssin pituudeksi 10000ns. Rajoitus alkaa vaukuttaa noin 500Hz taajuudesta alaspäin josta alkaen pulssin minimipituutta aletaan kasvattaa kun mennään alaspäin.
Kuten myöskin se että pulsin pituutta voi säätää 0,1ns resoluutiolla samoin kuin pulssin pituutta kun ne ovat alle 1000ns. Asetusresoluutio riippuu ajasta. Jos pulssin leveys tai nousuaika on yli 1000ns resoluutio on 1ns. Jos aika olisi 1s olisi asetusresoluutio 1µs ja vastaavasti 1000s pulssin pituutta voisi säätää 1ms resoluutiolla. Kuitenkin pitkänkin pulssin nousujan ollessa alle 1µs on nousu- ja laskuajan asetusresoluutio  0,1ns!

Kuva 6
Kuvassa esimerkki pulssilveyden sekä nouu-  ja laskuaikojen säädöstä. Nousuaikaa säädetään samoin kuin  laskuaikaa. Tässä säädetty kuvan selkeyden vuoksi vain laskuaikaa.
Kuvassa oskilloskoopissa asetettyupäättymätön persistence joten jäljet jää kuvaan.
Tapahtumien kulku. Ensin on tuotettu 50ns levyistä pulssa jonka jälkeen pulssin pituutta on pikkuhiljaa säädetty 100ns saakka. Sen jälkeen On tehty iso muutos ja pulssin leveys 300ns. Sen jälkeen pulssin leveydeksi asetettu 200ns. Tämän jälkeen on alettu hitaasti pienin askelin säätää pulssin laskuaikaa hitaammaksi päätyen 150ns jossa se on kuvaa otettaessa. Huomaa siis että pulssi tulee 1 sekunnin välein jolloin luonnollisesti jokainen kuvaruudulle päivittyvä kuva on "single shot" sekunnin välein. Tietenkin oskilloskoopissa triggaus on "Normal" tilassa eikä Auto tilassa.

Kuva 7
Kuvassa 100ns leveä pulssi. Sen leveyttä on säädetty ensin 1ns välein 9 ns ja lopuksi viimeinen ns 0,1ns askelin. Kuvassa signaalin taajuus 1kHz.
Jotta kuvaan on saatu nuo varsin pystyssä olevat laskevat reunat on signaali huomattavasti korkeampi kuin kuvaruutu joten tuosta ei voi laskuaikaa mitata. Tuo ylimenevä signaali on sen vuoksi että on saatu nuo laskuajan viivat mahdollisimman pystysuoriksi.


Kanttiaalon (Square wave) sekä pulssien (Pulse) aikajitteri on todella vähäinen. Jakso-jakso jitteri, rms:  300ps + 0,05ppm jaksoajasta.

SDG1000X malleissa on myöskin mahdollisuus kombinoida kanavien ulostulot sisäisesti. Tällä voidaan tuottaa signaaleja joita olisi joissain tilanteissa tuotettava ulkoisella kytkennällä. 

Kuva 8
Kanavat voidaan myös yhdistää joloin saadaan kahden kanavan signaalin summa.  Kumpikin kytkin voidaan asettaa toisistaan riippumatta kumpaankin asentoonsa.
Normaalitilassa laite on silloin kun lähtö 1 saa CH1 signaalin ja lähtä 2 CH2 signalin. On myös sallittua ajaa molempiin lähtöihin CH1+CH2
  --»  Sivun alkuun

Pari esimerkkiä.

Kuva 9
Kuvassa yhdistetty toiselta kanavalta 2MHz sini ja toiselta 200kHz pulssi jossa nousua 400ns ja lasku 1000ns sekä pulssin leveys 2600ns. Taajuudet eivät ole aivan tasalukuja jotta on saatu aikaan tilanne jossa signaali ryömii tuon toisen suhteen. Sen myös kuvaa tuo 1s persistenssi.

Kuva 10
Kuvassa kanavaan 2 tulee 400kHz siniaalto joka on myös AM moduloitu. Generaattori on kytketty niin että kanava 2 antaa CH2 signaalia ulos. Kanava 1 antaa CH1+CH2 signaalia joka on kytketty oskilloskoopin kanavaan 1. Signaalitaajuudet ovat siten että ne eivät ole synkronissa. Tuo oskilloskoopin kanava 2 voidaan ottaa pois näkyviltä jolloin kuvassa näkyisi AM moduloitu siniaalto jonka päällä "ratsastaa" korkeampi taajuus.

