HM8150
12.5 MHz Function Generator
Benutzerhandbuch
User Manual
*5800434002*
5800434002
Version 03
Benutzerhandbuch / User Manual
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV
Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen zu
Grunde gelegt. In Fällen, wo unterschiedliche Grenzwerte
möglich sind, werden von HAMEG die härteren Prüfbedingungen angewendet. Für die Störaussendung werden die
Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der
Störfestigkeit nden die für den Industriebereich geltenden
Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlossenen
Mess- und Datenleitungen beeinussen die Einhaltung der
vorgegebenen Grenzwerte in erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen Messbetrieb sind daher in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu
beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren Schnittstellen
mit externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf nur
mit ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern
die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale
Leitungslänge vorschreibt, dürfen Datenleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäu-
den benden. Ist an einem Geräteinterface der Anschluss
mehrerer Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur
eines angeschlossen sein.
Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes
Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel ist das
von HAMEG beziehbare doppelt geschirmte Kabel HZ72
geeignet.
2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen Messstelle
und Messgerät sollten generell so kurz wie möglich gehalten werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben
ist, dürfen Signalleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich
nicht außerhalb von Gebäuden benden.
Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte
Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine
korrekte Massever-bindung muss Sorge getragen werden.
Allgemeine
Bei Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U, RG214/U) verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Geräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder
magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Messaufbaues über die angeschlossenen Kabel und Leitungen
zu Einspeisung unerwünschter Signalanteile in das Gerät kommen. Dies führt bei HAMEG Geräten nicht zu einer
Zerstörung oder Außerbetriebsetzung. Geringfügige Abweichungen der Anzeige – und Messwerte über die vorge-
gebenen Spezikationen hinaus können durch die äußeren
Umstände in Einzelfällen jedoch auftreten.
HAMEG Instruments GmbH
Hinweise zur
CE-Kennzeich-
nung
2
Inhalt
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung ......2
1 Wichtige Hinweise ......................4
1.1 Symbole ...................................4
1.2 Auspacken .................................4
1.3 Aufstellen des Gerätes ........................4
1.4 Transport und Lagerung .......................4
1.5 Sicherheitshinweise ..........................4
1.6 Bestimmungsgemäßer Betrieb .................5
1.7 Gewährleistung und Reparatur .................5
1.8 Wartung ...................................5
1.9 Netzspannung ...............................5
1.10 Netzeingangssicherungen .....................5
2 Bezeichnung der Bedienelemente ..........6
3 Einführung ............................7
3.1 Inbetriebnahme ..............................7
3.2 Einschalten .................................7
4 Die Bedienung des HM8150 ...............8
4.1 Displ ay .....................................8
4.2 Einstellung der Signalparameter ................8
4.3 Signalformen ................................8
4.4 Betriebsarten ................................8
4.5 Frequenz ...................................9
4.6 Impulsbreite ...............................10
4.7 Amplitude .................................10
4.8 Offset ....................................10
4.9 Signalausgang .............................10
4.10 Wobbelbetrieb .............................10
4.11 Steuerung der Ausgangsspannung .............11
4.12 Amplitudenmodulation .......................11
4.13 Arbitrary-Funktion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5 Fernsteuerung ........................ 12
5.1 Konguration der Schnittstelle .................12
5.2 Ändern der Baudrate ........................12
6 Befehlsreferenz ....................... 13
6.1 Allgemein .................................13
6.2 Signalform .................................13
6.3 Betriebsart .................................13
6.4 Display ....................................14
6.5 Parameter .................................14
6.6 Parameterabfrage ...........................14
6.7 Arbitrary ..................................15
7 Technische Daten ...................... 16
8 Anhang .............................. 17
Inhalt
3
Wichtige Hinweise
1 Wichtige Hin-
weise
Es sollte darauf geachtet werden, dass nicht mehr als drei
Messgeräte übereinander gestapelt werden, da ein zu hoher Geräteturm instabil werden kann. Ebenso kann die
Wärmeentwicklung bei gleichzeitigem Betrieb aller Geräte
dadurch zu groß werden.
1.1 S y mbole
!
(1) (2) (3) (4)
Symbol 1: Achtung - Bedienungsanleitung beachten
Symbol 2: Vorsicht Hochspannung
Symbol 3: Masseanschluss
Symbol 4: Stop! – Gefahr für das Gerät
1.2 Auspacken
Prüfen Sie beim Auspacken den Packungsinhalt auf Vollständigkeit (Messgerät, Netzkabel, Produkt-CD, evtl. optionales Zubehör). Nach dem Auspacken sollte das Gerät
auf transportbedingte, mechanische Beschädigungen und
lose Teile im Innern überprüft werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, bitten wir Sie sofort den Lieferant zu informieren. Das Gerät darf dann nicht betrieben werden.
1.3 Aufstellen des Gerätes
Das Gerät kann in zwei verschiedenen Positionen
aufgestellt werden:
Abb. 1
Abb. 2
1.4 Transport und Lagerung
Bewahren Sie bitte den Originalkarton für einen eventuellen späteren Transport auf. Transportschäden aufgrund einer mangelhaften Verpackung sind von der Gewährleistung ausgeschlossen.
