tfg2000信号发生器使用说明
TFG 2000系列 DDS 函数信号发生器简介
本书的内容涵盖下述的TFG 2000 DDS 函数信号发生器：
TFG2003、TFG2006、TFG2006V、TFG2015、TFG2015V、TFG2030、
TFG2030V、TFG2050、TFG2050V、TFG2300、 TFG2300V
TFG2000系列DDS函数信号发生器采用直接数字合成技术（DDS）, 具有快速完成测量工作所需的高性能指标和众多的功能特性。其简单而功能明晰的前面板及液晶汉字或荧光字符显示功能使您更便于操作和观察，选装的扩展功能模块，可使您获得增强的系统功能。
下面的介绍体现了该系列信号发生器优异的技术指标和强大功能特性的完美结合。
●频率精度高: 频率精度可达到10-5数量级
●频率分辩率高: 全范围频率分辨率40mHz
●无量程限制: 全范围频率不分档，直接数字设置
●无过渡过程: 频率切换时瞬间达到稳定值，信号相位和幅度连续无畸变
●波形精度高:输出波形由函数计算值合成，波形精度高，失真小
●存储特性: 可以存储40组不同频率和幅度的信号，在需要时可随时重现
●猝发特性:可以对信号进行门控输出和猝发计数输出
●扫描特性：具有频率扫描和幅度扫描功能，扫描起止点任意设置
●调制特性：可以输出多种调制信号AM，FM，FSK，ASK，PSK
●计算功能:可以选用频率或周期，幅度有效值或峰峰值
●操作方式:全部按键操作，两级菜单显示，直接数字设置或旋钮连续调节
●高可靠性:大规模集成电路，表面贴装工艺，可靠性高，使用寿命长
●程控特性:可以选配GPIB接口或RS232接口，组成自动测试系统
●频率测量：可以选配频率计数器，对外部信号进行频率测量或周期测量
●功率放大：可以选配功率放大器，输出功率可以达到8W
TFG2000系列DDS函数信号发生器及附件（代装箱单）●TFG2×××DDS函数信号发生器 1台●2米三芯电源线 1条● 1.5米信号输出线 2条●《用户使用指南》 1本
TFG2000系列DDS函数信号发生器选件
●GPIB（IEEE-488）测量仪器标准接口
●RS232串行接口
●频率计
●功率放大器
●温补晶振：稳定度±(5×10-7)/日
本书概要
快速入门：
第一章帮助您快速掌握信号发生器的基本使用方法。
原理概述：
第二章主要阐述了DDS函数信号发生器的基本概念、工作原理和性能特点。
用户指南：
第三章对DDS函数信号发生器的功能和操作进行了详细的介绍。
程控接口指南:
第四章可帮助您掌握通过程控接口对信号发生器进行编程操作的方法。
扩展功能介绍：
第五章介绍了函数信号发生器扩展功能的使用方法。
服务与支持：
第六章介绍了产品的保修与技术支持的方法。
技术指标：
第七章详细介绍了DDS函数信号发生器的性能指标和技术规格
告知：本文档所含内容如有修改，恕不另告。本文档中可能存在技术方面不够准确的地方或排版印刷错误。石家庄市无线电四厂对本文档不做任何形式的保证，包括但不限于为特定目的的适销性和适用性所作的暗示保证。
目录
第一章快速入门
●准备使用信号源 8
●熟悉前后面板和用户界面 9
●A路功能设定 13
●通道设置选择 14
●B路功能设定 14 ●设置扫描功能 14
●设置调制功能 14
●设置猝发功能 15
●设置键控功能 15
●设定相移度数 15
●初始化状态 15 第二章原理概述
●TFG2000系列DDS函数信号发生器原理框图 17 ●直接数字合成工作原理（输出A） 18 ●数字分频锁相工作原理（输出C） 18 ●操作控制工作原理 19
第三章用户指南
●开机与复位 21 ●A路数据设定 21
●A路频率周期设定 23
●A路幅度设定 23
●A路输出波形选择 24
●A路偏移设定 24
●A路存储与重现 25
●扫描功能 26 ●调制功能 28
●猝发功能 29 ●键控功能 29 ●错误信息 31●校准 31 ●B路使用指南 32 ●C路使用指南 33 第四章程控接口指南
●概述 36 ●接口的选择 36 ●GPIB接口性能与功能 36 ●RS232接口性能与功能 38 ●接口的安装 39 ●仪器地址 39 ●仪器的程控命令 40 ●应用程序的编制 41 第五章扩展功能介绍
●频率计 44
频率测量 44 周期测量 44 测量选择 44 ●功率放大器 44
输出电压 44 频率范围 45 输出功率 45 输出保护 45 第六章服务与支持46第七章技术指标
●A路技术指标 48