Seuraavassa yksi esimerkki kanttiallon jitteristä. Mittaus ei ole puhdas cycle to cycle jitter mittaus vaan siinä on päälle myös signaalin pulssisuhteen jitteri.

Kuva 11
Kuvassa käytetty infinite persistence asetusta joten se kerää näytölle muistiin jitteriä ja kuten kuvassa näkyy se ei ole nousevasta seuraavaan nousevaan reunaan vaan vasta sitä seuraavaan laskevaan reunaan. Näin mukaan mahtuu myös pulssisuhteen mahdollista jitteriä. Kuten havaitaan se on todella vähäistä ja nyt se mitä kuva piirtää onkin peak to peak jitteria! Se ei ole rms jitteriä kuten datalehdelle usein kaunistellaan.
Toki on pakko sanoa että olkoot satunnaista aikajitteriä tai tasojitteriä, lopullisen maksimi peak to peak jitterin mittaaminen on lähes mahdotonta tavanomaisin välinein. Kuitenkin käyttäjä elää peak arvojen kanssa reaalimaailmassa ja sen rms arvo on usein  toisarvoinen varsinkin kun emme oikeasti tunne sen tilastollista jakaumaa. Jos esimerkiksi olisi miljoona pulssia ilman jitteriä ja joka miljoonas pulssi heittäisi 100ns niin olisipa sen rms arvo paljon mukavampoi kertoa datalehdessä kuin sen peak arvo.  Ja, tätä varmasti on haluttu hyödyntääkin kaunistelemaan asiaa kun luultavasti HP/Agilent/Keysight tai joku muu iso talo otti käytännöksi ilmoittaa vain rms arvoja. 
 
Huomaa lisäksi että  signaalin taajuudeksi valittu arvo joka ei sovi yhteen laitteen samplenopeuden tms kanssa jotta saadaan paremmin esiin mahdollista aikajitteriä.  Kuvan tulos jossa mukana myös oskilloskoopinkin jitteri on yksinkertaisesti sanottuna erinomainen.

Mitä tulee signaalin muotoon kuvassa, siihen vaikuttaa myös signaalin sovitus ja oskilloskoopin ominaisuudet. Tuossahan ei esim laskevalle reunalle enää osu kuin keskimäärin 2,8 näytettä. Oskilloskoopin sisääntulossa on ulkoinen päätevastus ja se EI edusta silloin 50ohm impedanssia kun puhutaan 200MHz luokan taajuuksista. Moni luulee että oskilloskoopin sisäänmenon impedanssi on 50 ohm kun siihen kytketään päätevastus. Ei ole - paitsi kun siihen tuodaan DC jännite. Siihen pitäisi oikeasti kytkeä kyseiseen oskilloskoopin tuloon normalisoitu hiukan reaktiivinen pätevastus - jollasita ei ole saatavilla. Pitää vaan käyttäjän ymmärtää että oskilloskoopin näyttö on kaikkien virheiden summa lisättynä ainakin osittain tuntemattomaan todellisuuteen. Pitää vain tehdä ns valistuneita arvauksia siitä kuinka arvottaa näkemäänsä.

Tässä vielä toinenkin esimerkki eri taajuudella.



Kuva 12
Cycle to cycle jitteri vaihtelee hivenen taajuudesta riippuen joten tässä toinen kuva ja tätä taajuutta (10.16456MHz) en valinnut itse vaan käytin taajuutta jota joku oli kysynyt. Tässä triggaus on edellisellä nousevalla reunalla. Joillakin toisilla taajuuksilla jitteri on erittäin alhainen. 360ps peak to peak, 74ps RMS. Ja tässäkin sama kuin edellisessä, mukana on myös oskilloskoopin triggausjitteri sekä kummankin laitteen sisäisen referenssin jitteri ryömintä mittauksen aikana. Tätä et esimerkiksi Rigol DS1000Z oskilloskoopilla juurikaan ruudulla havaitsisi, peittyisi viivan paksuuteen. Sen nopein aika asetus  5ns/div.




Kaikissa testeissä joita olen laitteelle tehnyt olen yllättynyt hinta huomioiden suorituskyvystä ja tarkkuudesta sekä valmistuslaadusta.