Die Lagerung des Gerätes muss in trockenen, geschlossenen Räumen erfolgen. Wurde das Gerät bei extremen
Temperaturen transportiert, sollte vor der Inbetriebnahme
eine Zeit von mindestens 2 Stunden für die Akklimatisierung des Gerätes eingehalten werden.
1.5 Sicherheitshinweise
Dieses Gerät wurde gemäß VDE0411 Teil1, Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel, und Laborgeräte, gebaut, geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch den Bestimmungen der europäischen
Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 1010-
1. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen
Betrieb sicherzustellen, muss der Anwender die Hinweise
und Warnvermerke, in dieser Bedienungsanleitung beachten. Den Bestimmungen der Schutzklasse 1 entsprechend
sind alle Gehäuse- und Chassisteile während des Betriebes
mit dem Netzschutzleiter verbunden.
Sind Zweifel an der Funktion oder Sicherheit der Netzsteckdosen aufgetreten, so sind die Steckdosen nach DIN
VDE0100, Teil 610, zu prüfen.
❙ Das Öffnen des Gerätes darf nur von einer entsprechend
ausgebildeten Fachkraft erfolgen.
❙ Vor dem Öffnen muss das Gerät ausgeschaltet und von
allen Stromkreisen getrennt sein.
Abb. 3
Die vorderen Gerätefüße können ausgeklappt werden
(Abb. 1). Die Gerätefront zeigt dann leicht nach oben (Neigung etwa 10°). Bleiben die vorderen Gerätefüße eingeklappt (Abb. 2), lässt sich das Gerät mit weiteren HAMEGGeräten sicher stapeln. Werden mehrere Geräte aufeinander gestellt, sitzen die eingeklappten Gerätefüße in den
Arretierungen des darunter liegenden Gerätes und sind gegen unbeabsichtigtes Verrutschen gesichert (Abb. 3).
4
Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung innerhalb oder außerhalb des Gerätes ist unzulässig!
In folgenden Fällen ist das Gerät außer Betrieb zu setzen
und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern:
❙ sichtbare Beschädigungen am Gerät
❙ Beschädigungen an der Anschlussleitung
❙ Beschädigungen am Sicherungshalter
❙ lose Teile im Gerät
❙ das Gerät funktioniert nicht mehr
❙ nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen)
❙ schwere Transportbeanspruchung.
Wichtige Hinweise
1.6 Bestimmungsgemäßer Betrieb
Die Geräte sind zum Gebrauch in sauberen, trockenen
Räumen bestimmt. Sie dürfen nicht bei besonders großem
Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer Einwirkung betrieben werden.
Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebes reicht von +5 °C bis +40 °C. Während der Lagerung
oder des Transportes darf die Temperatur zwischen –20 °C
und +70 °C betragen. Hat sich während des Transportes
oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in Betrieb
genommen wird.
Das Gerät darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen oder an Schutz-Trenntransformatoren der Schutzklasse 2 betrieben werden.
Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder
schräge Betriebslage (vordere Gerätefüße aufgeklappt) zu
bevorzugen.
Die Lüftungslöcher und die Kühlkörper des Gerätes dürfen nicht
abgedeckt werden !
test, Isolationswiderstands-, Ableitstrommessung, Funktionstest). Damit wird sichergestellt, dass die Sicherheit
des Produkts erhalten bleibt.
1.8 Wartung
Die Anzeige darf nur mit Wasser oder geeignetem Glasrei-
Die Außenseite des Gerätes sollte regelmäßig mit einem weichen, nicht fasernden Staubtuch gereinigt
werden.
Bevor Sie das Gerät reinigen stellen Sie bitte sicher, dass es ausgeschaltet und von allen Spannungsversorgungen getrennt ist.
Keine Teile des Gerätes dürfen mit Alkohol oder anderen
Lösungsmitteln gereinigt werden!
niger (aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gesäubert werden, sie ist dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien Tuch nachzureiben. Keinesfalls darf die
Reinigungsüssigkeit in das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel kann die Beschriftung oder
Kunststoff- und Lackoberächen angreifen.
Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit von min. 30 Minuten, bei einer Umgebungstemperatur von 23 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind
Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.
1.7 Gewährleistung und Reparatur
Unsere Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen 10-stündigen „Burn in-Test“. Anschließend
erfolgt ein umfangreicher Funktions- und Qualitätstest, bei
dem alle Betriebsarten und die Einhaltung der technischen
Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführbar kalibriert sind.
Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen
des Landes, in dem das Produkt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei
dem Sie das Produkt erworben haben.
Das Produkt darf nur von dafür autorisiertem Fachpersonal geöffnet werden. Vor Arbeiten am Produkt
oder Öffnen des Produkts ist dieses von der Versorgungsspannung zu trennen, sonst besteht das Risiko
eines elektrischen Schlages.
