安捷伦函数信号发生器Agilent 33120A的性能与使用说明.docx

安捷伦函数信号发生器Agilent 33120A的性能与使用说明.docx

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安捷伦函数信号发生器Agilent33120A的性能与使用说明

安捷伦函数信号发生器Agilent33120A的性能与使用说明

安捷伦函数信号发生器33120A是数字式函数信号发生器。

其内部永久存储着正弦波、方波、三角波、噪声、锯齿波、sin（x）/x、负锯齿波、指数上升波、指数下降波、心电波，共10种函数信号。

其中，正弦波、方波的频率范围为100μHz－15MHz，幅值范围为100mVP-P－10VP-P。

函数信号发生器有一个HP-IB（IEEE-488）接口和一个RS-232接口，计算机通过接口可遥控函数信号发生器，在计算机中使用HPBASIC语言程序或C语言程序，能产生12bit40Msa/s的任意波形，通过接口写入函数信号发生器，函数信号发生器有四个可存储16000点的任意波形存储器。

其具体的性能指标和基本操作方法见本节后摘录自“Agilent33120AFunctionGeneratorUserGuide”的内容。

要知道详细的内容应阅读该仪器的“用户手册”。

⒈信号源显示电压与实际输出电压

理想信号源的内阻应为零。

若实际信号源的内阻为零，则

信号源输出端一旦短路或负载电阻过小，信号源就会因功率过

载而损坏。

实际信号源一般都在其输出端串接一个电阻Rs，

使信号源既使短路，在短时间内也不会因功率过载而损坏，由

此使信号源的保护电路有时间实现对信号源输出电路进行保护，

同时发出过载警告。

称信号源输出端串接电阻Rs为信号源内阻。

安捷伦33120A（以下简称为信号源）的内阻为50Ω。

由于有了信号源内阻Rs，如图1，信号源输出端的电压，

即负载电阻RL上的电压，是信号源的电源Es在信号源内阻Rs和负载电阻RL上的分压，即Vo≠Es。

信号源内设置了两个负载电阻值，开机时默认为RLD=50Ω,通过操作可修改为RLD→∞。

在信号源开机默认为RLD=50Ω时，信号源内部的电压源输出的电压为Es，信号源显示屏上显示的电压是

（1）

若实际负载不是50Ω，那么负载上实际得到的电压Vo为

（2）

即信号源显示屏上显示的电压与负载上得到的实际电压不一样，Vo≠VDisplay。

在实际使用时，当信号源的负载电阻，即电路的输入电阻RL与50Ω可比时，信号源宜取RLD=50Ω状态，这时Vo≠VDisplay，但是VDisplay比较接近Vo。

信号源的负载电阻，即电路的输入电阻RL>>50Ω时，信号源宜取RLD→∞状态，这时Vo≠VDisplay，但是VDisplay比较接近Vo。

Vo究竟为多少应使用电压表具体测量。

⒉关于本信号源的具体性能指标和基本操作使用方法

以下关于本信号源的具体性能指标和基本操作使用方法摘自“Agilent33120AFunctionGeneratorUserGuide”。

直接阅读原版用户手册，比阅读翻译后的用户手册更有利于了解关于本信号源的具体性能指标和基本操作使用方法。

在使用本信号源前，使用者必须阅读以下的内容。

附录

Agilent33120AFunctionGeneratorUserGuide

Specifications

WAVEFORMS

StandardWaveforms:

Sine,Square,Triangle,Ramp,Noise,DCvolts,Sine（x）/x,NegativeRamp,ExponentialRise,ExponentialFall,Cardiac

ArbitraryWaveforms:

WaveformLength:

8to16,000points

AmplitudeResolution:

12bits（includingsign）

SampleRate:

40MSa/sec

Non-VolatileMemory:

Four16,000-pointwaveforms

FREQUENCYCHARACTERISTICS

Sine:

100μHz–15MHz

Square:

100μHz–15MHz

Triangle:

100μHz–100kHz

Ramp:

100μHz–100kHz

Noise（Gaussian）:

10MHzbandwidth

ArbitraryWaveforms:

8to8,192points:

100μHz–5MHz

8,193to12,287points:

100μHz–2.5MHz

12,288to16,000points:

100μHz–200kHz

Resolution:

10μHzor10digits

Accuracy:

10ppmin90days,20ppmin1year,18℃–28℃

TemperatureCoefficient:

<2ppm/℃

Aging:

<10ppm/yr

SINEWAVESPECTRALPURITY（into50Ω）

HarmonicDistortion

DCto20kHz:

-70dBc

20kHzto100kHz:

-60dBc

100kHzto1MHz:

