ЖУРНАЛ СТА №2/2021

ней панели, и они готовы к работе. hybridNETBOX программируется и по- ставляется с драйверами для опера- ционных систем Windows и Linux. Spectrum Instrumentation предлага- ет свой программный инструмент SBench 6 для управления, отображения, измерения и анализа сигналов, подхо- дящий для использования со всей ли- нейкой продуктов. В программное обеспечение также встроено формирование отчётов. При- меры пользовательского ПО представ- лены для C++, LabVIEW, MATLAB, Visual Basic .NET, Python и других популярных языков программирова- ния. Имеющий до восьми каналов генерации и сбора сигналов hybrid- NETBOX хорошо подходит для сис- тем измерения типа «воздействие- отклик». Поскольку один гибридный сетевой прибор может генерировать и обрабатывать сразу несколько сигна- лов, он подходит для тестирования и оценки систем на основе массивов MIMO (Multiple Input Multiple Output) или шинных систем. hybridNETBOX можно использовать также для под- тверждения работоспособности и ка- либровки тестируемых устройств в хо- де автоматизированного тестирования компонентов и узлов. Т ЕСТ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ Рассмотрим пример простого теста, в ходе которого с помощью AWG и диги- тайзера измеряется коэффициент уси- ления разомкнутого контура опера- ционного усилителя переменного тока. Схема тестирования показана на рис. 2. В этом тесте слабый сигнал переменно- го тока от AWG подаётся на вход тести- руемого операционного усилителя. По- скольку коэффициент усиления опера- ционного усилителя достаточно высок, входной сигнал должен быть предвари- тельно ослаблен. За это отвечает рези- стивный делитель на резисторах R 1 и R 2 , уменьшающий входной сигнал на 80 дБ (10 000 к 1). Усилитель U 1 – это тестируемое устройство, U 2 – вспо- могательный усилитель, стабилизи- рующий средний постоянный уровень напряжения на выходе тестируемого устройства. Коэффициент усиления разомкнутого контура переменного тока определяется как функция от ча- стоты. Форма входного сигнала долж- на быть плоской во всём диапазоне те- стовых частот. Формами сигналов, удовлетворяющих этому требованию, могут быть линейно качающаяся часто- та или, в качестве альтернативы, им- пульсная функция. Используя про- граммное обеспечение для управления и обработки сигналов SBench 6, AWG можно легко запрограммировать на генерацию любого из этих сигналов. SBench 6 позволяет получать сигна- лы, сгенерированные с использовани- ем стандартных функций, математи- ческих уравнений, а также импортиро- ванные из дигитайзера или осцилло- графа. В этом случае используется вычисляемое время синусоидального сигнала от 100 Гц до 100 кГц. Синусои- дальный сигнал выбран потому, что он обеспечивает больший динамиче- ский диапазон, чем импульсная функ- ция. Сигнал подаётся на тестовую схе- му, и дигитайзер измеряет выходной сигнал схемы. Результаты приведены на рис. 3. Верхняя левая сетка на этом рисунке показывает входной синусоидальный сигнал с развёрткой в течение всей его длительности в 1 секунду, что позволяет убедиться в равномерности его ампли- туды во времени. Возможность обра- ботки сигналов SBench 6 включает в себя вычисление быстрого преобразо- вания Фурье (БПФ). БПФ выявляет за- висимость мощности сигналов от ча- стоты, то есть позволяет провести ана- лиз спектра сигнала. Верхняя правая сетка содержит вид БПФ входного сигнала, подтверждаю- щий ровную частотную характеристи- ку от 100 Гц до 100 кГц. Отклик операционного усилителя на ослабленный входной сигнал показан в нижней левой сетке. Отображение спектра выходного сиг- нала показано в нижней правой сетке, учитывающей поправку амплитуды для аттенюатора 80 дБ. Эти диаграммы представляют собой анализ усиления ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А СТА 2/2021 37 www.cta.ru Рис. 3. Генерация сигнала (вверху слева), проверка частотного диапазона входного сигнала (вверху справа), получение выходного сигнала (внизу слева), построение частотной характеристики (внизу справа) V in Cигнал от AWG Тестируемое устройство V out Сигнал на дигитайзер C 1 1 нФ R 1 999 кОм R 2 100 R 3 100 R 4 110 кОм R 5 99,9 кОм С 2 5 мкФ U 1 – + – + U 2 Рис. 2. Тестовая схема для измерения коэффициента усиления разомкнутого контура переменного тока операционного усилителя