1.9 Netzspannung
Das Gerät arbeitet mit einer Netzwechselspannung von
105 V bis 253 V, 50 oder 60 Hz ±10%. Eine Netzspannungsumschaltung ist daher nicht vorgesehen.
1.10 Netzeingangssicherungen
Das Gerät besitzt 2 interne Sicherungen: T 0,8 A. Sollte
eine dieser Sicherungen ausfallen, liegt ein Reparaturfall vor. Ein Auswechseln durch den Kunden ist nicht
vorgesehen.
Abgleich, Auswechseln von Teilen, Wartung und Reparatur darf nur von autorisierten Fachkräften ausgeführt werden. Werden sicherheitsrelevante Teile (z.B. Netzschalter,
Netztrafos oder Sicherungen) ausgewechselt, so dürfen
diese nur durch Originalteile ersetzt werden. Nach jedem
Austausch von sicherheitsrelevanten Teilen ist eine Sicherheitsprüfung durchzuführen (Sichtprüfung, Schutzleiter-
5
Bezeichnung der Bedienelemente
2 Bezeichnung der
Bedienelemente
Geräte-Vorderseite
1
POWER ( Taste)
Netzschalter; Netzanschluss auf der Geräterückseite
2
REMOTE (Taste)
Die REMOTE-Taste leuchtet, sobald das Gerät über
die Schnittstelle angesprochen wird. Um in die manuelle Betriebsart zurückzukehren (Return to local), ist die
Taste REMOTE zu drücken, vorausgesetzt das Gerät
bendet sich nicht in der Betriebsart „Local lockout“,
d.h. die Tasten auf der Gerätevorderseite sind nicht
gesperrt.
3
Display (LCD)
Anzeige der Signalparameter. Frequenzen werden mit
5 Stellen Auösung angezeigt. Die Ausgangsspannung erscheint als Uss-Wert (Leerlauf) mit 3-stelliger
Auösung.
Bei Aufruf der Sweep-Betriebsart werden im Display
Sweepzeit, Start- bzw. Stopfrequenz, je nach Einstellmodus, angezeigt.
Die Impulsdauerzeit ersetzt die Frequenzanzeige, so-
bald der Einstellmodus PULSE WIDTH (Pulsbreite) aktiviert wird. Bei Einstellung des AusgangsspannungsOffset (OFFSET) wird die Anzeige der Ausgangsspannung durch den Wert der eingestellten Offsetspannung
(Leerlauf) ersetzt.
4
Einstellknopf (digitaler Drehgeber)
Einstellung sämtlicher Betriebsparameter
5
(Pfeiltasten)
Tasten zur Auswahl der zu ändernden Dezimalstelle
6
x10 und 13 ÷10 ( Ta s te n)
Tasten zur dekadischen Veränderung der Parameter
7
OFFSET (Taste)
Taste zur Zuschaltung einer Gleichspannung zum Aus-
gangssignal des Gerätes. Die Offset-Funktion ist aktiv,
wenn die Taste leuchet.
8
OUTPUT (Taste)
Taste zur Aktivierung des Ausgangs. Der Ausgang ist
aktiv, wenn die Taste leuchet.
9
INVERT ( Taste)
Taste zur Invertierung der Ausgangssignale beim Im-
puls-, Arbitrary- und Sägezahnbetrieb. Wird die InvertFunktion im Sinus-, Dreieck- oder Rechteckbetrieb aktiviert, erfolgt eine Phasenverschiebung zum Triggersin-
22
gal (TRIG. OUTPUT
). Die Taste leuchtet, wenn die In-
vertierung aktiv ist.
10
OUTPUT (BNC-Buchse)
Signalausgang; Impedanz 50 Ω
11
OFFSET (Taste)
Auswahltaste zur Aktivierung der Einstellung des Off-
set. Der aktivierte Parameter wird mittels leuchtender
Taste angezeigt und lässt sich durch den Einstellknopf
4
und den Pfeiltasten 5 oder mit den Tasten x10
6
und ÷10 13 verändern.
12
AMPL (Taste)
Auswahltaste zur Aktivierung der Einstellung für die
Ausgangsspannung. Der aktivierte Parameter wird mittels leuchtender Taste angezeigt und lässt sich durch
4
den Einstellknopf
mit den Tasten x10
14
PULSE WIDTH (Taste)
und den Pfeiltasten 5 oder
6
und ÷10 13 verändern.
Auswahltaste zur Aktivierung der Einstellung für Im-
pulsbreite. Der aktivierte Parameter wird mittels leuchtender Taste angezeigt und lässt sich durch den Einstell-
4
knopf
ten x10
15
FREQ (Taste)
und den Pfeiltasten 5 oder mit den Tas-
6
und ÷10 13 verändern.
Auswahltaste zur Aktivierung der Einstellung für Fre-
quenz. Der aktivierte Parameter wird mittels leuchtender Taste angezeigt und lässt sich durch den Einstell-
4
knopf
ten x10
16
SWEEP (Tasten)
und den Pfeiltasten 5 oder mit den Tas-
6
und ÷10 13 verändern.
Sweep - Parametereinstellung für Wobbelbetriebsart.
