AWG mit einem Digitizer kombinieren
Unbegrenzte Möglichkeiten
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Gerätetest
Hier betrachten wir ein Projekt, bei dem mehrere Signaldioden aufeinander abgestimmt werden müssen. Eine einfache Anordnung für einen solchen Test unter Verwendung desselben Digitizer und desselben AWG ist in Bild 3 dargestellt.
Der AWG wird mit dem Tool Easy Generator von SBench 6, das die einfache Auswahl gängiger Funktionsgenerator-Wellenformen ermöglicht, für die Erzeugung einer Wellenform mit einer ±2-Volt-Rampe eingerichtet. Diese Wellenform wird über einen Splitter an Kanal 1 des Digitizer gelegt. Die andere Leitung des Splitter wird an die zu testende Diode angeschlossen und mit Kanal 0 des Digitizer verbunden. Für beide Kanäle wird eine Terminierung von 50 Ω gewählt. Die Spannung an Kanal 0 ist proportional zum Stromfluss durch die Diode. Dieser Kanal wird mit Hilfe der Software SBench 6 neu skaliert, sodass die Werte für Kanal 0 direkt in Milliampere angezeigt werden. Die Spannung über der Diode muss durch Subtraktion der Eingangsspannung an Kanal 0 von der Eingangsspannung an Kanal 1 berechnet werden. Dafür wird die Wellenform-Arithmetik in SBench 6 eingesetzt.
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Bild 4 zeigt das Ergebnis der Messung: Im unteren mittleren Diagramm ist der Eingang von Kanal 1 dargestellt, der der Rampen-Wellenform vom AWG entspricht. Darüber ist die Wellenform von Kanal 0 dargestellt, die sich proportional zum Stromfluss durch die Diode verhält. Durch Subtraktion von Kanal 0 von Kanal 1 erhält man die Spannung über die Diode, wie in der Darstellung im oberen rechten Diagramm zu sehen ist. Im unteren rechten Diagramm ist die neu skalierte Version von Kanal 0 zu sehen. Der Diodenstrom ist direkt in Milliampere abzulesen. Im X-Y-Diagramm ganz links ist der Verlauf des Stroms über der Spannung der Diode aufgetragen. Man kann die Dioden nun aufeinander abstimmen, indem man sicherstellt, dass die Verläufe von Strom und Spannung sehr ähnlich sind.
Hierbei handelt es sich zwar um ein sehr einfaches Beispiel einer Gerätecharakterisierung; dennoch ist das AWG-Digitizer-System in der Lage, wesentlich komplexere Tests kleiner Signalgeräte durchzuführen. Für das Testen von Geräten bei höheren Spannungen und Strömen kann der Einsatz von Verstärkern wie den D/A-Verstärkern von Spectrum oder ähnlichen Geräten anderer Anbieter erforderlich sein.
Ersetzen oder Modellieren fehlender Systemkomponenten
Bei vielen Entwicklungsprojekten kann das Fehlen einer wichtigen Komponente verhindern, dass ein Test durchgeführt werden kann. Wenn das Ausgangssignal der fehlenden Komponente vorliegt, kann man den AWG jederzeit dazu verwenden, dem System das passende Antwortsignal zur Verfügung zu stellen. In der Praxis lassen sich Wellenformen von einem Digitizer oder einem anderen Messinstrument aufzeichnen und je nach verwendeter Quelle in verschiedenen Dateiformaten in den AWG importieren. Der serielle Datenstrom auf dem CAN-Bus (Controller Area Network) eines Lenkwinkelsensors in Bild 5 wurde beispielsweise mit einem Oszilloskop aufgezeichnet und im ASCII-Dateiformat an den AWG übertragen.
Hierbei handelt es sich um eine Zweikanal-Wellenform, die die differenziellen Komponenten – Plus und Minus – des CAN-Bus-Signals darstellt. Zu beachten ist, dass der AWG, der über zwei Ausgangskanäle verfügt, für die Ausgabe der CAN-Bus-Wellenform als Differenz-Signal eingerichtet ist.
Diese Wellenform kann vom AWG nach Erhalt eines Synchronisationstriggers ausgegeben werden, wenn dies für das Testen des Systems erforderlich ist. Darüber hinaus können diese Wellenformen zum Testen von Randbedingungen für Amplitude und Zeit modifiziert werden. Der in diesem Beispiel verwendete AWG verfügt über einen Echtzeit-Sequenzmodus zur Erzeugung diverser Wellenformen, die verschiedene Testbedingungen repräsentieren. Diese Wellenformen lassen sich selektiv auf Befehl ausgeben und sogar während eines laufenden Tests ändern. Dies eröffnet Möglichkeiten für dynamisches Simulieren und Testen.
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