Обзор функциональных генераторов сигналов RIGOL DG1022, RIGOL DG2041A

Компания RIGOL Technologies, Inc - очень быстро развивающаяся китайская компания по производству измерительной техники высокого класса. Известна прежде всего благодаря успехам в проектировании и создании цифровых осциллографов. Серия DS1000 – мировой бестселлер. Но компания постоянно расширяет спектр выпускаемой продукции и сейчас RIGOL Technologies предлагает генераторы сигналов произвольной формы и высокоточные цифровые мультиметры, а также осциллографы hi-end, анализаторы спектра и программируемые блоки питания.

Сегодня речь пойдет о двух функцинальных генераторах сигналов прозвольной формы, а именно RIGOL DG1022 и RIGOL DG2041A.
Цифровые генераторы RIGOL DG1022 и RIGOL DG2041A относятся к middle-end классу. Максимальная частота синусоидального сигнала соответственно 20 и 40 МГц. Спектр применения представленных цифровых генераторов весьма широк и ограничивается только максимальной частотой.

Технические характеристики цифровых генераторов сигналов RIGOL DG1022 и RIGOL DG2041A

Модель	Rigol DG1022	Rigol DG2041А
Количество каналов	2	1
Разрешение по вертикали	14 бит (канал 1), 10 бит (канал 2)	14 бит
Частота дискретизации	100 Mвыборок/с	100 Mвыборок/с
Формы сигнала	синусоидальный, прямоугольный (меандр), пилообразный, импульсный, шумовой, и 48 видов встроенной произвольной формы;	синусоидальный, прямоугольный (меандр), пилообразный, импульсный, шумовой, синхросигнал, произвольной формы (экспоненциальное возрастание, экспоненциальное понижение, кардиотонический) и напряжение постоянного тока;
Диапазон частот	Синусоидальная: 1 мкГц – 20 МГц; Прямоугольная: 1 мкГц – 5 МГц ; Импульс: 500 мкГц - 5 МГц ; Пилообразная: 1 мкГц – 150 кГц ; Белый шум: диапазон частот 5 МГц (-3 дБ) ; Сигналы произвольной формы: 1 мкГц – 5 МГц ;	Синусоидальная: 1 мкГц – 40 МГц ; Прямоугольная: 1 мкГц – 40 МГц ; Пилообразная: 1 мкГц – 400 кГц ; Белый шум: диапазон частот 20 МГц (-3 дБ) ; Сигналы произвольной формы: 1 мкГц – 8 МГц; Импульс: 500 мкГц - 16 МГц (для DG-2041) ;
Диапазон амплитуд (нагрузка 50 Ом)	нагрузка 50 Ом: 2 мВ -10 В (канал1) 2мВ - 3 В (канал2) нагрузка 1 МОм: 4 мВ - 20 В (канал1); 4 мВ - 6 В (канал2);	нагрузка 50 Ом: 1 мВ -10 В
Стандартные интерфейсы	USB-host, USB-device	USB, RS-232, GPIB, удаленный контроль через локальную сеть LAN, возможность подключения 16 канального модуля смешанных сигналов

Комплектация цифровых генераторов сигналов RIGOL DG1022 и RIGOL DG2041A

Цифровые генераторы поставляются в качественной картонной коробке. Модуль цифрового генератора защищен от удара пинопластовыми буферами. Все упаковано компактно и аккуратно.

Комплект поставки цифрового генератора сигналов RIGOL DG1022

• Генератор Rigol DG1022;
• Кабель питания;
• Кабель с BNC-коннектором;
• Программное обеспечение;
• Руководство по эксплуатации.

Комплект поставки цифрового генератора сигналов RIGOL DG2041A

• Генератор Rigol DG2041A;
• Кабель питания;
• USB кабель;
• Программное обеспечение;
• Руководство по эксплуатации.

Первое впечатление от цифровых генераторов Rigol

Дизайн и качество исполнения корпусов цифровых генераторов, как и остальная продукция RIGOL – на высоком уровне. Корпус из качественного пластика с удобной ручкой для переноса и установки цифрового генератора под нужным углом обзора. Оба цифровых генератора имеют удобное расположения кнопок, интуитивный интерфейс. Встроенные подсказки и справочная система значительно упрощает эксплуатацию цифрового генератора.

Сравнительные характеристики работы цифровых генераторов RIGOL DG1022 и RIGOL DG1041А

Для анализа и сравнения двух цифровых генераторов был собран нехитрый «стенд»: цифровые генераторы RIGOL DG1022 и RIGOL DG1041А, двухканальный цифровой осциллограф RIGOL DS1102E и компьютер.

Без ПК можно было бы и обойтись, но с помощью RIGOL-овского ПО намного проще обрабатывать полученные осциллограммы и можно управлять самим осциллографом (хотя есть возможность сохранять осциллограммы и параметры сигналов непосредственно с осциллографа на USB Flash накопитель).

