Trong các mạch điện tử, các tín hiệu thực thường chứa nhiễu. Vấn đề nhiễu đã trở thành vấn đề quan trọng cần phải xem xét trong thiết kế mạch điện. Không kể đến nhiễu từ nguồn đầu vào, nhiễu từ đường mạch truyền tín hiệu, nhiễu từ cổng đầu ra tín hiệu và còn nhiều vấn đề liên quan đến nhiễu cần được khắc phục. Người thiết kế có thể mô phỏng nhiễu đầu ra bằng cách sử dụng máy phát tín hiệu nhiễu để đánh giá khả năng của DUT (thiết bị cần kiểm tra).
Một ví dụ, Trong nguồn xung (SMPS), đầu ra được sử dụng để cung cấp nguồn cho thiết bị, tải. Tần số đóng cắt được sử dụng trong bộ nguồn thường trên 20Khz với các thức điều chế PWM và đầu ra của mạch lọc có thể chuyển đổi theo mức điện áp DC đầu ra mong muốn bằng các IC chuyển đổi như +5V, +12V…Tuy nhiên, sau khi chuyển đổi là có những thành phần nhiễu xoay chiều (AC) trong thành phần một chiều (DC). Nếu thành phần xoay chiều (AC) đủ lớn, nó sẽ gây ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của mạch. Lấy điện áp 5V làm một ví dụ. Nếu điện áp DC là 5V và nhiễu 1Vp-p, dải hoạt động điện áp thông thường của các IC logic là từ 4.75V – 5.25V. Như vậy có thể sẽ đánh hỏng hoặc hoạt động không đúng của các IC này nên ảnh hưởng của nhiều đầu ra là không hề nhỏ. Do đó qua bài viết này chúng ta có thể hiểu được cách sử dụng của máy phát tín hiệu nhiễu.
Lấy AFG-3000 là một ví dụ, có dung lượng bộ nhớ sâu 8M, người dùng có thể thiết lập, chỉnh số điểm đầu ra trong dải 8M. AFG-3000 cũng được trang bị phần mềm chỉnh sửa dạng sóng tùy ý để có thể phát tín hiệu nhiễu đầu ra. Có 3 loại nhiễu tích hợp trong phần mềm điều chỉnh dạng sóng tùy ý của AFG-3000 là: nhiễu Uniform, nhiễu Gaussian và nhiễu Rayleigh. Sự khác biệt chính giữa các loại nhiễu nằm trong phạm vi phân phối theo xác suất.
Ví dụ:
- Với một sóng sin 6Vpp/40kHz chứa nhiễu 200mVpp, Dùng phần mềm trên máy tính của AFG-3000 để thiết lập nhiễu. Các bước tiến hành như sau:
1. Đầu tiên cần mô tả sóng sin 6Vpp/40kHz:
- Tại Number of Points, chọn tổng số điểm để tạo thành sóng sin. Trong hình minh họa, tổng số điểm được đặt thành 5000 điểm và tần số được đặt thành 40.000 Hz (40 kHz).
- Vì việc biểu diễn biên độ của phần mềm PC được tính trực tiếp theo 16bit, phạm vi +32,767 ~ -32,767 sẽ tương ứng với 10Vpp (+ 5V ~ -5V), khi đó:
+3V tương ứng với 32,767/5V*3V= 19,660 (điểm);
-3V tương ứng với -32,767 / 5V * 3V = -19,660 (điểm)
Các thông số còn lại (như điểm, dải tần, chu kỳ, pha, v.v.) có thể được thiết lập theo các giá trị yêu cầu.
2. Nhấn vào Cursor option trên thanh công cụ ở phía trên cùng trong cửa sổ phần mềm và dùng chuột để chọn khu vực cần tính toán.
3. Chọn Math (M) >> nhấn Add ở trên cùng của thanh công cụ
4. Chọn dạng sóng cần tính toán. Trong hình minh họa, lấy nhiễu trung bình làm ví dụ (Nhiễu Uniform); nhiễu trung bình là khoảng 200mVpp (+ 100mV ~ -100mV) biên độ và biên độ của nó là khoảng 32,767 / 5V * 0,1V = 655 (điểm) ~ -32767 / 5V * 0,1V = -655 (điểm)
5. Kết quả sau khi tính toán và sóng sin chứa nhiễu được hiển thị như trong hình
6. Lưu tệp đã chỉnh sửa và tải tệp đó lên bộ nhớ của máy phát AFG-3000, đồng thời đặt phạm vi và biên độ đầu ra (AMPL) trên thiết bị thành 10Vpp.
7. Bật Đầu ra chính trên máy phát AFG-3000, gửi tín hiệu đã chỉnh sửa đến máy hiện sóng, và bạn sẽ thấy đồ thị dạng sóng sau khi thêm nhiễu sẽ dày hơn hẳn dạng sóng ban đầu.
Ứng dụng mô phỏng nhiễu nói trên chủ yếu là để thêm nhiễu lên tín hiệu tinh khiết, để mô phỏng tín hiệu truyền trong thực tế khi thiết kế mạch nhằm kiểm tra, đánh giá khả năng của DUT (thiết bị cần kiểm tra). Máy phát tín hiệu tùy ý AFG-3000 có thể dễ dàng thực hiện công việc như vậy.
Vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin về dòng AFG-3000.
