Použití rovnic k vytvoření průběhů signálu MAUI Studio Pro

Zatímco generátor signálu v MAUI ® Studio Pro nabízí zjednodušenou metodu simulace šesti různých průběhů nebo přímého proudu, jeho skutečná síla spočívá ve schopnosti používat rovnice k generování libovolných průběhů a také aplikovat vlastní charakteristiky kolísání na naměřené průběhy signálu.

V následujícím textu Vám ukážeme příklady běžně používaných průběhů a rovnice, které je popisují.

Přístup ke generátoru signálu

Ke generátoru signálu můžete přistupovat tak, že jej vyberete z nabídky FILE nebo otevřením karty Generátor signálu ve skupině dialogového okna Nastavení kanálu.

Po výběru zdrojového kanálu, na kterém chcete generovat průběh, vyberte typ průběhu rovnice a aktivujte okno Editor rovnic.

Obrázek 1. - Dialogové okno Generátor signálu zobrazující okno Editor rovnic

Nastavení a měřítko generátoru

Pole Generátor v dialogovém okně Generátor signálu řídí amplitudu a svislý posun pro všechny průběhy vytvořené pomocí rovnic. Všimněte si, že generátor signálu změní velikost amplitudy rovnice na vybraný rozsah amplitudy.

Funkce a operátory

Generátor signálu podporuje jedenáct matematických funkcí a devět operátorů, stručně popsaných níže. Umožňuje také použití proměnných, pevných argumentů a konstant v rámci rovnic.

Funkce

• ABS (  )  Absolutní hodnota, vypočítá absolutní hodnotu, unipolární velikost funkce nebo argumentu;
• COS ( )   Cosine, vypočítá cosine argumentu;
• EXP (  )  Exponenciální, vypočítá exponenciál pomocí základny přirozených logaritmů; 
• FLOOR ( ) Práh, vypočítá celočíslnou hodnotu funkce;
• LN ( ) Přírozený logaritmus, vypočítá přirozený logaritmus, základ e argumentu nebo funkce;
• LOG  ( )  Logaritmus, vypočítá logaritmus, ze základu 10, argumentu nebo funkce; 
• PULSE ( ) Vytvoří jednotku pulsu pomocí umístění hran nebo funkcí, určených v argumentu;  
• SIN  (  ) Sin, vypočítá sinus argumentu;
• SQRT ( ) Odmocnina čtverce vypočítá odmocninu argumentu nebo funkce;
• KROK (  ) Krok, vytvoří krok jednotky v lokaci určené argumentem nebo funkcí;
• TAN (  )  Tangens, vypočítá tangens argumentu;

Operátory

• + Sčítání
• - Odčítání
• * Násobení
• / Dělení
• ↑ Umocnění
• = Rovná se

( ) Matematické seskupení

• , Čárka, oddělovač argumentů

Proměnné

Proměnné X1 až X16 následované znaménkem rovná se lze použít k označení obsahu libovolného řádku Editoru rovnic. Popisek proměnné pak lze použít k nahrazení obsahu v jiné rovnici.

Pro rovnici:

X1=SIN(2*PI*10E6*T)

X2=(1+0,75*COS(2*PI*1E3*T))

X1*X2

Produkt X1*X2 bude vypočítán jako:

SIN(2*PI*10E6*T)*(1+0,75*COS(2*PI*1E3*T))

Poznámka:

Vypočítá se pouze konečný řádek jakékoli rovnice; všechny ostatní řádky, které nejsou definovány jako proměnné, jsou ignorovány. Proto by rovnice, které zahrnují více řádků, měly být rozděleny do jedné proměnné na řádek, přičemž konečný řádek počítá proměnné, jak je znázorněno výše.

Obecně lze rovnice vymýšlet jako jednu funkci na řádek/proměnnou, s výjimkou funkce PULSE. Vzhledem k tomu, že funguje jako funkce/multiplikátor, je nejlepší ji zachovat na stejném řádku jako ostatní výrazy, na kterých pracuje.

Argumenty:

Pro použití v rovnicích je k dispozici pět funkčních argumentů:

• 2* PI*T Fázová proměnná pro trigonometrické funkce v radiálních sekundách;
• T Časová proměnná v sekundách;
• PI Číselná konstanta  3.14159265358979;
• NOISE Rovnoměrně rozložená náhodná čísla 0-1, střední = 0,5, směrodatná odchylka =  0,288;
• GNOISE Gaussian distribuoval náhodná čísla 0-1, střední = 0,5, směrodatná odchylka =  0,1667;

Multiplikátory:

Standardní multiplikátory jsou podporovány: p (pico, 1E-12); n (nano, 1E-9); μ nebo u (mikro, 1E-6); m (milli, 1E-3); k (kilo, 1E3); M (Mega, 1E6).

Při zadávání průběhu je třeba zadat pouze násobitel (je-li to relevantní) a hodnotu; předpokládá se měrná jednotka pro každou funkci a argument.