SDG1000X kanttiaallosta myös verrattuna Rigol DG1000Z.

SDG1000X sarja on ensimmäinen Siglent arb-/funktiogeneraattori jossa on käytetty Siglentin uutta kanttiaallon muodostusta. 30MHz malli pystyy tuottamaan myös 30MHz kanttiaaltoa samoin kuin 60MHz malli 60MHz kanttiaaltoa.
Hiljattain esimerkiksi Rigol nosti ohjelmallisesti DG1000Z sarjassa kanttiaallon maksimin 25MHz. Tulos on aika erikoinen. Toki taajuus on oikein mutta kutsuminen kanttiaalloksi alkaa olla käsitteiden venyttämistä melkoisesti.
Ohessa pari lainattuia kuvaa joiden laatuun kuitenkin luotan sen verran että mittaus on tehty asianmukaisesti, vaikkakin oskilloskooppina on ollut melko alhaisen suorituskyvyn laite. Mutta se ei tässä muodosta olennaista haittaa koska sen suorituskyky riittää tähän hyvin vaikkakaan ei kiitettävästi.

Kuvien lähde: EEvBlog käyttäjän _Wim_ viesti.


Kuva 13
Rigol DG1032Z  15MHz Square, 1Vpp 50Ohm, Rigol modified DS1000Z oscilloscope and 50ohm termination.


Kuva 14
Siglent SDG1032X, 15MHz Square, 1Vpp 50Ohm, Siglent SDS1202X-E oscilloscope and 50ohm termination.



Kuva 15
Rigol DG1032Z  25MHz Square, 1Vpp 50Ohm, Rigol modified DS1000Z oscilloscope and 50ohm termination.



Kuva 16
Siglent SDG1032X, 25MHz Square, 1Vpp 50Ohm, Siglent SDS1202X-E oscilloscope and 50ohm termination.

Kuten nähdään laitteet ovat kuin eri planeetalta. Siglentin kanttiaallon laatu on aivan ylivoimainen.
Tässä kohden tuntuu jopa sille että vertailu on epäreilu koska ero on näin valtava.

Ei pelkästään kanttiaalllon osalta. Myös pulssi toiminnon osalta jossa ero on valtava johtuen siitä että Rihgolilla ei ole mitään Siglentin kehittämää EasyPulse tekniikkaa vastaavaa. Mutta siitä erikseen vain toisaalla vain Siglentin osalta koska minulla ei ole käytettävissä Rigolia kelvollisen faktisen vertailun tekoon.



Jatkan tähän kuitenkin vielä pari esimerkkiä kanttiaallosta koska se ei suinkaan pääty Siglentin SDS1000X sarjassa tuohon ylläolevaan.


Kuva 17
Siglent SDG1032X, 30MHz Square, 1Vpp 50Ohm, Siglent SDS1202X-E oscilloscope and 50ohm termination.

Kuva 18
Siglent SDG1062X
(SDG1032Xmod-instructions  v. 30R1 alkuperäinen ohje tuntemattomasta lähteestä. Täysin omalla vastuulla! )
HUOM! ohjeessa on mainittu uusi FW versio ja siihen näyttäisi olevan myös latauslinkki. )



Älä missään nimessä enää käytä vanhaa .22 tai 30R1 versiota.
Päivitä uusimpaan 33R1 versioon tai uudempaan jos sellainen on saatavilla.
Se tuo mukanaan myös TrueArb tekniikan tähän malliin!

Mahdollisia "mukavia hys-hys juttuja" voi tehdä uusin ohjein joita koottu myös tähän lahjapakettiin joka on peräisin tuntemattomasta lähteestä eikä varmuutta toimivuudesta eri laite ja FW versioissa ole millään tavalla. (Täysin omalla vastuulla, älä tee modifiointeja jos olet epävarma. Itse aiheutetuista ongelmista ei vastaa takuu. Keskustelua aiheesta varmaankin löytyy tunnetuilta foorumeilta.
Kansakoulussa aikanaan kerrottiin että jos et tiedä - kysy. Tyhmiä kysymyksiä ei ole (ellei niitä tarkoituksellisesti muodosta), tyhmiä vastauksia sensijaan esiintyy paljon.)
Taajuusaluejutun(model) lisäksi on mahdollista muuttaa muun muassa maksimi sweep aikaa, maksimi Arb (DDS moodi) taajuutta, maksimi rampin taajuutta, maksimi modulointitaajuutta, nopeuttaa hiukan pulssin minimi nousu- ja laskuaikaa sekä esim nostaa hiukan taajuuslakurin ylärajaa...