1 2 45 6 7 8
20
Abb. 2.1: Frontansicht des HM8150
6
3
16
1415
13171819
5
9
1112
10
Sweepzeit (TIME), Startfrequenz (START) und Stopfrequenz (STOP) sind unabhängig voneinander einstellbar.
Die Einstellung kann auch „online“, während des Wobbelbetriebs, erfolgen. Änderungen werden sofort wirksam. Die Sweep-Funktion ist aktiv, wenn die ON-Taste
leuchtet.
17
FUNCTION (Tasten)
Auswahl der Signalfunktion: Sinus
Dreieck
, Impuls , Sägezahn und Arbitrary
, Rechteck ,
. Die Taste der ausgewählten Funktion leuchtet.
18
GATED (Taste)
Aktivierung der Betriebsart gated (torgesteuert). Die
Taste leuchtet, wenn die Funktion aktiv ist.
19
TRIG‘d ( Taste)
Aktivierung der Betriebsart triggered (getriggered). Die
Taste leuchtet, wenn die Funktion aktiv ist.
20
GATE/TRIG INPUT (BNC-Buchse)
Eingang für Trigger- und Gate-Signale
Geräte-Rückseite
21
INTERFACE
USB/RS-232 Schnittstelle (HO820),
optional: IEEE-488 GPIB (HO880)
22
TRIG. OUTPUT (BNC-Buchse)
Triggerausgang, TTL
23
MODULATION INPUT (BNC-Buchse)
Eingang für AM-Modulation, maximal ±30 V, 20 kHz
24
SWEEP OUT (BNC-Buchse)
Sägezahnausgang (Sweep – Modus)
25
Kaltgeräteeinbaubuchse
Einführung
3 Einführung
3.1 Inbetriebnahme
Beachten Sie bitte besonders bei der ersten Inbetriebnahme des Gerätes folgende Punkte:
❙ Vorschriftsmäßiger Anschluss an Schutzkontaktsteckdose
oder Schutz-Trenntransformatoren der Schutzklasse 2
❙ Keine sichtbaren Beschädigungen am Gerät
❙ Keine Beschädigungen an der Anschlussleitung
❙ Keine losen Teile im Gerät
3.2 Einschalten
Beim Einschalten des HM8150 erscheint auf dem Display
zunächst die eingestellt Baudrate (z.B. 9600 Baud), dann
der Gerätetyp und die Versionsbezeichnung (z.B. HM8150
1.04). Der HM8150 bendet sich in der gleichen Betriebsart wie zuletzt vor dem Ausschalten. Alle Parametereinstellungen werden in einem nichtüchtigen Speicher abgelegt und beim Wiedereinschalten abgerufen. Bei Betriebsbeginn ist das Ausgangssignal, der Sweep, der Offset und
die Invertfunktion standardmäßig abgeschaltet und der
HM8150 bendet sich in der Betriebsart freilaufend.
Werkseinstellung
Signalform: Sinus
Frequenz: 1,0000 kHz
Amplitude: 10 V
Impulsbreite: 50,0 µs
Offset: -1,0 V
Sweep-Zeit: 0,1 s
Sweep-Startfrequenz: 2,0000 kHz
Sweep-Stopfrequenz: 10,000 kHz
Betriebsart: freilaufend
Baudrate: 9600
Die Werkseinstellungen können jederzeit wie folgt aufgerufen werden:
❙ Gerät ausschalten.
❙ Drücken Sie die x10-Taste
und halten Sie die x10-Taste solange gedrückt bis einige
Beeps zu hören sind.
ss
6
, schalten Sie das Gerät ein
22 23 2524
Abb. 2.2: Rückansicht des HM8150
21
7
Die Bedienung des HM8150
4 Die Bedienung
des HM8150
4.1 Display
Die Anzeige zeigt im normalen Betriebsmodus, d.h. kein
Parameter ist ausgewählt, Informationen über die eingestellten Werte für Frequenz im linken Teil und Amplitude
mit Angabe der Einheit im rechten Teil des Displays an.
Die Frequenzanzeige ist 5stellig mit einer maximalen Auflösung von 10 mHz. Amplitudenwerte werden mit 3 Stel-
len dargestellt und sind mit einer maximalen Auösung von
1 mV einstellbar. Die angezeigten Amplitudenwerte beziehen sich auf den unbelasteten Ausgang und müssen bei
mit 50 Ω belastetem Ausgang durch 2 dividiert werden. Außerdem werden grundsätzlich die Spitze-Spitze-Werte an-
7
gezeigt. Bei Aktivierung der Offsetfunktion OFFSET
die Offsetspannung auf demselben Display wie die Ausgangsspannung angezeigt. Auch hier gelten die Angaben
für einen unbelasteten Ausgang.
wird
Faktor 10 erhöht bzw. verringert. So ist auch eine dekadische Umschaltung präzise möglich. Eine falsche Eingabe
wird mit einem akustischen Warnsignal quittiert.
14
Bei Anwahl des Parameters PULSE WIDTH
oben beschriebene Vorgehensweise mittels Drehgeber
und den Pfeiltasten
reichsumschaltern x10
gestellt werden.