Rovnice

Na následujících stránkách obsahuje každý typ průběhů obecnou rovnici zobrazující funkce, konstanty, argumenty a proměnné použité k vytvoření tohoto Tvaru signálu. Konstanty zadané uživatelem jsou popsány obecně.

K tomu je přiložena příkladová rovnice, která by vytvořila průběh zobrazený na obrázku za předpokladu vertikálního nastavení měřítka kanálu 500 mV/dělení, nastavení horizontálního měřítka 1 μs/dělení se zpožděním -5 μs a nastavení amplitudy generátoru signálu 1 V. Tato ukázková rovnice může být vkládána do Editoru rovnic tak, jak je, nebo upravena podle požadovaného měřítka.

Obrázek		Název	Příklad
		Time Reversed Unit Step	Step(3u-T)
		Unit Pulse	PULSE(3u,7u)
		Pulse Train	STEP(SIN(2*PI*T*1M))
		Tri-level Pulse	PULSE(3u,4u)-PULSE(5u,6u)
		Ramp	0.2M*T
		Delayed Ramp	0.2M*(T-2.5u)*STEP(T-2.5u)
		Truncated Ramp	0.2M*(T-2.5µ)*PULSE(2.5µ,7.5µ)
		Truncated Negative Ramp	-0.2M*(T-2.5µ)*PULSE(2.5µ,7.5µ)
		Trapezoidal Pulse with Adjustable Transition Times	X1=-10M*(T-3µ)*STEP(T-3µ) X2=10M*(T-3.1µ)*STEP(T-3.1µ) X3=10M*(T-7µ)*STEP(T-7µ) X4=-10M*(T-7.1µ)*STEP(T-7.1µ) X1+X2+X3+X4
		Sine	1.5*SIN(2*PI*T*0.5M)
		Gated Sine	1.5*SIN(2*PI*T*0.5M)*STEP(T-3µ)
		Sine Burst	1.5*SIN(2*PI*T*0.5M)*PULSE(2µ,8µ)
		Decaying Exponential	EXP(-T/2µ)
		Delayed Exponential Decay	EXP(-(T-3µ)/2µ)*STEP(T-3µ)
		Rising Exponential	1-EXP(-T/2µ)
		Delayed Rising Exponential	(1-EXP(-(T-3µ)/2µ))*STEP(T-3µ)
		Exponential Pulse with Different Rise/Fall Constants	X1=(1-EXP(-(T-2µ)/0.5µ))*PULSE(2µ,5µ) X2=(EXP(-(T-5µ)/1µ)*STEP(T-5.0001µ)) X1+X2
		Exponentially Damped Sine	2*EXP(-T/2µ)*SIN(2*PI*T*2M)
		Gaussian Pulse	EXP(-(1/2)*((T-5µ)/1µ)^2)
		Amplitude Modulation	X1=SIN(2*PI*T*2M) X2=(1+0.85*COS(2*PI*T*0.2M)) X1*X2
		Sine Amplitude Sweep	0.2M*T*SIN(2*PI*T*1M)
		Frequency Modulation	SIN(2*PI*T*2M+2*COS(2*PI*T*0.4M))
		Linear Frequency Sweep	SIN(PI*(2*T*1M+((4M-1M)/10µ)*T^2))
		Logarithmic Frequency Sweep	X1=LN(10M/1M)/10µ SIN(2*PI*((1M/X1)*(EXP(X1*T)-1)))
		Phase Modulation	SIN(2*PI*T*2M+PI/2*SIN(2*PI*T*0.4M))
		Pulse Width Modulation	X1=SIN(2*PI*T*1M+PI/2*COS(2*PI*T*0.1M)) X2=SIN(2*PI*T*1M+PI/2*SIN(2*PI*T*0.1M)) STEP(X1)*STEP(X2)
		Pulse Amplitude Modulation	0.2M*T*STEP(SIN(2*PI*T*1M))
		Lorentz Pulse	1/(1+((T-5µ)/0.5µ)^2)
		Full Wave Rectified Sine	ABS(SIN(2*PI*T*1M))
		Half Wave Rectified Sine	X1=SIN(2*PI*T*1M) X2=STEP(X1) X1*X2
		Gated Sine-variable Duty Cycle	X1=0.15µ X2=SIN(2*PI*T*1M) X3=SIN(2*PI*(T-X1)*1M) STEP(X2*X3)*X2
		Additive Noise Burst	X1=SIN(2*PI*T*100k) X2=(NOISE-0.5) *PULSE(5µ,5.5µ) X1+X2

Tento software si můžete také zdarma vyzkoušet. Stačí nás formulářem níže kontaktovat.

Jsme vám plně k dispozici a v případě zájmu vás navedeme krok za krokem, kde software sehnat a jak s ním dále pracovat.

Maui studio / Softwarová dědičnost / Remote Control / Průběhy signálů z osciloskopů jiných výrobců