-45dBc

1MHzto15MHz:

-35dBc

TotalHarmonicDistortion

DCto20kHz:

<0.04%

Spurious（non-harmonic）

Output（DCto1MHz）:

<-65dBc

Output（>1MHz）:

<-65dBc+6dB/octave

PhaseNoise:

<-55dBcina30kHzband

SIGNALCHARACTERISTICS

Squarewave

Rise/FallTime:

<20ns

Overshoot:

<4%

Asymmetry:

1%+5ns

DutyCycle:

20%to80%（to5MHz）

40%to60%（to15MHz）

Triangle,Ramp,Arb

Rise/FallTime:

40ns（typical）

Linearity:

<0.1%ofpeakoutput

SettlingTime:

<250nsto0.5%offinalvalue

Jitter:

<25ns

OUTPUTCHARACTERISTICS1

Amplitude（into50Ω）:

2

50mVpp–10Vpp

Accuracy（at1kHz）:

±1%ofspecifiedoutput

Flatness（sinewaverelativeto1kHz）

<100kHz:

±1%（0.1dB）

100kHzto1MHz:

±1.5%（0.15dB）

1MHzto15MHz:

±2%（0.2dB）Ampl≥3Vrms

1MHzto15MHz:

±3.5%（0.3dB）Ampl<3Vrms

Offset（into50Ω）:

3

±5Vpkac+dc

Accuracy4

±2%ofsetting+2mV

OutputImpedance:

50Ωfixed

Resolution:

3digits,AmplitudeandOffset

OutputUnits:

Vpp,Vrms,dBm

Isolation:

42Vpkmaximumtoearth

Protection:

Short-circuitprotected±15Vpkoverdrive<1minute

MODULATIONCHARACTERISTICS

AMModulation

Carrier-3dBFreq:

10MHz（typical）

Modulation:

AnyinternalwaveformplusArb

Frequency:

10mHzto20kHz（±0.05%to2.5kHz,thendecreaseslinearlyto±0.4%atupperlimit）

Depth:

0%to120%

Source:

Internal/External

FMModulation

Modulation:

AnyinternalwaveformplusArb

Frequency:

10mHzto10kHz（±0.05%to600Hz,thendecreaseslinearlyto±0.8%atupperlimit）

PeakDeviation:

10mHzto15MHz

Source:

InternalOnly

BurstModulation

CarrierFrequency:

5MHzmax.

Count:

1to50,000cycles,orInfinite

StartPhase:

-360°to+360°

InternalRate:

10mHzto50kHz±1%

GateSource:

InternalorExternalGate5

TriggerSource:

Single,External,orInternalRate

FSKModulation

FrequencyRange:

10mHzto15MHz（±0.05%to600Hz,thendecreaseslinearlyto±4%atupperlimit）

InternalRate:

10mHzto50kHz

Source:

Internal/External（1MHzmax.）

FREQUENCYSWEEP

Type:

LinearorLogarithmic

Direction:

UporDown

StartF/StopF:

10mHzto15MHz

Time:

1msto500sec±0.1%

Source:

Single,External,orInternal

REAR-PANELINPUTS

ExternalAMModulation:

±5Vpk=100%Modulation5kΩInputResistance

ExternalTrigger/FSKBurstGate:

5

TTL（lowtrue）

Latency:

1.3μs

Jitter:

25ns

SYSTEMCHARACTERISTICS

ConfigurationTimes6

FunctionChange:

7

80ms

FrequencyChange:

7

30ms

AmplitudeChange:

30ms

OffsetChange:

10ms

SelectUserArb:

100ms

ModulationParameterChange:

<350ms

ArbDownloadTimesoverGPIB:

ArbLength

Binary

ASCIIInteger

ASCIIReal8

16,000points

8sec

81sec

100sec

8,192points

4sec

42sec

51sec

4,096points

2.5sec

21sec

26sec

2,048points

1.5sec

11sec

13sec

ArbDownloadTimesoverRS-232at9600Baud:

9

ArbLength

Binary

ASCIIInteger

ASCIIReal10

16,000points

35sec

101sec

134sec

8,192points

18sec

52sec

69sec

4,096points

10sec

27sec

35sec

2,048points

6sec

14sec

18sec

1Add1/10thofoutputamplitudeandoffsetspecificationper℃foroperationoutsideof18℃to28℃range（1-yearspecification）.

2100mVpp–20Vppamplitudeintoopen-circuitload.

3Offset≤2Xpeak-to-peakamplitude.

4Forsquarewaveoutputs,add2%ofoutputamplitudeadditionalerror.