Soll dem Ausgangssignal noch zusätzlich ein Offset überlagert werden, so ist auch dessen Größe mittels Drehge-
4
und den Pfeiltasten 5 oder mit den dekadi-
ber
schen Bereichsumschaltern x10
wahl des Parameters OFFSET
4.3 Signalformen
Der HM8150 bietet die Wahl zwischen sechs verschiedenen Signalformen, wobei vier davon fest in der Form vorgegeben sind. Sägezahn (Rampe), Dreieck, Sinus und Rechteck lassen sich nur in der Frequenz und Amplitude verändern. Die Impulsfunktion erlaubt eine Veränderung der Impulsbreite. Die Arbitrary-Funktion ist innerhalb der geräte-
spezischen Grenzen frei denierbar.
5 oder mit den dekadischen Be-
6
bwz. ÷10 13 die Impulsbreite ein-
6
bwz. ÷10 13 nach An-
7
variierbar.
kann mit der
4
Bei Aktivierung der Pulsbreiteneinstellung PULSE WIDTH
14
wird das Frequenzdisplay auf die Anzeige der Impulsdauer umgeschaltet. Angezeigt wird die Dauer des positiven Impulses bzw. bei Invertierung des Signals (INVERT-
9
Taste
Im SWEEP-Modus zeigt die Frequenzanzeige, je nachdem
welcher Parameter ausgewählt wurde, Sweepzeit (TIME),
Start- (START) oder Stopfrequenz (STOP) an. Die Umschaltung erfolgt, wie auch in allen anderen Betriebsarten, automatisch mit der gewählten Funktion.
4.2 Einstellung der Signalparameter
Nach der Auswahl der gewünschten Signalform durch die
Tasten des Tastenfelds FUNCTION
zeigten Signalparameter nach Aktivierung durch die entsprechende Taste mittels des Drehgebers
tasten
schaltern x10
Der einzustellende Parameter wird durch Drücken der entsprechenden Taste des Tastenfelds PARAMETER (OFFSET
11
Taste des Parameters, der gerade eingestellt wird, leuchet.
Der gewünschte Wert kann mit dem Drehgeber
stellt werden. Der Cursor kann durch die beiden Pfeiltasten
werden. Die Werterhöhung oder Wertverringerung erfolgt
mit dem Drehknopf
gilt diese Stelle als Null und kann durch Drehen des Einstellknopfs
Die dekadische Bereichsumschaltung erfolgt mittels der
Tasten x10
leuchtet) die Dauer des negativen Impulses.
17
lassen sich die ange-
4
und den Pfeil-
5 oder mit den dekadischen Bereichsum-
6
bwz. ÷10 13 einstellen.
, AMPL 12, PULSE WIDTH 14, FREQ 15) ausgewählt. Die
4
einge-
5 in beide Richtungen entlang der Anzeige bewegt
4
. Wird eine Leerstelle unterstrichen,
4
mit dem gewünschten Wert belegt werden.
6
bwz. ÷10 13. Der Parameter wird um den
Sinus
❙
Maximale Frequenz 12,5 MHz
Rechteck
❙
Maximale Frequenz 12,5 MHz
Anstiegs- bzw Abfallzeit <10 ns
Dreieck
❙
Die max. Frequenz beträgt 250 kHz. Die Linearität ist
besser als 1 %. Die maximale Ausgangsspannung beträgt
(Leerlauf).
20 V
ss
Impuls
❙
Positive und negative Impulse werden mit einer maximalen Frequenz von 5 MHz erzeugt. Die Pulsbreite kann zwischen 100 ns und 80 s betragen. Das maximal einstellbare
Tastverhältnis ist 80%. Anstiegs und Abfallzeiten sind
gleich wie beim Rechteck (< 10 ns). Die Ausgangsamplitude kann zwischen 0 ... +10 V bzw. 0 ... –10 V betragen.
Sägezahn
❙
Der Frequenzbereich reicht von 10 mHz bis 25 kHz. Die
Linearität ist besser als 1%. Die maximale Ausgangsspannung bei unbelastetem Ausgang beträgt 20 V
9
Taste INVERT
wählbar.
Arbitrary
❙
Die maximale Signalfrequenz beträgt 250 kHz bei einer
Abtastrate von 40 MSa/s. Die Auösung des denierbaren
Signals beträgt wahlweise 1024 Punkte (10 bit) oder 4096
Punkte (12 bit). Ausführliche Informationen sind dem
Abschnitt Arbitrary-Funktion zu entnehmen.
4.4 Betriebsarten
Der HM8150 ermöglicht unterschiedliche Betriebsarten. Neben der Standard-Betriebsart „freilaufend“ (continuous) bietet er die Möglichkeit, Signale getriggert oder torzeitgesteuert (gated) zu erzeugen. Die Auswahl der Betriebsart erfolgt
ist eine positive oder negative Rampe
. Durch die
ss
8
Die Bedienung des HM8150
mit den Tasten GATED 18 bzw. TRID‘d 19. Eine leuchtende
Taste signalisiert die eingestellte Betriebsart. Leuchtet keine
der beiden Tasten, bendet sich der Funktionsgenerator in
der Betriebsart „freilaufend“.