波形特性 48 频率特性 48 幅度特性 48 偏移特性 48 输出阻抗 48 幅度调制 48 频率调制 49 相位调制 49 猝发调制 49 扫描特性 49 存储特性 49 ●B路技术指标
波形特性 49 频率特性 49 幅度特性 50 ●C路技术指标（仅限TFG2300、TFG2300V）
波形特性 50 频率特性 50 幅度特性 50 调制特性 50 ●TTL输出 50 ●通用特性 51 ●技术指标（选件） 51
程控接口 51 频率计 51 功率放大器 51 频率基准 51
第一章快速入门
本章对TFG2000系列信号发生器的前后面板进行了描述，对信号发生器的操作及功能作了简要的介绍，使您能尽快掌握其基本使用方法。本章主要有以下内容：
●准备使用信号源第8页
●熟悉前后面板和用户界面第9页
●A路功能设定第13页
●通道设置选择第14页
●设置扫描功能第14页
●设置扫描功能第14页
●设置调制功能第14页
●设置猝发功能第15页
●设置键控功能第15页
●设定相移度数第15页
●初始化状态第15页
准备使用信号源
1.1检查整机与附件
根据装箱单检查仪器及附件是否齐备完好，如果发现包装箱严重破损，请先保留，直至仪器通过性能测试。
1.2接通仪器电源
仪器在符合以下规定的使用条件时,才能开机使用。
1.2.1电源条件：电压：AC220V（1±10％）频率：50Hz（1±5％）
功耗：＜30VA
1.2.2 环境条件：温度：0～40℃湿度：80％
将电源插头插入交流220V 带有接地线的电源插座中，按下电源开关，仪器进行自检初始化，首先显示“WELCOME TO USE”（欢迎使用），然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ，最后进入复位初始化状态，自动选择“连续”功能，显示出当前 A 路波形和频率值。（荧光显示型号能同时显示出频率值和幅度值，使用更加方便）。
警告为保障操作者的人身安全，必须使用带有安全接地线的三孔电源插座。
熟悉前后面板和用户界面
2.1前面板总揽（图1）
1．菜单、数据、功能显示区
2．功能键
3．手轮
4．输出通道A
5．按键区
6．上档（Shift ）键 7．选项键 8．触发键 9．程控键 10．输出通道B
2.2后面板总揽（图2）
TFG2000系列DDS 函数信号发生器使用指南
10
1．GPIB 接口
2．调制/计数器外测输入
3．TTL 输出
4．保险丝 5．RS232接口 6．电源接口
2.3 用户界面
2.3.1 显示说明: 仪器使用两级菜单显示，【功能】键为主菜单，可循环选择六种功能。【选项】键为子菜单，在每种功能下可循环选择不同的项目。
菜单显示功能项目表
正弦 SINE（Sine）方波 SQUR（Square）
扫描 SWEEP（Sweep）调制 AM/FM (尚未触发)
调幅 AM ON(Amplitude Modulation) 调频 FM ON(Frequency Modulation) 猝发 BURST（Burst）键控 KEYNG（Keying）
外测 EXCNT（External Count）
A 路 CHA（Channel A）
B 路 CHB（Channel B）
始点 STRT（Start ）终点 STOP（Stop）
步长 STEP（Step）外部 EXT（External）
频率 FREQ（Frequency）周期 PERID（Period）
幅度 AMPL（Amplitude）波形 WAVEF（Waveform）
方式 MODE（Mode）偏移 OFSET（Offset）
间隔 TIME（Time）计数 COUNT（Count）
相移 PHASE（Phase）脉宽 DUTY（Tuty）
深度 DEPTH（AM Depth）频偏 DEVIA（FM Deviation）
S（Shift）上档键 R（Remote）程控
C（Calibration）校准
ERROR (Error )运行出错（出错号*）
F（A）SWEEP 频率（幅度）扫描
BURST （Burst ）猝发
FSK （Frequency Shift keying ）频移键控
ASK （Amplitude Shift keying ）幅移键控
PSK （Phase Shift keying ）相移键控
p-p（Peak to Peak）幅度峰峰值
rms（Root-mean-square）幅度有效值(均方根值)
2.3.2 键盘说明:仪器前面板上共有20个按键（见图1），按键功能功能如下：
【频率】【幅度】键：频率和幅度选择键。
