Máy phát sóng hàm là thiết bị dễ mua sai nhất trong phòng lab, vì mọi model đều phát được sóng sin, sóng vuông và xung — khác biệt nằm ở chỗ tín hiệu phát ra sạch tới đâu và ổn định tới đâu, mà hai đại lượng đó không hiện lên khi nhìn dạng sóng trên màn hình. Máy phát hàm Trueform Keysight 33500B được xây dựng quanh đúng hai đại lượng này. Bài viết đi qua năm ngành sử dụng dòng 33500B tại Việt Nam và chỉ ra trong mỗi ngành, thông số nào thực sự quyết định.
Nền tảng chung của toàn dòng 33500B
Trước khi vào từng ngành, cần nắm bộ thông số dùng chung cho mọi model trong dòng, tất cả lấy từ tài liệu Keysight:
| Thông số | Giá trị | Ý nghĩa với người dùng |
|---|---|---|
| Tần số tối đa | Tới 30 MHz sóng sin và xung | Phủ hầu hết bài toán mạch tương tự và mạch số tốc độ vừa |
| Tốc độ lấy mẫu | 250 MSa/s | Quyết định độ mịn của dạng sóng tuỳ ý |
| Độ phân giải biên độ | 16 bit | Bước biên độ nhỏ, quan trọng khi mô phỏng tín hiệu cảm biến |
| Méo hài tổng | dưới 0,04% | Méo của nguồn phát không lấn át méo của đối tượng đo |
| Jitter | dưới 40 ps | Cạnh xung ổn định khi đo timing của mạch số |
| Bộ nhớ dạng sóng | 1 MSa/kênh (tuỳ chọn 16 MSa) | Độ dài của đoạn tín hiệu tái tạo được |
| Biên độ | 1 mVpp – 10 Vpp | Cùng một máy phục vụ cả bài biên độ nhỏ lẫn bài công suất |
| Giao tiếp | USB, LAN (LXI-C), GPIB | Ghép được vào giá kiểm tra tự động sẵn có |
Công nghệ Trueform là điểm phân biệt cốt lõi của dòng này so với các máy phát dùng kỹ thuật tổng hợp số trực tiếp thế hệ trước: Keysight công bố sóng sin có méo hài thấp hơn năm lần và xung có jitter thấp hơn mười lần so với thế hệ trước đó.
Ngành 1 — Điện tử và R&D mạch tương tự
Khi đo độ tuyến tính của một bộ khuếch đại hoặc đặc tuyến của một bộ lọc, có một quy tắc không thể thương lượng: nguồn kích thích phải sạch hơn đối tượng cần đo. Nếu máy phát tạo ra méo hài 1% mà bạn đang cố đo méo 0,5% của mạch, kết quả thu được là méo của máy phát chứ không phải của mạch.
Méo hài tổng dưới 0,04% của dòng 33500B đặt biên an toàn đủ rộng cho phần lớn phép đo mạch tương tự trong phòng thí nghiệm phát triển. Cách kiểm chứng nhanh: nối trực tiếp ngõ ra máy phát vào máy phân tích phổ hoặc vào chức năng FFT của máy hiện sóng, đo mức hài bậc hai và bậc ba trước khi mắc vào mạch — con số đó là sàn của phép đo.
Ngành 2 — Sản xuất và kiểm tra chức năng
Ở dây chuyền kiểm tra chức năng, máy phát ít khi được điều khiển bằng tay. Ba giao tiếp USB, LAN theo chuẩn LXI-C và GPIB cho phép ghép máy vào giá kiểm tra sẵn có mà không phải thay đổi kiến trúc mạng của xưởng. LAN đặc biệt hữu ích khi giá kiểm tra nằm rải trên sàn sản xuất và cần điều khiển tập trung.
Bộ nhớ dạng sóng 1 MSa mỗi kênh — nâng cấp được lên 16 MSa — cho phép nạp sẵn các mẫu kích thích của từng bài kiểm ngay trong máy, thay vì truyền lại qua mạng ở mỗi lượt. Với chu kỳ kiểm tra tính bằng giây, phần thời gian truyền dữ liệu này không nhỏ.
Ngành 3 — Thiết bị nhúng và đo timing
Khi kiểm tra biên độ trễ hoặc cửa sổ thiết lập của một mạch số, jitter của tín hiệu kích thích cộng thẳng vào kết quả. Jitter dưới 40 ps trên xung tới 30 MHz nghĩa là cạnh xung do máy tạo ra ổn định hơn nhiều so với ngưỡng nhạy của phần lớn mạch thu — sai số timing đọc được vì thế là của mạch, không phải của nguồn phát.
Cách dùng phổ biến: phát xung kích thích từ 33500B, quan sát đồng thời tín hiệu kích thích và tín hiệu đáp ứng trên hai kênh máy hiện sóng, rồi quét dần độ rộng hoặc tần số để tìm điểm mạch bắt đầu sai. Vì máy phát có thể quét tự động, quy trình này chạy được không cần người trực.
Ngành 4 — Giáo dục và đào tạo
Phòng thí nghiệm đại học có ràng buộc khác với phòng R&D: một máy phải phục vụ nhiều bài thí nghiệm rất khác nhau, và sinh viên thao tác trực tiếp trên mặt máy. Dải biên độ từ 1 mVpp đến 10 Vpp với độ phân giải 16 bit cho phép cùng một thiết bị dùng cho bài đo tín hiệu nhỏ trong mạch cảm biến lẫn bài kích thích mạch công suất.