5TriggersourceignoredwhenExternalGateisselected.

6Timetochangeparameterandoutputthenewsignal.

7Modulationorsweepoff.

8Timesfor5-digitand12-digitnumbers.

9For4800baud,multiplythedownloadtimesbytwo;For2400baud,multiplythedownloadtimesbyfour,etc.

10Timefor5-digitnumbers.For12-digitnumbers,multiplythe5-digitnumbersbytwo.

OperatingBasics

TheFrontPanel

1Function/Modulationkeys②Menuoperationkeys

③Waveformmodifykeys④Single/InternalTriggerkey（BurstandSweeponly）

⑤Recall/Storeinstrumentstatekey⑥EnterNumberkey

⑦Shift/Localkey⑧EnterNumber“Units”key

QuickStart

Oneofthefirstthingsyouwillwanttodowithyourfunctiongeneratoristobecomeacquaintedwithitsfrontpanel.Wehavewrittentheexercisesinthischaptertopreparethefunctiongeneratorforuseandhelpyougetfamiliarwithsomeofthefront-paneloperations.

Thefrontpanelhastworowsofkeystoselectvariousfunctionsandoperations.Mostkeyshaveashiftedfunctionprintedinblueabovethekey.Toperformashiftedfunction,press

Shift

（theShiftannunciatorwillturnon）.Then,pressthekeythathasthedesiredlabelaboveit.Forexample,toselecttheAM（amplitudemodulation）function,press

Shift

AM

（theshiftedversionofthe

key）.

Ifyouaccidentallypress

Shift

justpressitagaintoturnofftheShiftannunciator.

Mostkeysalsohaveanumberprintedingreennexttothekey.Toenablethenumbermode,press

EnterNumber

（theNumannunciatorwillturnon）.Then,pressthekeysthathavethedesirednumbersprintednexttothem.Forexample,toselectthenumber“10”,press

EnterNumber

1

0

（nexttothe

and

Recall

keys）.

Ifyouaccidentallypress

EnterNumber

justpress

Shift

Cancel

toturnofftheNumannunciator.

Tosettheoutputfrequency

Atpower-on,thefunctiongeneratoroutputsasinewaveat1kHzwithamplitudeof100mVpeak-to-peak（intoa50Ωtermination）.

Thefollowingstepsshowyouhowtochangethefrequencyto1.2MHz.

1Enablethefrequencymodifymode.

Press

Freq

Thedisplayedfrequencyiseitherthepower-onvalueorthepreviousfrequencyselected.Whenyouchangefunctions,thesamefrequencyisusedifthepresentvalueisvalidforthenewfunction.

1.000,000,0KHz

2Enterthemagnitudeofthedesiredfrequency.

Press

EnterNumber

1

·

0

orusetheknob

andarrowkeystochangethenumber.

NoticethattheNumannunciatorturnsonand“ENTERNUM”flashesonthedisplay,indicatingthatthenumbermodeisenabled.

1.2

Tocancelthenumbermode,press

Shift

Cancel

.

3Settheunitstothedesiredvalue.

Press

Shift

（MHz/mVpp）

Theunitsareselectedusingthearrowkeysontherightsideofthefrontpanel.Assoonasyouselecttheunits,thefunctiongeneratoroutputsthewaveformwiththedisplayedfrequency.Toturnofftheflashingdigit,movethecursortotheleftofthedisplayusingthearrowkeys.

1.200,000,0MHz

Tosettheoutputamplitude

Atpower-on,thefunctiongeneratoroutputsasinewavewithamplitudeof100mVpeak-to-peak（intoa50_termination）.

Thefollowingstepsshowyouhowtochangetheamplitudeto50mVrms.

1Enabletheamplitudemodifymode.

Press

Ampl

Thedisplayedamplitudeiseitherthepower-onvalueorthepreviousamplitudeselected.Whenyouchangefunctions,thesameamplitudeisusedifthepresentvalueisvalidforthenewfunction.

100.0mVPP

2Enterthemagnitudeofthedesiredamplitude.

Press

EnterNumber

5

0

orusetheknob

andarrowkeystochangethenumber.

NoticethattheNumannunciatorturnsonand“ENTERNUM”flashesonthedisplay,indicatingthatthenumbermodeisenabled.

50

Tocancelthenumbermode,press

Shift

Cancel

.

3Settheunitstothedesiredvalue.

Press

Shift

（kHz/mVrms）

Theunitsareselectedusingthearrowkeysontherightsideofthefrontpanel.Assoonasyouselecttheunits,thefunctiongeneratoroutputsthewaveformwiththedisplayedamplitude.Toturnofftheflashingdigit,mov