【0】【1】【2】【3】【4】【5】【6】【7】【8】【9】键：数字输入键。【MHz】【kHz】【Hz】【mHz】键：双功能键，在数字输入之后执行单位键功能，同时作为数字输入的结束键。直接按【MHz】键执行“Shift”
功能，直接按【kHz】键执行“选项”功能，直接按【Hz】键执行“触发”
功能。
【./-】键：双功能键，在数字输入之后输入小数点，“偏移”功能时输入负号。
【< 】【>】键：光标左右移动键。
【功能】键：主菜单控制键，循环选择六种功能。
【选项】键：子菜单控制键，在每种功能下循环选择不同的项目。
【触发】键：在“扫描”“调制”“猝发”“键控”“外测”功能时作为触发启动键。
【Shift】键：上档键（显示“S”标志），按【Shift】键后再按其他键，分别执行该键的上档功能。
2.3.3 常用操作：下面举例说明常用操作方法，可满足一般使用的需要，如果遇到疑难问题或较复杂的使用，可以仔细阅读第三章用户指南中的相应部分。
开机后，仪器进行自检初始化，进入正常工作状态，自动选择“连续”功能，A 路输出。
A 路频率设定：设定频率值3.5kHz
【频率】【3】【.】【5】【kHz】。
A 路频率调节：按【<】或【>】键使光标指向需要调节的数字位，左右转动手轮可使数字增大或减小，并能连续进位或借位，由此可任意粗调或细调频率。
A 路周期设定：设定周期值25ms
【Shift】【周期】【2】【5】【ms】。
A 路幅度设定：设定幅度值为3.2V
【幅度】【3】【.】【2】【V】。
A 路幅度格式选择：有效值或峰峰值
【Shift】【有效值】或【Shift】【峰峰值】。
A 路衰减选择：选择固定衰减0dB（开机或复位后选择自动衰减AUTO）
【Shift】【衰减】【0】【Hz】。
A 路偏移设定：在衰减选择0d
B 时，设定直流偏移值为-1V
【选项】键，选中“A 路偏移”，按【-】【1】【V】。
恢复初始化状态：初始化状态参数见1.4 条
【Shift】【复位】。
A 路波形选择：在输出路径为A 路时，选择正弦波或方波
【Shift】【0】或【Shift】【1】。
A 路方波占空比设定：在A 路选择为方波时，设定方波占空比为65％
【Shift】【占空比】【6】【5】【Hz】。
2.3.3.2通道设置选择：
反复按下面两键可循环选择为A 路,B 路,C 路
【Shift】【A/B/C】（仅2300、2300V 有C 路）。
2.3.3.3 B 路功能设定：
B 路波形选择：在输出路径为B 路时，选择正弦波，方波，三角波，锯齿波
【Shift】【0】,【Shift】【1】,【Shift】【2】,【Shift】【3】。
B 路多种波形选择：B 路可选择32种波形
【选项】键，选中“B 路波形”，按【<】或【>】键使光标指向个位
数，使用手轮可从0 至31 选择32 种波形。
【功能】键，选中“扫描”，使用现有扫描参数
【触发】开始频率扫描，任意键输出停止。
设定扫描方式：正向扫描
【选项】键选中“方式”，按【0】键。
【触发】开始正向频率扫描，任意键输出停止。
【幅度】键，选中“幅度”，使用现有扫描参数
【触发】开始幅度扫描，任意键输出停止。
【功能】键，选中“调制”，【触发】开始频率调制（FM ON）。
设定调制频偏：调制频偏5％
【选项】键选中“频偏”，【5】【Hz】。
【幅度】键，选中“幅度”，【触发】开始幅度调制（AM ON）。
设定调制深度：调制深度50％
【选项】键选中“深度”，【5】【0】【Hz】。
【功能】键，选中“猝发”，改变猝发参数
设定猝发周期数：1个周期
【选项】键选中“计数”，【1】【Hz】。
【触发】开始猝发计数输出，任意键输出停止。
设定单次猝发：【选项】键选中“单次”
每按一次【触发】键，输出一次。
【功能】键，选中“键控”，使用现有键控参数
【触发】开始FSK 输出，任意键输出停止。
2.3.3.8设定相移度数：相移度数90°
【选项】键选中“相移”，【9】【0】【Hz】。
【触发】开始PSK 输出，任意键输出停止。
【幅度】键，选中“幅度”，使用现有键控参数
【触发】开始ASK 输出，任意键输出停止。
2.3.4 初始化状态：开机或复位后仪器的工作状态
A 路：波形：正弦波频率：1kHz 幅度：1V p-p
衰减：AUTO 偏移：0V 方波占空比：50%
时间间隔：10ms 扫描方式：往返猝发计数：3个
调制载波：50kHz 调频频偏：15% 调幅深度：100%
相移：0°
B 路：波形：正弦波频率：1kHz 幅度：1V p-p
C 路：（仅2300、2300V）
波形：正弦波频率：0MHz 幅度：0dBm
