Máy phát sóng hàm là thiết bị dễ mua sai nhất trong phòng lab, vì bảng thông số của nó bị rút gọn thành đúng một con số: băng thông. Nhưng chất lượng của tín hiệu kích thích mới là thứ quyết định phép đo nào làm được và phép đo nào không. Bài này đi qua các công việc thực tế với Keysight 33509B và chỉ ra chỗ chỉ tiêu chạm vào kết quả.
Chỉ tiêu Keysight công bố
Băng thông 20 MHz, 1 kênh. Tốc độ lấy mẫu 160 MSa/s, độ phân giải dọc 16 bit. Biên độ ra từ 1 mVpp đến 10 Vpp. Bộ nhớ dạng sóng 1 MSa mỗi kênh ở cấu hình tiêu chuẩn, tùy chọn lên 16 MSa mỗi kênh. Giao tiếp USB, LAN theo LXI-C và GPIB.
Về công nghệ Trueform, Keysight nêu hai điểm cụ thể: sóng sin có méo hài thấp hơn 5 lần, và xung tới 20 MHz có jitter thấp hơn 10 lần so với thế hệ trước. Hai con số đó, chứ không phải con số 20 MHz, mới là lý do chọn dòng này.
Một điểm phải nắm rõ trước khi đặt hàng: 33509B không có sẵn khả năng phát sóng tùy ý. Nó là bản phát sóng hàm, và khả năng phát sóng tùy ý theo từng điểm kèm chuỗi tuần tự là một gói nâng cấp. Máy cũng nâng cấp được lên 30 MHz.
Ứng dụng 1: đo đáp ứng tần số của mạch analog
Đây là công việc mà chỉ tiêu méo hài trực tiếp quyết định chất lượng kết quả. Khi quét một bộ lọc hay một tầng khuếch đại, bạn cấp sóng sin ở từng tần số rồi đo biên độ ra. Nếu chính sóng sin đầu vào đã mang hài bậc hai và bậc ba đáng kể, thì phần năng lượng ở các hài đó cũng đi qua mạch và cộng vào kết quả đọc được.
Hệ quả: một máy phát có méo cao làm dải động của phép đo bị giới hạn bởi chính nó chứ không phải bởi mạch cần đo. Với bộ lọc có độ suy giảm sâu, sàn đo sẽ chạm đáy sớm hơn thực tế. Chỉ tiêu méo hài thấp hơn 5 lần của Trueform đẩy sàn đó xuống.
Quy trình thực dụng: quét thô toàn dải bằng bước lớn để tìm vùng chuyển tiếp, rồi quét mịn quanh tần số cắt. Dùng chức năng quét tích hợp thay vì gõ tay từng tần số — vừa nhanh vừa lặp lại được.
Ứng dụng 2: kích thích mạch số bằng xung có sườn sạch
Khi kiểm tra một mạch có ngưỡng chuyển trạng thái — bộ so sánh, chân kích ngắt của vi điều khiển, mạch nhận xung encoder — thứ cần là xung có thời điểm chuyển trạng thái ổn định.
Jitter của máy phát biến thành bất định trong phép đo. Nếu bạn đang đo độ trễ lan truyền của một tầng logic và máy phát có jitter cùng cỡ với độ trễ cần đo, kết quả sẽ dao động qua mỗi lần chụp mà bạn không biết dao động đó đến từ đâu. Chỉ tiêu jitter thấp hơn 10 lần ở dải tới 20 MHz là lý do dùng máy này thay vì một máy phát phổ thông cho loại phép đo đó.
Ứng dụng 3: mô phỏng tín hiệu cảm biến bằng chế độ burst
Nhiều cảm biến không phát tín hiệu liên tục mà phát thành chùm: cảm biến siêu âm, đầu dò dòng xoáy, encoder quay từng đoạn. Muốn kiểm tra mạch xử lý phía sau mà không cần cả hệ cơ khí, bạn cần máy phát dựng lại được chùm đó.
Chế độ burst làm đúng việc này: đặt số chu kỳ trong một chùm, đặt chu kỳ lặp của chùm, và chọn nguồn kích. Kết hợp với biên độ xuống tới 1 mVpp, bạn còn mô phỏng được cả tín hiệu cảm biến mức thấp trước tầng khuếch đại — trường hợp mà một máy phát có biên độ tối thiểu cao sẽ buộc bạn phải mắc thêm bộ suy giảm ngoài, và bộ suy giảm đó lại thêm nhiễu.
Ứng dụng 4: tạo tín hiệu điều chế cho thử nghiệm thu phát
Máy có sẵn các dạng điều chế, và ở dải tần thấp chúng đủ dùng cho nhiều bài kiểm tra tầng cơ sở. Hai cách dùng thường gặp: dựng tín hiệu điều chế biên độ để kiểm tra mạch tách sóng bao, và dựng tín hiệu quét tần để khảo sát vùng bắt của một vòng khóa pha.
Ràng buộc cần nhớ: đây là máy một kênh. Nếu bài đo cần hai tín hiệu có quan hệ pha xác định — kích thích vi sai, cặp I/Q, hay một cặp tín hiệu lệch pha để thử mạch cầu — thì một kênh không giải quyết được, và phải nhìn sang bản hai kênh.
Ba câu hỏi trước khi chốt cấu hình
- Có cần hơn một kênh không? Số kênh không nâng cấp được. Nếu có bất kỳ phép đo nào cần hai tín hiệu đồng bộ, chọn bản hai kênh ngay từ đầu.
- Có cần phát dạng sóng tự định nghĩa không? Nếu công việc chỉ cần sin, vuông, xung và tam giác thì bản phát sóng hàm là đủ. Nếu cần nạp dạng sóng ghi từ thực tế, hãy tính gói nâng cấp sóng tùy ý, hoặc chọn model có sẵn tính năng đó.
- 20 MHz có đủ không? Với kích thích mạch analog, cảm biến và mạch số tốc độ vừa thì đủ. Trần này nâng cấp lên 30 MHz được, nên đây là câu ít rủi ro nhất trong ba câu.
Trả lời theo đúng thứ tự đó thì máy phát sóng hàm Keysight 33509B phù hợp với bàn làm việc cần một nguồn kích thích sạch cho một kênh, và không muốn trả tiền cho phần tính năng sẽ không dùng tới.
Muốn đối chiếu với bản có sóng tùy ý và hai kênh, xem bài so sánh 33512B. Danh mục đầy đủ ở trang máy phát sóng hàm Keysight.
Cần tư vấn gói nâng cấp hoặc báo giá Keysight 33509B? Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025 và hỗ trợ kỹ thuật trọn đời máy.
