虛擬信號發(fā)生器和雙通道數(shù)字示波器

1、虛擬信號發(fā)生器和雙通道數(shù)字示波器|第1內(nèi)容加載中...在電子測量領(lǐng)域中，信號發(fā)生器和示波器是最基本和使用最廣泛的電子測量設(shè)備之一。它們的作用分別是為電子測量提供符合一定技術(shù)要求的電信號源和圖形化顯示電信號參數(shù)。然而，作為測試計量的激勵源和顯示器，它們一方面體積笨重，使用不方便；另一方面，價格昂貴，一般電子愛好者和基層技術(shù)工不具備使用條件。美國NI（NationalInstruments）公司雖然也提供模塊化的“任意波形發(fā)生器”（例如NI

2、PCI5411，PCI5421等），但其4000或近萬美元的單價更是讓一般人不敢問津。擁有一臺屬于自己的性能良好、使用方便、價格便宜的信號發(fā)生器和示波器成為許多技術(shù)工的一大愿望。筆者在此介紹一種使用方便，能滿足一般測試任務(wù)要求，基于LabVIElanguage）的開發(fā)環(huán)境，方便技術(shù)人員利用熟悉的術(shù)語、圖解和概念，使用圖形化的語言來描述程序。用戶可以根據(jù)任務(wù)需要和個人愛好，任意設(shè)置儀器前面板，并通過前面板各控件來調(diào)整和指示各種信號參數(shù)，如

3、信號類型、頻率、幅值、初始相位、采樣頻率、采樣點數(shù)、信號DA轉(zhuǎn)換精度、AD轉(zhuǎn)換精度等等；同時，可以通過面板上的示波器直觀顯示信號波形。虛擬信號發(fā)生器的軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。在軟件編程中，信號格式設(shè)置為“mono，16bit”，要與輸出格式一致；采樣頻率視輸出信號頻率而定。多頻波產(chǎn)生器的“采樣參數(shù)格式”要求采樣頻率與采樣點數(shù)相等，否則可能導(dǎo)致沒有信號輸出?！霸O(shè)備代號”用來選擇聲卡設(shè)備，默認(rèn)值為“0”。SOSetNumBuffers.vi的“

4、Numberofbuffers”參數(shù)用來控制輸出信號的連續(xù)性，當(dāng)其設(shè)置為“0”時，輸出信號不連續(xù)，當(dāng)其設(shè)置為“1”或以上值時，輸出信號連續(xù)，其代價是占用更多的緩存，信號從產(chǎn)生到輸出也有更多的延遲。虛擬雙通道數(shù)字示波器的軟件結(jié)構(gòu)如圖6所示。在信號采集時，信號格式設(shè)置為“stereo，16bit”，從而實現(xiàn)16位轉(zhuǎn)換精度的雙通道輸入。采樣頻率視所要觀察的信號頻率而定；緩存器容量要設(shè)為2的倍數(shù)，以提高計算機(jī)運算效率，每通道采樣點數(shù)=緩存器容量

5、4。采樣所得信號為二維數(shù)組，要先將其轉(zhuǎn)換成一維數(shù)組，然后再分離成兩個通道的信號。信號數(shù)據(jù)經(jīng)精度轉(zhuǎn)換后，一方面用于數(shù)值顯示，另一方面生成波形，由示波器顯示。由于聲卡通道的差異，對采集信號的放大倍數(shù)不同，因此需要對兩通道數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理。3、性能測試與分析通過以上軟件編程，就可以讓計算機(jī)生成所希望的理想數(shù)字信號(如前面板示波器所示)，然后再通過聲卡輸出供我們使用的模擬信號。而需要測量的信號由聲卡輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)換和處理后以數(shù)組和波形兩種方式同時

6、顯示。作為虛擬儀器的唯一硬件設(shè)備，聲卡的質(zhì)量完全決定了信號發(fā)生器和示波器的性能指量實驗需要，是廣大業(yè)余電子愛好者和基層技術(shù)工理想的激勵信號源和示波器。聲卡質(zhì)量的提高，將給虛擬信號發(fā)生器和示波器的品質(zhì)帶來很大的改善。利用LabVIEW和計算機(jī)聲卡，還能在要求不高的條件下，對聲頻段信號進(jìn)行定量測試和時頻分析，有興趣的朋友不妨慢慢探索。500)this.style.ouseg(this)“500)this.style.ouseg(this)“