第二章原理概述
通过本章内容，您可以了解到信号形成的基本概念和仪器的内部操作，从而对仪器的性能指标有更深刻的理解，便于您更好的使用本仪器。
●TFG2000 系列DDS函数信号发生器原理框图第17页
●直接数字合成工作原理（输出A , 输出B , 输出TTL ,见原理框图）第18页●数字分频锁相工作原理（输出C）第18页
●操作控制工作原理第19页
TFG2000 系列DDS函数信号发生器原理框图
直接数字合成工作原理（输出A、输出B 、输出TTL）要产生一个电压信号，传统的模拟信号源是采用电子元器件以各种不同的方式组成振荡器，其频率精度和稳定度都不高，而且工艺复杂，分辨率低，频率设置和实现计算机程控也不方便。直接数字合成技术（DDS）是最新发展起来的一种信号产生方法，它完全没有振荡器元件，而是用数字合成方法产生一连串数据流，再经过数模转
换器产生出一个预先设定的模拟信号。
例如要合成一个正弦波信号，首先将函数y＝sinx 进行数字量化，然后以x 为地址，以y 为量化数据，依次存入波形存储器。DDS使用了相位累加技术来控制波形存储器的地址，在每一个采样时钟周期中，都把一个相位增量累加到相位累加器的当前结果上，通过改变相位增量即可以改变DDS的输出频率值。根据相位累加器输出的地址，由波形存储器取出波形量化数据，经过数模转换器和运算放大器转换成模拟电压。由于波形数据是间断的取样数据，所以DDS发生器输出的是一个阶梯正弦波形，必须经过低通滤波器将波形中所含的高次谐波滤除掉,输出即为连续的正弦波。数模转换器内部带有高精度的基准电压源，因而保证了输出波形具有很高的幅度精度和幅度稳定性。
幅度控制器是一个数模转换器，根据操作者设定的幅度数值，产生出一个相应的模拟电压，然后与输出信号相乘，使输出信号的幅度等于操作者设定的幅度值。偏移控制器是一个数模转换器，根据操作者设定的偏移数值，产生出一个相应的模拟电压，然后与输出信号相加，使输出信号的偏移等于操作者设定的偏移值。经过幅度偏移控制器的合成信号再经过功率放大器进行功率放大，最后由输出端口A 输出。
数字分频锁相工作原理（输出C）：（仅TFG2300，2300V）
由于直接数字合成技术产生高频信号成本较高，所以本机高频段使用数字分频锁相（PLL）技术。输出正弦波信号由锁相环中的压控振荡器产生，经过高速前置分频器和脉冲吞除可变分频器，进入鉴相器的输入端。晶体振荡器产生的基准信号经过分频器进入鉴相器的另一个输入端，如果两个信号的相位不同，鉴相器会产生出一个误差电压，经过滤波后去控制压控振荡器，使振荡器输出信号的频率发生变化，直到与晶体振荡器的基准信号频率相位完全相同，这时锁相环路便进入锁定状态。改变脉冲吞除可变分频器的分频比，即可以改变压控振荡器输出信号的频率。利用锁相环路良好的跟踪特性，可以得到一个与晶体振荡器频率稳定度相同的正弦波信号，并且具有良好的频谱纯度。
为了得到较宽的频率范围，本机使用了两个锁相环路，一个环路产生频率固定的正弦波信号，另一个环路产生频率可调的正弦波信号，两个信号经过混频器混
频，再使用滤波器选择出两个信号的差频信号，经过放大器和程控步进衰减器后由输出端口C输出。
操作控制工作原理：
微处理器通过接口电路控制键盘及显示部分，当有键按下的时侯，微处理器识别出被按键的编码，然后转去执行该键的命令程序。显示电路使用菜单字符将仪器的工作状态和各种参数显示出来。
面板上的旋钮可以用来改变光标指示位的数字，每旋转15度角可以产生一个触发脉冲，微处理器能够判断出旋钮是左旋还是右旋，如果是左旋则使光标指示位的数字减一，如果是右旋则加一，并且连续进位或借位。
第三章用户指南
通过学习本章内容，您可全面掌握仪器的使用方法，轻松自如地应用本仪器解决问题。
开机与复位第21页
●A路数据设定第21页
●A路频率周期设定第23页
●A路幅度设定第23页
●A路输出波形选择第24页
●A路偏移设定第24页
●A路存储与重现第25页
●扫描功能第26页
●调制功能第28页
●猝发功能第29页
●键控功能第29页
●错误信息第31页
●校准第31页
●B路使用指南第32页
●C路使用指南第33页
开机与复位
仪器在符合第七章5.3和5.4 条规定的使用条件下,才能开机使用。
按下面板上的电源按钮，电源接通。首先显示“WELCOME TO USE”“欢迎使用”，然后依次显示0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ，最后进入复位初始化状态，显示出当前A 路波形和频率值。（荧光显示型号能同时显示出频率值和幅度值，使用更加方