Measuring with USB Function Generator

Import 04/07/2011Tato bakalářská práce zahrnuje problematiku funkčních generátorů. Obsahuje teoretickou část, kde se zabývám jejich rozdělením a principy činnosti. Cílem této práce je podrobný popis USB funkčního generátoru Agilent U2761A, jeho vlastností, ovládání a možnosti jeho využití s názornými ukázkami realizace výstupních signálů. Vzhledem k modulárnímu USB provedení tohoto generátoru jsem uvedl způsoby komunikace s tímto generátorem, doplněné praktickými příklady použití. V závěru jsem realizoval vzorová měření včetně prezentace jejich výsledků formou laboratorní úlohy.This bachelor thesis comprises problems of function generators. It includes theoretical part that deals with their dividing and principles. The main goal of this thesis is a detailed description of USB function generator Agilent U2761A, its properties, operating and the possibilities of its usage with descriptive samples of a signal realization. With regard to modular USB design of this generator, I showed how to communicate with this generator with practical demonstrations of this communication. In conclusion, I realized sample measurements including its results in a form of laboratory measurement.430 - Katedra elektronikyvýborn

Digitally controlled triangle-, square- and harmonic wave generator

V bakalářské práci jsou rozebrána možná řešení číslicově řízených generátorů trojúhelníkových, pravoúhlých a harmonických kmitů. Nejprve jsou popsány generátory kmitů z všeobecného hlediska. Dále jsou uvedeny generátory využívající přímé digitální syntézy a generátory libovolných průběhů, včetně jejich vlastností, možnosti použití, výhod i nevýhod. Důležitou část, také představují zásuvné karty, které se využívají pro generování kmitů. V textu je poukázáno na základní parametry zásuvných karet, jejich rozdělení podle typu sběrnice a v neposlední řadě je kapitola věnována multifunkčním kartám a potřebným ovladačům. Práce se dále zaměřuje na návrh číslicově řízeného generátoru trojúhelníkových, pravoúhlých a harmonických kmitů, využívajícího mikrokontroléru ATMEL. V poslední kapitole jsou popsány nejdůležitější části tohoto obvodu a jejich funkce s realizací celého zapojení. Nechybí vysvětlení činnosti jednotlivých programů, včetně programu obslužného. Vše je doplněno o snímky, které byly pořízeny při ověřování funkčnosti zapojení, především se jedná o naměřené průběhy, které jsou společně s ostatními přílohami, uloženy také na přiloženém CD.Feasible solutions of digitally controlled triangle-, square- and harmonic wave generators are described in this bachelor´s thesis. There is general description of wave generators at the beginning. We can divide the wave generators to two groups. The first group of them are Arbitrary Waveform Generators and the next group is presenting Arbitrary Function Generators which are working with Direct Digital Synthesis. There are descriptions of their features, possibility of using, advantages and disadvantages in bachelor´s thesis. Of consequence part there are plug-in cards which are used as functional generators and multifunction cards. Their principal characteristics are described in relevant chapter. The most important part of this bachelor´s thesis is suggestion of digitally controlled triangle-, square- and harmonic wave generator which make use microcontroller of company ATMEL. You can find the process of execution, description its features and controlling program in the last chapter. All of measured results are saved in compact disc which is part of bachelor´s thesis.

Modulation signal source for microwave beacon

Tato práce je zaměřena na konstrukci zdroje modulačního signálu pro mikrovlnný maják. Výstupní signál tohoto zdroje je shodný se signálem, který generuje PC software WSJT (Weak Signal by Joe Taylor) na výstupu zvukové karty. Signál na výstupu zařízení je modulován pomocí WSJT modulace a jejího konkrétního JT4 módu. Zařízení je konstruováno tak, že má na svém výstupu složku I a Q tohoto signálu.This project is focused on construction of source of modulation signal for microwave beacon. The output signal is the same as signal, which is generated by PC software WSJT (Weak Signal by Joe Taylor) on PC sound card output. Signal on device output is modulated using by WSJT modulation and its specific JT4 mode. The device output has I and Q components of signal.

Signal generator controlled by AVR

Cílem práce bylo navrhnout univerzální funkční generátor, který by našel využití pro magnetizační a demagnetizační úlohy, nebo pro měření hystereze. Srdcem řídícího modulu je 8-mi bitový mikrokontrolér od firmy Atmel, ke kterému jsou připojeny vstupně/výstupní periferie, v neposlední řadě také optočleny pro spínaní relé. Mikrokontrolér komunikuje s druhým modulem osazeným DA převodníky pomocí linky SPI. Na výstupu jsou generovány libovolné signály naprogramované v MCU.The aim of this thesis was to design a universal function generator, which would find use for magnetizing and demagnetizing job, or for measuring hysteresis. The heart of the control module is an 8-bit microcontroller from Atmel, they are connected to the input/output peripherals, not least optocouplers for relay. Microcontroller communicates with the other module mounted DA converters using the SPI lines. At the exit so they can rise to any signals programmed into the MCU.