60MHz Square, 1Vpp 50Ohm, Siglent SDS1202X-E oscilloscope and 50ohm termination.
Jopa tässä on vielä "tasalatva" vaikka alkaakin olla hiukan jo ns marginaalinen. Yksinkertaisesti nousuaika alkaa tulla tässäkin jo vastaan.
Muistatetaanpa kuitenkin missä hintaryhmässä ollaan. Alkuperäinen modifikaatio ohje löytyy tuon linkin takaa. Sellaiset telnet touhut ovat täysin omalla vastuulla ja vaativat edes perustason osaamista ja huolellisuutta käyttäessä telnet yhteyttä. Laitteen sisäinen kläyttöjärjestelmä on linux.

Ei jää vähäisintäkään epäilystä että ero on valtava. Ero on myös pysyvä. Tämä ei ole softa asia vaan täysin hardware pohjainen asia. Rigol 1000Z sarjan generaattoreiden hardware ei ole lähelläkään Siglentiä mitä tulee kanttiallon tuotannon taajuusvasateeseen. Ovat täysin eri kategoriassa. On huomattava että kanttiaallon osalta SDG1000X sarja on myös Siglentin muuten suorituskykyisempää SDG2000X sarjaa edellä! Eli jos muut seikat riittävät SDG1000X mallissa ja tarvitset nimenomaan näitä korkeampia kanttiaalto taajuuksia suht hyvillä nousu ja laskuajoilla silloin tämä edullisempi SDG1000X on mainio valinta. Tämä yksinkertaisesti pesee kaikki kilpailijat tässä asiassa ja tässä hintaluokassa aivan ns "hands down".

Kaikissa näissä edellisissä kanttiaaltokuvissa tulee huomioida että oskilloskoopin 1M tulo jossa on 50hm läpimenevä terminaattori ei ole 50ohm impedanssi kun taajuuksisssa noustaan ylöspäin. Toki se "tasavirralla" 50 ohm on.

Huomautus koskien muutosta AM modulaatio toiminnossa:

Käyttäjän manuaalissa on vanhentunut/virheellinen tieto:
---------------------------------------------------------------------
SDG1000X User Manual (UM0201X-E01D), page 51


To Set Modulation Depth

Modulation depth expressed as a percentage indicates the amplitude variation
degree. AM modulation depth varies from 1% to 120%. Press AM Depth to set
the parameter.
* In the 0% modulation, the output amplitude is the half of the carrier‘s
amplitude.  (1
* In the 120％ modulation, the output amplitude is the same with the
carrier‘s amplitude.  (2
* For an external source, the depth of AM is controlled by the voltage level
on the connector connected to the [Aux In/Out]. ±6V correspond to 100% depth.
* When external modulation source is selected, this menu is hidden.
---------------------------------------------------------------------

1) 0% modulaatiolla tai modulaatiotoiminto pois, asetettu lähdön amplitudi on
    kantoaallon (carrier) amplitudi.
2) kohdassa on alunperinkin ollut virhe ja siellä olisi pitänyt lukea 100%
    modulaatiosyvyydellä.
---------------------------------------------------------------------

Käytännössä siis tapahtuu näin. (kuten yleensä normaaleissa RF generaattoreissa) Asetat puhtaan siniaallon taajuudeksi esim 1MHz. Impedanssi 50ohm.  Asetat tasoksi 0dBm. (tai  632,6mVpp  tai 223,6mVrms jotka ovat sama lähtötaso)
Tutkitaan spektrillä - näet 0dBm signaalin eli kantoaallon (carrier).


Kytketään modulaatiotoiminto käyttöön ja  asetetaan syvyydseksi 0% sekä asetataan moduloivaksi aaltomuodoksi sini ja taajuudeksi esim 1kHz.
Tutkitaan spektrillä - näet edelleen 0dBm signaalin eli kantoaallon.
Voidaan myös tutkia oskilloskoopilla ja näet 632,6mVpp (+kohina ja virheet) siniaallon.

