Synchronisierung mehrerer Funktionsgeneratoren

1. Einleitung

Mehrkanalige Funktionsgeneratoren sind in vielen Situationen nützlich. Bei Radarprüfungen beispielsweise muss der Generator mehrere phasenkohärente Signale ausgeben, wobei die Phase für jedes Signal unabhängig einstellbar sein muss. Bei der Prüfung von harmonischen Verzerrungen in 3-Phasen-Netzleitungen ist ein 4-Kanal-Generator erforderlich, um die verschiedenen Spannungen und Ströme zu simulieren.

1.1 Problemstellung

Ein eigenständiger Mehrkanalgenerator kann sehr teuer sein.

1.2 Lösung

Siglent bietet in den Generatoren SDG2000X und SDG6000X die Funktion Multi-Device-Synchronisation. Diese ermöglicht die Synchronisation zwischen mehreren Geräten, um Signale mit einstellbaren, gleichmäßigen Phasenverhältnissen auszugeben. Das spart Kosten.

2. Einrichtung der Synchronisation

2.1 Verkabelung

Die Multi-Device-Synchronisation erfordert die Verwendung der Aux-In/Out- und 10-MHz-In/Out-Schnittstellen auf der Rückseite des Geräts, um die Synchronisation zu realisieren. Zunächst müssen alle Aux In/Out BNC-Anschlüsse der Generatoren miteinander verbunden werden. Dann verbinden Sie den 10-MHz-Ausgang des Master-Geräts mit dem 10-MHz-Eingang des Slave-Geräts. Bitte beachten Sie, dass die SDG6000X-Familie über separate 10-MHz-In/Out-Ausgänge verfügt, so dass mehr als zwei Geräte synchronisiert werden können. Die 10-MHz-Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der SDG2000X-Serie teilen sich jedoch einen Anschluss. Daher können nur zwei Geräte zusammen synchronisiert werden oder sie müssen das letzte Slave-Gerät in einer Verbindung mit mehreren Geräten sein.

In diesem Hinweis werden die Modelle der Serien SDG2000X und SDG6000X als Beispiel verwendet. Das SDG6000X wird das Master-Gerät sein.

Verbinden Sie zunächst die Aux-Eingänge und -Ausgänge der beiden Geräte mit einem BNC-Kabel. Siehe Abbildung 1
Verbinden Sie anschließend den 10-MHz-Ausgang des SDG6000X mit dem 10-MHz-Eingang/Ausgang des SDG2000X, wie in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Anschluss Master 10 MHz Out an Slave 10 MHz In

Abbildung 1: Anschluss von SDG2000X und SDG6000X Aux In/Out

2.2 Parametereinstellungen

Stellen Sie die Wellenformparameter wie Frequenz und Amplitude für alle Kanäle ein. Weitere Informationen zu diesem Schritt finden Sie im Benutzerhandbuch.

Drücken Sie Utility, gehen Sie zu Seite 2/3, wählen Sie Phase Mode und stellen Sie dann beide Einheiten als Phase Locked ein.

In diesem Beispiel werden alle 4 Kanäle als 1 kHz, 4 Vss Rechteckwelle eingestellt. Die Signale CH3 und CH4, die auf dem SDS5000X-Oszilloskop zu sehen sind, werden vom Slave-Generator ausgegeben; beachten Sie, dass die Phase driftet. Öffnen Sie die Funktion Display/ Persist, um sie auf dem Oszilloskop zu verfolgen.

2.2.1 Mastergerät einstellen

1) Drücken Sie Utility, gehen Sie zu Seite 3/3, und drücken Sie dann die Softtaste unter dem Bildschirm, um Multi-Device Sync auszuwählen. Das Menü öffnet den Bildschirm "Multi-Device-Synchronisation".

2) Drücken Sie die Softtaste unter dem Bildschirm, um diese Funktion ein- bzw. auszuschalten und sie entweder als Master oder als Slave auszuwählen. Das Menü "Multi-Devices Synchronisation" wird angezeigt, wenn es eingeschaltet ist. Wenn "Master" hellgrau schattiert erscheint, bedeutet dies, dass das Gerät als Master-Gerät bestimmt ist (siehe Abbildung 6). Wenn dieses Gerät als Master eingestellt ist, wird seine Taktquelle automatisch auf intern eingestellt und der 10-MHz-Ausgang aktiviert.

2.2.2 Slave-Gerät einstellen

1) Gehen Sie in das Menü Multi-Device-Synchronisation. Wählen Sie das Gerät als Slave, Slave wird blau schattiert, wie in Abbildung 7. Da das Gerät als Slave-Gerät eingestellt ist, wird seine Taktquelle automatisch auf extern eingestellt.

2) Schalten Sie den Status ein. Dann wird das Fenster Slave Device Delay angezeigt. Drücken Sie , um den Verzögerungswert einzugeben

2.2.3 Synchronisieren der Geräte

Drücken Sie den Softkey "Syncs Devices" in der Multi-Device-Synchronisationsschnittstelle des Master-Geräts, wie in Abbildung 1 dargestellt, um die Synchronisation zwischen dem Master- und dem Slave-Gerät zu starten. Jedes Mal, wenn eine Einstellung geändert wird, z. B. die Slave-Geräteverzögerung, muss "Geräte synchronisieren" gedrückt werden, um die neuen Einstellungen zu aktivieren.

3. Messung mit einem Oszilloskop

3.1 Messung der Slave-Geräteverzögerung

1) Schalten Sie die Synchronisation an beiden Geräten ein und messen Sie den Versatz zwischen CH1 und CH3.

2) Geben Sie den absoluten Mittelwert von Skew in Slave Device Delay ein. Dadurch wird die mit dem Oszilloskop beobachtete Verzögerung zwischen den Spuren eliminiert.