Function generator with direct digital synthesis

Tato bakalářská práce popisuje návrh a konstrukci generátoru tvarových kmitů, jehož základem je integrovaný obvod přímé číslicové syntézy. Zařízení má dva výstupy; první, generující sinusový nebo trojúhelníkový průběh a druhý s obdélníkovým průběhem. Nastavení výstupního signálu je umožněno prostřednictvím tlačítek, inkrementálního rotačního snímače a potenciometru, zobrazení pomocí LCD displeje. Lze nastavit výstupní frekvenci od 1 Hz do 10 MHz s krokem 1 Hz, úroveň 0 – 10 V špicka-špicka plynule nebo skokově ( -20dB atenuátor) a stejnosměrnou složku -5 až +5 V. Přístroj je navíc připraven pro komunikaci s PC pomocí průmyslového rozhraní RS232.This bachelor’s thesis describes the design and construction of function generator, which is based on an integrated circuit of a direct digital synthesis. The device has two outputs; first generates harmonic or triangular wave and second generates square wave. Adjustment of output signal is enable with using the buttons, the incremental rotation sensor and potentiometer and displaying by using the LCD display. Generator allows adjust output frequency in range from 1 Hz up to 10 MHz with 1 Hz step size, output voltage smoothly 0 – 10 V peak-peak or using -20 dB attenuator and dc-offset in range from -5 V to +5 V. Device has RS232 interface for connect with the PC.

Signal generator for analog measurement approach

Cílem této bakalářské práce je návrh číslicového generátoru funkcí, jehož jádrem je FPGA obvod XC3S200A firmy Xilinx. Generátor slouží ke generování harmonického, trojúhelníkového a obdélníkového signálu pro analogové měřící účely. V teoretické části práce jsou diskutovány základy spektrální analýzy, digitálně - analogový převod a tři nejpoužívanější metody v oblasti číslicového generování signálů (DDS, PWM, sigma-delta). V praktické části jsou navrženy jednotlivé bloky DDS generátoru a popsány pomocí jazyka VHDL. Generátor je navržen pro ovládání z osobního počítače přes rozhraní USB. Dále byly navrženy analogové výstupní obvody a vytvořena obslužná aplikace na straně počítače PC. V závěrečné části jsou výsledky simulací podrobeny srovnání se skutečnými naměřenými hodnotami parametrů generovaných signálů.The purpose of this bachelor thesis is the design of Xilinx XC3S200A FPGA-based, digital function generator for generating of sine waves, triangular waves and rectangular waves for evaluation of analog circuit characteristics. In the theoretical section of the thesis, basics of spectral analysis, digital-to-analog conversion and three most often used methods for digital signal synthesis (DDS, PWM, sigma-delta) are discussed. In the practical section of the thesis, DDS generator blocks are designed and described in VHDL language. The generator is intended to be fully controllable from PC computer via USB interface. PC control application was also designed. Analog circuits needed for output signal conditioning were designed and simulated. Simulation results are compared with measurement results in the final section of this thesis.

Application of frequency synthesizers with direct digital synthesis in telecommunication technology

Import 23/08/2017Cílem této práce je návrh a realizace laditelného generátoru založeného na technologii přímé digitální syntézy včetně ověření jeho funkčnosti měřením. Zaměřením práce odkazuje na problematiku spojenou s vytvářením spojitého analogového signálu pomocí generování časově proměnné digitální formy signálu při využití digitálně analogové konverze. V teoretické rovině práce nejprve popisuje funkční uspořádání systému DDS včetně jevů ovlivňujících analogový výstup a následně se věnuje potřebě výstupního filtrování a posouzení jeho vlivu na výstupní spektrum signálu. V druhé části teorie se práce zabývá obecnějším popisem signálů a jejich modulace ve spojení právě s uvedenou technologií DDS. Následně je uveden přehled aplikací obvodů DDS napříč technologickými obory včetně přehledu současných vyráběných obvodových řešení převážně od firmy Analog Devices. Řešení samotného návrhu zahrnovalo volbu vhodné syntézy dle parametrů zadání včetně periferních obvodových řešení a návrhu spojeného se simulací výstupního rekonstrukčního filtru. Celý proces návrhu těchto jednotlivých částí je tak podrobně popsán. V další části se práce věnuje již samotnému programovému vybavení potřebnému pro požadovanou funkčnost zařízení. Výsledný návrh je realizován na desce plošných spojů a v samotném závěru provedeno ověření jeho funkčnosti měřením prostřednictvím osciloskopu. Výstupem práce je pak plně funkční laditelný generátor signálu s technologií DDS vhodný k použití jako stabilní a přesný zdroj hodinového signálu.The aim of this work is the design and implementation of a tunable generator based on direct digital synthesis technology and it also include verification of its performance by a measurement. Work refers to the problems associated with creating a continuous analog signal by generating a time-varying digital form of the signal with use of digital to analog conversion. The first theoretical part describes the configuration of the DDS system including phenomena that affect the analog output and consequently the need for the output filtering and its impact on the output spectrum. In the second part of the theory the work deals with general description of signals and modulation in conjunction with the DDS technology. Subsequently, the work gives an overview of the application of DDS circuits across technological fields, including an overview of the present circuit solutions produced mainly from Analog Devices. The proposal itself include the choice of synthesis with particular parameters, the choice of peripheral circuit solutions and design associated with simulation of the output reconstruction filter. The entire process of design and the individual parts are described in detail. The next part deals with the program itself and with equipment needed for the desired functionality of the device. The result design is implemented on a printed circuit board and a verification of its functionality is done by measuring on the oscilloscope at the very end of the work. The outcome of this work is fully functional tunable signal generator with DDS technology suitable for use as an agile and accurate clock source.440 - Katedra telekomunikační technikyvelmi dobř