Muutetaan modulaatiosyvyydeksi 100% ja muuten samat kuin edellä.
Tutkitaan spektrillä - näet edelleen 0dBm 1MHz kantoaallon ja sen sivuilla näet -6dBc sivunauhat carrier - 1kHz ja carrier +1kHz taajuuksilla.
(olettaen että Spektrianalysaattorin RBW on esim 100Hz tai kapeampi)
Ja tämä on nyt tärkeä tietää ja mielleen myös ymmärtää:
Nyt oskilloskoopilla näemmekin ihan jotain muuta (joka on myös aivan oikein)
Signaali (jos aika asetus on sellainen että näet carrier siniallon) taso vaihtelee noin 0 ja 1265,2mVpp välillä. Jos taas aika asetus on sellainen että näet modulaatioverhokäyrän näet että moduloivan siniaallon huippujen kohdalla 1265,2mV. Siis Vpp onkin nyt 2x asetettu signaalin lähtötaso. Kuitenkin generaattorin "Amplitudi" asetus on 632,6mVpp (tai vastaava Vrms tai dBm arvo) Peak-Peak signaali vaihtelee 1x asetusarvo (0% mod) ja 2x asetusarvo (100% mod) välillä. Ja edelleen siitä yli mikäli mennään maksimaaliseen 120% modulaatioon jos joku nyt ylipäätään sellaista johonkin käyttää.
Jos siis syötät signaalia piiriin jossa liian suuri jännite voi aiheuttaa vahinkoa, esim jokin herkkä puolijohdekomponentti niin huomaa että lähdön huipusta huippuun jännite voi ylittää yli 2x asetetun lähtöjänniteen kun AM modulaation on käytössä.

Miksi näin tapahtuu.
Koska on haluttu että generaattorin carrier taso pysyy haluttuna AM modulaatiosta riippumatta.
Tämä haluttu muutos on otettu SDG1000X sarjassa käyttöön alken FW versiosta 1.01.01.39R1.
Tämä tekee laitteen käytön huomattavasti käytännöllisemmäksi tilanteissa joissa halutaan
pitää carrier aseteltuna ja joka on myös yhtenäinen käytäntö RF generaattoreissa.
SDG1000X sarjan generaattoria voi näinollen käyttää kuten RF generaattoria.

Mikäli haluaa ymmärtää enemmän niin siitäkin huolimatta että nämä ovat 70 luvulta
Hewlett-Packard Memory Project  sivusto antaa paljon luettavaa. Tässä AN-150 josta tätä
asiaa koskee HP AN 150 Series Historical Application Notes   
Sieltä löytyy AN 150-1, Amplitude and Frequency Modulation.

Lisävihje: RF generaattorikäytössä matalia signaalitasoja tarvittaessa suosittelen ulkoisen attenuaattorin käyttöä ja ajamaan generaattoria sitten hiukan ylemmillä tasoilla jolloin kohinaetäisyys on suurempi. Sopiva generaattorin säätöalue 50ohm järjestelmässä on  -20 - +10dBm (toki koko alue on laajempi mutta luonnollisesti alhaisilla tasoilla alkaa kohinan suhteellinen osuus nousta. Yleensähän periteisissä RF generaattoreissa pääteastetta ajetaan suurella teholla ja generaattorin lähtötaso säädetään attenuaattorilla. Jos siis haluat -127dBm heikon signaalin niin laita esom 120dB attenuaattori väliin ja aja generaattorilla -7dBm.


Seuraavasasa muutama GIF animaatio jossa generaattori asetettu tasolle 0dBm ja tuotetaan muutamia taajuuksia välillä 100kHz - 60MHz (tietenkin siniaalto)
Jotta näkyviin saadaan riittävästi mahdollisia harmonisia ja ei harmonisia spur signaaleita tuotetun signaalin yläpuolelta, on spektrin taajuusalueena käytetty testitaajuuteen nähden suht korkeaa taajuusrajaa.
Spektrianalysaattorina Siglent SSA3032X.  Spektrianalysaattorin tuloon on kytketty ulkoinen 20dB attenuaattori (Narda 777C). Tämän vuoksi spektrin tasoasteikolla on 20dB offset. Lisäksi Spektrin sisäinen attenuaattori on asetettu 10dB. Näin on generaattorin 0dBm (1mW) signaalilla spektrianalysaattorin ns "mixer level" -30dBm jolla tasolla spektrin omat harmoniset ja harhat jäävät riittävän alas.