Trình soạn thảo dạng sóng tích hợp trên mặt máy cho phép dựng dạng sóng ngay tại chỗ, không cần máy tính — một yếu tố thực tế quan trọng trong phòng máy dùng chung. Máy cũng nhận được dạng sóng chụp từ máy hiện sóng, giúp bài giảng đi từ “quan sát tín hiệu thật” sang “tái tạo tín hiệu thật” trong cùng một buổi.
Ngành 5 — Mô phỏng cảm biến và tín hiệu hiện trường
Đây là nhóm ứng dụng mà khả năng phát dạng sóng tuỳ ý theo từng điểm phát huy rõ nhất. Thay vì cố ghép sóng chuẩn để mô phỏng gần đúng tín hiệu của một cảm biến rung hay một tín hiệu điện tim, kỹ sư ghi lại dạng sóng thật bằng máy hiện sóng rồi nạp vào máy phát và cho chạy lặp.
Tốc độ lấy mẫu 250 MSa/s cùng độ phân giải 16 bit quyết định mức độ trung thực của bản tái tạo; bộ nhớ 1 MSa mỗi kênh — hoặc 16 MSa với tuỳ chọn nâng cấp — quyết định đoạn tín hiệu dài bao nhiêu trước khi phải lặp lại. Lưu ý rằng khả năng phát dạng sóng tuỳ ý không có trên mọi model của dòng: các model 33509B và 33510B không hỗ trợ, cần chọn model có hậu tố Arb.
Chọn model nào trong dòng 33500B
Dòng có sáu model chia theo ba trục: băng thông 20 MHz hay 30 MHz, một kênh hay hai kênh, có hay không có khả năng phát dạng sóng tuỳ ý. Model 33509B và 33510B là bản 20 MHz không có Arb; 33511B và 33512B là bản 20 MHz có Arb; 33521B và 33522B là bản 30 MHz có Arb, tương ứng một và hai kênh.
Với mọi model, nâng cấp 33500U-OCX thay bộ dao động chuẩn bằng bộ có độ ổn định 0,1 ppm — theo Keysight là ổn định gấp hai mươi lần bộ chuẩn tiêu chuẩn trong khoảng một năm. Đây là hạng mục đáng cân nhắc nếu máy được dùng làm chuẩn tần số cho các phép đo khác trong phòng lab.
Muốn đi sâu vào từng model cụ thể, xem bài đánh giá 33511B cho bản một kênh 20 MHz có Arb, hoặc bài so sánh 33521B với dòng Trueform cho bản 30 MHz. Bài đánh giá công nghệ Trueform trên 33500B đi sâu vào bản chất kỹ thuật của cải tiến này. Danh mục đầy đủ nằm ở trang thiết bị đo lường.
Mua Keysight 33500B chính hãng ở đâu
Techmaster Electronics là đại lý uỷ quyền của Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn được ANAB (Hoa Kỳ) công nhận theo ISO/IEC 17025 và hỗ trợ kỹ thuật trọn đời. Xem cấu hình và giá tại trang Keysight 33500B, hoặc liên hệ đội kỹ thuật để chọn model phù hợp với đặc thù ngành của bạn.
Câu hỏi thường gặp
Dòng Keysight 33500B gồm những model nào?
Dòng 33500B Trueform gồm sáu model: 33509B (20 MHz, 1 kênh, không Arb), 33510B (20 MHz, 2 kênh, không Arb), 33511B (20 MHz, 1 kênh, có Arb), 33512B (20 MHz, 2 kênh, có Arb), 33521B (30 MHz, 1 kênh, có Arb) và 33522B (30 MHz, 2 kênh, có Arb). Toàn dòng dùng chung nền tảng Trueform với tốc độ lấy mẫu 250 MSa/s, độ phân giải biên độ 16 bit, méo hài tổng dưới 0,04% và jitter dưới 40 ps.
Công nghệ Trueform khác gì so với máy phát thế hệ trước?
Trueform là kỹ thuật tổng hợp tín hiệu riêng của Keysight, thay cho kỹ thuật tổng hợp số trực tiếp của thế hệ trước. Keysight công bố sóng sin có méo hài thấp hơn năm lần và xung có jitter thấp hơn mười lần so với thế hệ trước. Trong thực tế, điều này nghĩa là nguồn kích thích sạch hơn và ổn định hơn đối tượng cần đo, nên sai số đọc được thuộc về mạch chứ không thuộc về máy phát.
Máy phát 33500B kết nối vào hệ thống kiểm tra tự động thế nào?
Máy có ba giao tiếp: USB, LAN theo chuẩn LXI-C và GPIB, nên ghép được vào phần lớn giá kiểm tra tự động sẵn có mà không phải thay đổi kiến trúc mạng. Bộ nhớ dạng sóng 1 MSa mỗi kênh, nâng cấp được lên 16 MSa, cho phép nạp sẵn mẫu kích thích của từng bài kiểm ngay trong máy thay vì truyền lại qua mạng ở mỗi lượt chạy.