Folgende Kombinationen der Betriebsarten sind
möglich:
Bei nicht aktivierter Wobbeleinrichtung arbeitet der Generator in der freilaufenden Betriebsart mit der im Display angezeigten Frequenz. Das Signal steht dabei an der Aus-
10
gangsbuchse OUTPUT
gang aktiviert ist (OUTPUT-Taste
Im torzeitgesteuerten Betrieb (GATED-Taste
zur Verfügung, wenn der Aus-
8
leuchtet).
18
leuchet)
wird das Ausgangssignal von einem Signal gesteuert, wel-
20
ches am GATE / TRIG INPUT
auf der Gerätevorderseite
anliegt. Diese Betriebsart ist asynchron. Das Ausgangssignal wird in der Phase zu beliebigen Zeiten „angeschnitten“,
d.h. ein Signal wird generiert, unabhängig von der jeweiligen Phasenlage. Ein Ausgangssignal wird immer dann generiert, wenn das Gate-Signal HIGH (TTL) ist. Beim LOWZustand am Gate-Eingang ist am Ausgang kein Signal vorhanden. Bei Aktivierung der Sweep-Funktion, schaltet der
HM8150 vom torzeitgesteuerten Betrieb in den freilaufenden Betrieb um.
und Impulssignale. Ist die Dauer des Triggerimpulses kürzer als die Signalperiode, wird auch nur eine Signalperiode
generiert. Ein Burst-Signal endet nach der Komplettierung
der Signalperiode, welche der abfallenden Flanke des Triggersignals folgt. Bursts lassen sich beim HM8150 nur mit
externen Triggersignalen erzeugen.
Wird in der getriggerten Betriebsart die Funktion Sweep
eingeschaltet, gibt der Funktionsgenerator nach jedem
Trigger einen einzelnen Wobbelzyklus aus. Nach Abschluss eines Wobbelzyklus wartet der Funktionsgenerator auf das nächste Triggersignal. Während dieser Zeit wird
die Start-Frequenz ausgegeben.
Abb. 4.1: Ausgangssignal durch Gate gesteuert.
19
In der Betriebsart „getriggert“ (TRIG‘D Taste
leuchtet)
wird das Triggersignal ebenfalls über Buchse GATE / TRIG
20
INPUT
zugeführt. Als Triggersignal fungiert auch der
Befehl TRG, der über die Schnittstelle zu senden ist (siehe
Abschnitt Fernsteuerung).
Diese Betriebsart ist synchron, d.h. das durch ein Triggersignal freigegebene Ausgangssignal beginnt im Nulldurchgang. Es werden eine oder mehrere Signalperioden erzeugt, abhängig von der Länge des Triggersignals. Dadurch
lassen sich Bursts erzeugen, wobei allerdings die Anzahl
der Schwingungen pro Burst nicht programmierbar ist.
Der Triggermodus arbeitet mit allen Signalfunktionen innerhalb der vorgegebenen Frequenzbereiche mit einer
oberen Frequenzgrenze von 500 kHz für Sinus, Rechteck
Abb. 4.2: getriggertes Arbitrary-Signal
4.5 Frequenz
Vor der Einstellung der Frequenz muss die Taste FREQ
15
zur Aktivierung dieses Parameters betätigt werden. Die
Taste FREQ leuchtet, wenn die Frequenz eingestellt werden kann.
Die Frequenz des Ausgangssignals kann mit dem Drehge-
4
eingestellt werden. Der Cursor kann durch die bei-
ber
den Pfeiltasten
5 in beide Richtungen entlang der
Anzeige bewegt werden. Die Werterhöhung oder Wert-
4
verringerung erfolgt mit dem Drehknopf
. Wird eine
Leerstelle unterstrichen, gilt diese Stelle als Null und kann
4
durch Drehen des Einstellknopfs
mit dem gewünschten
Wert belegt werden.
Die dekadische Bereichsumschaltung erfolgt mittels der
6
Tasten x10
bwz. ÷10 13. Der Frequenz wird um den Faktor 10 erhöht bzw. verringert. So ist auch eine schnelle Erhöhung bzw. Verringerung des Parameters um den Faktor 10 möglich. Eine falsche Eingabe wird mit einem akustischen Warnsignal quittiert.
Wenn Sie auf eine Funktion umschalten, deren maximale
Frequenz niedriger ist als die der aktuellen Funktion, wird
die Frequenz gegebenenfalls automatisch auf die Obergrenze für die neue Funktion reduziert. Wenn das Gerät
beispielsweise für die Ausgabe eines Sinussignals mit ei-
9
Die Bedienung des HM8150
ner Frequenz von 10 MHz konguriert haben und dann auf
die Ausgangsfunktion Sägezahn umschalten, wird die Frequenz automatisch auf 25 kHz reduziert .
4.6 Impulsbreite
Um die Impulsbreite der Impuls-Funktion zu verändern, ist
14
zuerst die Taste PULSE WIDTH
zur Aktivierung zu betätigen. Die Taste PULSE WIDTH leuchtet, wenn dieser Parameter verändert werden kann. Im linken Teil des Displays
wird die eingestellte Impulsdauer angezeigt. Die Einstellung erfolgt wie im Abschnitt FREQUENZ beschrieben.