В процессе сравнения работы цифровых генераторов RIGOL было замечено, что качество отображения сигнала (на высоких частотах) очень зависит от измерительных щупов. Ниже поданы осциллограммы, снятые щупами цифрового осциллографа и специальным экранированным коаксиальным кабелем, который входит в комплект цифрового генератора Rigol DG1022.

Синусоидальна форма сигнала

Заданная амплитуда сигнала 0,5 В частотой 50 Гц.
Сигнал генерируется идеально с двух генераторов.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

При частоте сигнала 3 МГц амплитудой в 0,5В наблюдается уменьшение амплитуды на 7,7% (Rigol DG1022) и 3,8% (Rigol DG2041A) если сигнал из цифровых генераторов снимать щупами осциллографа. При снятии сигнала с помощью экранированного кабеля, амплитуда не теряется.
С щупами осциллографа при частоте сигнала 3 МГц и максимальном значении амплитуды в 5 В сохраняется такой же процент падения амплитуды для обоих генераторов.
Для максимальной частоты обоих цифровых генераторов:
Для Rigol DG1022 падение амплитуды сигнала на 50%;
Для Rigol DG2041A падение амплитуды сигнала на 62%.
При снятии сигнала с помощью экранированного кабеля амплитуда не теряется и в этом случае.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

Прямоугольный сигнал

Заданная амплитуда сигнала 0,5 В; частота 50 Гц. На экране осциллографа четкий прямоугольный сигнал.

Со щупами от осциллографа при амплитуде сигнала 0,5В частотой 500 КГц прямоугольный сигнал искажается, амплитуда не уменьшается. Для сигнала амплитудой в 5 В картина не меняется.
При использовании специального кабеля - сигнал четко прямоугольный.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

Со щупами форма сигнала значительно искажается при частоте 3 МГц. При этом амплитуда стабильна.
При использовании специального кабеля форма сигнала и его амплитуда достаточно стабильны.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

Для Rigol DG1022 максимальное значение частоты прямоугольного сигнала 5МГц. Картина следующая (со щупами): форма еще больше искажается, амплитуда не падает.
В случае специального кабеля форма сигнала и его амплитуда достаточно стабильны.

Для цифрового генератора Rigol DG2041A максимальное значение частоты прямоугольного сигнала 40 МГц. Амплитуда начинает уменьшаться уже при 6 МГц, а при 40 МГц падает на 57% и форма сильно искажается (со щупами).
При использовании специального кабеля форма сигнала несколько искажается, но его амплитуда достаточно стабильна.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

Пилообразный сигнал

Заданная амплитуда сигнала 0,5 В, частота 50 Гц. На осциллографе точно отображается задаваемый сигнал.

Для цифрового генератораRigol DG1022 максимальное значение частоты пилообразного сигнала 150 кГц. Для цифрового генератора Rigol DG2041A - 400кГц. Форма и амплитуда стабильны при любых значениях амплитуды сигнала и в случае снятия сигнала щупами или специальным кабелем.

Пульсирующий сигнал

Оба цифровых генератора Rigol четко генерируют заданный пульсирующий сигнал амплитудой 0,5В и частотой 50Гц.

Со щупами при частоте сигнала около 30 кГц и выше цифровой генератор Rigol DG2041A генерирует сигнал со скачками по амплитуде на фронтах импульсов. При использовании коаксиального кабеля они исчезают.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

При частоте сигнала 1МГц Rigol DG1022 еще сохраняет форму генерируемого сигнала, а Rigol DG2041A генерирует искаженный сигнал (со щупами).

В случае коаксиального кабеля форма сигнала у обоих генераторов достаточно четкая.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

При максимальной частоте пульсирующего сигнала 3 МГц для (Rigol DG1022) и 16МГц для (Rigol DG2041A) картина следующая:
В случае снятия сигнала щупами осциллографа форма сигнала сильно искажается (16МГц Rigol DG2041A). При использовании коаксиального кабеля сохраняется форма сигнала и на частоте 16МГц.

Измерительные щупы	Коаксиальный кабель

Сигналы произвольной формы

Цифровой генератор сигналов Rigol DG2041A имеет следующие сигналы произвольной формы: экспоненциальное возрастание, экспоненциальное понижение, кардиотонический и напряжение постоянного тока. Цифровой генератор сигналов Rigol DG1022 имеет большую базу сигналов произвольной формы (48 видов), которые можно загрузить из памяти.

Выводы

Эксперимент, проведенный с генераторами сигналов Rigol, показал, что параметры генерируемых сигналов более менее стабильны во всем спектре частот.

Глядя на разницу сигналов снятых щупами осциллографа и экранированим коаксиальным кабелем, мы рекомендуем всегда использовать специальный кабель для этих генераторов.

Выбирая генератор между Rigol DG1022 и Rigol DG2041A следует обратить внимание на частотный диапазон определенной формы сигнала, количество каналов и функциональность генератора.