Erityisesti alle 3MHz kuvissa näkyy  vaihekohinaa signaalin juuren ympärillä mutta sen määrän arvioimiseen edes karkeasti ei nämä kuvat sovellu. (esim 100kHz kuvassa signaalin juuri noin -65dBc mutta huomataan että RBW on 1kHz! ja tasoasteikon offset 20dB ja spektrillä on myös oma vaihekohinansa. SDG vaihekohinaa ei ole spesifioitu.)
Kuvilla on lähinnä tarkoitus osoittaa että harmoniset ja ei harmoniset pysyvät reilusti alle spesifikaatioiden.
Spesifikaaatioiden mukaiset rajat merkattu kuvissa punaisella ja vihreällä.
Hyvin usein harmonisten taso ns varsinaisissa RF generaattoreissa on suurempi. Usein luokkaa -30dBc. Tosin sitten ei harmoniset useinmiten alle -60dBc.

Samoin kuvista ilmenee kohtuullisen hyvä tasotarkkuus yli tutkitun taajusalueen.


Kuva 19
Animaaation sekvenssi näkyy myös 1 markkerin tajuutena:
100kHz,  200kHz,  455kHz,  700kHz,  1MHz





Kuva 20
Animaaation sekvenssi näkyy myös 1 markkerin tajuutena:
1MHz,  1,4MHz,  2MHz,  2,5MHz,  3MHz






Kuva 21
Animaaation sekvenssi näkyy myös 1 markkerin tajuutena:
3MHz,  3,7MHz,  7MHz,  9MHz,  10MHz






Kuva 22
Animaaation sekvenssi näkyy myös 1 markkerin tajuutena:
10MHz,  14,2MHz,  21,2MHz,  28MHz,  30MHz






Kuva 23
Animaaation sekvenssi näkyy myös 1 markkerin tajuutena:
30MHz,  31,5MHz,  40,8MHz  52MHz,  60MHz


THD ja lähtötaso.
Tässä taulukossa on laitteen jännitetasojen säätöalueet. Koko alue on jaettu kuuteen alueeseen.
Se ollaanko kunkin alueen ala- vai yläpäässä vaikuttaa muun muassa THD arvoon.
Taulukossa on THD arvot mitattu kunkin lähtötaso alueen ala ja yläpäästä käyttäen 1kHz siniaaltoa kullakin mainitulla signaalitasolla.
Keithley on asetettu THD mittaukselle (ei THD+N) ja siten että se mittaa harmoniset 7. harmoniseen saakka se mukaanlukien.

Riittää mainosti tavallisiin audiotarkoituksiin signaalipuhtauden osalta. Vallalla on usein ollut käsitys ettei funktiogeneraattorit sovi kunnollisiin audiohommiin.
Nämä nyt kuitenkin ovat hivenen eri asia kuin ne perinteiset "funkkarit". Hiukan kuin yö ja päivä.
Taulukko osittaa sen että mikäli pitää tällä saada aikaan signaalia jossa mahdollisimman alhainen THD on syytä kiinnittää huomioon missä kohdsen lähtötaso on.
Kun tasoalue vaihtuu, hyppy THD osalta on kohtalaisen iso. Kunkin tasoalueen yläpäässä THD on alhaisin ja vastaavasti kunkin alueen alapäässä suurin ja välissä sitten arvo noiden ääripäiden välistä.

Nykyinen datalehti kertoo: Siniallto, THD  Max 0.15%  taajuusalueella 10Hz - 20kHz  tasolla 0dBm. En ole vieläkään kuullut yksilöstä jossa se olisi tuo max arvo.
Tyypillistä arvoa datalehti ei kerro mutta tämä saattaa antaa jotain osvittaa. Olen katsonut läpi tuon audiotaajuusalueen ja kaikki erilliset mittausket ovat linjassa tuon taulukon (kuva 24.) janssa.


Kuva 24.


THD arvot ovat siis suuntaa antavat ja huomaa että ne ovat paljon paremmat kuin datalehdellä luvattu max arvo joka uusimmassa datalehdessä on audio alueelle 0dBm tasolla ilmoitettu olevan max 0.15%
Toki laiteyksilöissä voi olla eroja mutta monet muutkin havainnot viittaa siihen että tyypillinen arvo on huomattavasti parempi kuin datalehden max arvo.

--»  Ylös -- Up

--»  Arb / Funktiogeneraattori

--»  Etusivulle - Home