Es können nur Zeiten angezeigt werden, die im zulässigen
Bereich für die jeweilige Frequenz liegen. Anderenfalls ertönt ein Signalton und die Eingabe wird nicht akzeptiert.
Die maximale Impulsbreite wird durch die Beziehung
Impulsbreite = 0.8 / Frequenz
bestimmt.
9
Ist die Funktion INVERT nicht aktiv (INVERT-Taste
ist
aus), wird der Wert für die positive Impulsbreite angezeigt. Ist die Funktion INVERT aktiv (INVERT-Taste leuchtet), werden negative Impulse erzeugt. In diesem Fall er-
3
folgt im Display
die Anzeige der Zeit für die negative Impulsbreite. Bei aktivierter Wobbelfunktion wird die Impulsbreite durch die höchste vorgegebene Start- oder Stopfrequenz bestimmt.
vierung dieser Funktion geschieht auf Tastendruck (OFF-
7
) und wird durch Leuchten der Taste angezeigt.
SET
Um den Offset zu verändern, ist zuerst die Taste Offset
11
zur Aktivierung zu betätigen. Die Taste OFFSET leuchtet,
wenn dieser Parameter verändert werden kann. Im rechten Teil des Displays wird die eingestellte Offset angezeigt.
Die Einstellung erfolgt wie im Abschnitt „Frequenz“ beschrieben. Die Bereichsumschaltung ist identisch mit der
Amplitudeneinstellung.
Die eingestellte Offsetspannung wird von einer Invertierung des
Ausgangssignals nicht beeinusst.
Die maximalen Offsetspannungen sind wie folgt:
❙ Bereich 1 ± 7,5 V
❙ Bereich 2 ± 0,75 V
❙ Bereich 3 ± 75 mV
Die maximale Offsetspannung ist jeweils auf den bei der
Amplitudeneinstellung gewählten Bereich beschränkt. Ein
Offset von z.B. 5 V bei einer Signalspannung von 20 mV
ist somit nicht möglich. Die Offsetspannung ist innerhalb eines Bereiches kontinuierlich von negativen zu positiven Werten veränderbar. Für den Einsatz der Offset-Funktion bei der Wobbelfunktion gelten die gleichen
Voraussetzungen.
4.7 Amplitude
Um die Amplitude des Signals zu verändern, ist zuerst
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die Taste AMPL
zur Aktivierung zu betätigen. Die Taste AMPL leuchtet, wenn dieser Parameter verändert werden kann. Im rechten Teil des Displays wird die eingestellte
Signalamplitude angezeigt. Die Einstellung erfolgt wie im
Abschnitt FREQUENZ beschrieben.
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Im Display
wird die Spitze–Spitze–Spannung des unbelasteten Ausgangs angezeigt. Impulse beginnen im Nulldurchgang und sind entweder positiv oder negativ, ent-
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sprechend der Vorgabe durch INVERT
. In diesen Fällen
wird die positive oder die negative Signalamplitude, ausgehend von der Nulllinie, im Display angezeigt.
Die Bereiche für die Ausgangsamplitude lassen sich wie
folgt einstellen:
Unbelastet an50Ω
Bereich 1 2.1 V – 20 V 1.05 V – 10 V
Bereich 2 0.21 V – 2.0 V 0.105 V – 1 V
Bereich 3 20 mV – 200 mV 10 mV – 100 mV
Bei Belastung des Ausgangs mit 50 Ω sind die im Display
angezeigten Werte durch 2 zu dividieren, um den korrekten Wert der Ausgangsspannung zu erhalten. Wird eine
Offsetspannung zugeschaltet, müssen beide Spannungen
innerhalb des gleichen Bereiches liegen.
4.9 Signalausgang
Der Signalausgang des HM8150 hat eine Impedanz von
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50 Ω und kann mittels der Taste OUTPUT
an und ausge-
schaltet werden. Ist eine Offsetspannung eingestellt, wird
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diese durch Drücken der Taste OFFSET
zugeschaltet.
Die Polarität des Ausgangssignals wird mit der Taste IN-
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VERT
umgeschaltet. Der Ausgang ist kurzschlussfest
und kurzfristig (ca. 15 Sek.) gegen extern angelegte Spannungen (DC und AC) bis maximal ±15 V geschützt.
4.10 Wobbelbetrieb
In der Betriebsart Sweep (Frequenzwobbelung) wird die
Ausgangsfrequenz schrittweise mit einer vorgegebenen
Wobbelrate von einer vorgegebenen Start-Frequenz bis
4.8 Offset
Zum Ausgangssignal kann eine negative oder positive
Gleichspannung als Offset hinzugefügt werden. Die Akti-
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Abb 4.3: Gewobbelter Sinus; Sägezahnausgang
Die Bedienung des HM8150
zu einer vorgegebenen Stop-Frequenz verändert. Hat die
Startfrequenz einen kleineren Wert als die Stoppfrequenz
erfolgt die Wobbelung von der niedrigeren zur höheren Frequenz. Wird die Startfrequenz größer als die Stoppfrequenz
eingestellt, erfolgt die Wobbelung von der höheren zur
niedrigeren Frequenz.
