ADALM2000(3) <AWG,OS,SA>
ADALM2K用アプリはScopyとAliceがある。Scpoyの方が使い勝手がよさそうだ。
アプリの使い方に慣れるために、AWG(AnalogWaveGenerator)の出力をアナログ入力につないで、オシロスコープ、スペアナを動かしてみた。
〇AWG
AWGのモードには、[Constant]、[Waveform]、[Buffer]、[Math]がある。
- [Constant]は直流電圧を出力する。
- [Waveform]で正弦波、矩形波、三角波、台形波、鋸歯状波、逆鋸歯状波が選択できる。
- [Buffer]は波形データを読み込んで出力できる。
- [Math]は数式で表した波形を出力できる。
1MHzの矩形波を出してみる。
学校で先生に「すべての波形は正弦波の集合で荒らすことができる」なんていわれたけど、全然ピンとこなかった。
でも、これを、スペアナで見ると矩形波はたくさんの高調波を含んでいるのが見える。
当時これを見たら、先生の説明も、「なるほど、そんなものか」と思うだろう。
フーリエ変換を習うと、デューティサイクル50%だから偶数(2の倍数)次の高調波はなくなるはずだが、なくなっていないことに気づく。そして、理論を実現するには限界があることを学ぶ。限界を極めるのはもっと難しい。
AWGはデューティサイクルが設定できるので、20%にしてみる。5の倍数の高調波がなくなるはずだ。
本当に消えてる。限界は一定ではない。
反対のことをやってみる。本当に正弦波を重ねると矩形波になるのか?[Math]モードで数式を入力すると波形を出力してくれる。
正弦波はをフーリエ級数展開すると。
f(t)=1/4π{sin(t)+1/3sin(3t)+1/5sin(5t)+1/7sin(7t) ・・・}
と昔習ったので、9次くらいまでやってみる。
最初は基本波。振幅は5vにして f(t)=5*(sin(t)}
3次、5次、7次と増やして
9次まで f(t)=5*(sin(t)+sin(3*t)/3+sin(5*t)/5+sin(7*t)/7+sin(9*t)/9)
9次くらいでは、ぜんせん矩形波らしくないけどそれっぽくはなってきた。じゃあ99次まで
〇オシロ
2chあるのでXYモードがある。XYモードといえばリサージュ波形だ。
AWG1で1kHzの正弦波を出力して、AWG2で90°位相が遅れた正弦波を出す。それをそれぞれ、アナログ入力1,2に入力して、リサージュ波形を描かせる。
90°位相差があると、リサージュ波形は円になる。教科書どおりだ。(図はX軸とY軸のスケールが違うので楕円になってる)
オシロで位相差を図ってみたら、90.354°画面から読み取ったので誤差が大きいかも。
45°ずれると45°傾いた楕円になる。
周波数が高くなると誤差が増えるのではないかと思ったら。30MHzでも誤差は少ないようだ。
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