Der Wobbelbetrieb kann in Ergänzung zu den Betriebsarten „freilaufend“ und „getriggert“ verwendet werden.
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Die Wobbelbetriebsart wird durch die Taste ON
eingeschaltet und durch Leuchten der Taste signalisiert.
Die Betriebsparameter Sweepzeit (TIME), Startfrequenz
(START) und Stopfrequenz (STOP) lassen sich unabhängig
voneinander einstellen.
Die Wobbelfunktion kann nicht mit der torzeitgesteuerten Gatefunktion kombiniert werden.
Die Sweep-Parameter werden in gleicher Weise wie die
übrigen Parameter eingestellt. Die Einstellung bzw. Änderung der Parameter kann auch während des Wobbelbetriebes vorgenommen werden und wird sofort sichtbar.
Dann wird der aktuelle Sweep an der jeweiligen Stelle abgebrochen und ein neuer Durchgang gestartet. Im Display
wird dabei der jeweils aktivierte Parameter angezeigt. Sobald der Wobbelbetrieb eingeschaltet ist, wird im linken
Teil des Displays SWEEP angezeigt, außer es wird ein anderer Signalparameter selektiert. Der Sweep erfolgt linear
und kann von niedrigen zu hohen Frequenzen erfolgen und
umgekehrt. Entsprechend dem Wobbelverlauf steht an der
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BNC-Buchse SWEEP OUT
auf der Geräterückseite ein
Sägezahnsignal zur Verfügung. Dessen Ausgangsspannung reicht von 0 V (Startfrequenz) bis +5 V (Stopfequenz).
4.11 Steuerung der Ausgangsspannung
Der HM8150 bietet die Möglichkeit das Ausgangssignal
mittels einer extern eingespeisten Gleichspannung zu vari-
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ieren. Ein an der Buchse MODULATION INPUT
auf der
Geräterückseite anliegendes Signal zwischen 0 V und +5 V
ändert die eingesteIIte Ausgangsspannung des HM8150
auf 0 Volt.
Achtung: Die Anzeige für die Ausgangsspannung ändert sich dabei nicht.
Ist der Ausgang unbelastet, gilt die Gleichung:
modulation (AM) wird die Amplitude des Trägersignals entsprechend der momentanen Spannung des Modulationssignals verändert.
Abb.4.4: Sinussignal mit Amplitudenmodulation
Der HM8150 besitzt keine interne Möglichkeit zur Erzeugung von Amplitudenmodulation. Allerdings steht für diesen Zweck die im vorherigen Abschnitt beschriebene
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Buchse MODULATION INPUT
auf der Geräterückseite
zur Verfügung. Hier kann ein externes Signal zur Amplitudenmodulation angeschlossen werden. Ein Modulationsgrad bis zu 100% ist erreichbar. Da zur Modulation ein bipolares Signal erforderlich ist, muss beim HM8150 dem
Eingang ein DC-Offset von 2,5 V zusätzlich zum Modulationssignal zugeführt werden. Im Idealfall lässt sich dies einfach mit einem Funktionsgenerator mit Offset-Funktion erreichen (z.B. HM8030-6). Das Display für die Ausgangsspannung des HM8150 zeigt allerdings in solchen Fällen
eine zu große Ausgangsamplitude an.
Die Einstellung der externen Gleichspannung für optimale
Symmetrie ist wie folgt:
❙ Externen Eingang nicht beschalten.
❙ Einstellen des HM8150 auf die gewünschte
Ausgangsspannung (UAUS).
❙ Messen des Ausgangssignals.
❙ Anlegen eines DC-Signals an den externen Eingang. Diese
Spannung soweit erhöhen, bis die Ausgangsspannung
des HM8150 50% ihrer vorherigen Amplitude aufweist.
❙ Anlegen der AC-Spannung zur Einstellung der
gewünschten Modulation.
U
AUS
= U
x K [mit K = (5 V - ext. DC-Spannung) / 5]
DISP
Die Ausgangsspannung des HM8150 wird dabei innerhalb
des vorher eingestellten Bereiches verändert. Bei einer externen Spannung von 5 V ist erhält man eine Ausgangsspannung von ca. 0 Volt am Ausgang.
4.12 Amplitudenmodulation
Ein moduliertes Signal besteht aus einem Trägersignal mit
einem aufgeprägten Modulationssignal. Bei Amplituden-
Der Modulationsgrad ist jetzt konstant für alle Einstellwerte
der Ausgangsspannung. Die Modulation erfolgt invers zum
externen Modulationssignal.
4.13 Arbitrary-Funktion
Neben den fest vorgegebenen Signalformen ermöglicht
der HM8150 auch die Generierung einer vom Benutzer frei
denierbaren Signalform. Bei der Denition des Signals
sind bestimmte Regeln und Spezikationsgrenzen zu be-
achten, die im Folgenden beschrieben werden.
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