Meten: DGE1030, 30 MHz functiegenerator

(gepubliceerd op 24-06-2024)

Wij kennen OWON als leverancier van uitstekende oscilloscopen. Wij waren dus benieuwd hoe de goedkope functiegenerator DGE1030 van hetzelfde merk door onze tests zou komen. Spoiler: met vlag en wimpel!

Kennismaking met de DGE1030 van OWON

Een eenkanaals functiegenerator

De meeste functiegeneratoren die tegenwoordig worden aangeboden hebben twee kanalen. U kunt dus twee verschillende signalen genereren. Het nut daarvan ontsnapt aan ons voorstellingsvermogen, wij gebruiken deze functie eigenlijk nooit, behalve om er af en toe mee te spelen. Toen wij bij het surfen op de DGE1030 van OWON terecht kwamen viel ons onmiddellijk op dat deze generator maar één uitgang heeft en vandaar een stuk goedkoper is dan de concurrentie. Dát, het gegeven dat deze generator sinussen levert tot 30 MHz en het feit dat wij uiterst tevreden zijn over onze OWON oscilloscoop waren de redenen om een exemplaar aan te schaffen voor een grondige test.

Prijs en leveringsomvang

De DGE1030 werd ontwikkeld door het Chinese bedrijf Fujian Lilliput Optoelectronics Technology Co en onder de merknaam OWON op de markt gebracht. Deze functiegenerator wordt via de bekende Chinese verkoopkanalen zoals Banggood en talloze aanbieders op AliExpress aangeboden voor een prijs van ongeveer honderd euro. Op het moment van het schrijven van dit artikel kost de generator bij Banggood slechts € 90,17, maar dat kan op het moment dat u dit artikel leest weer anders zijn, zo werkt dat tegenwoordig. Bij AliExpress betaalt u er bij de meeste aanbieders € 102,26 voor.

De generator wordt, goed verpakt in een stevige doos, geleverd met:

       - Een voedingskabel van 90 cm.

       - Twee USB-B naar USB-A kabels van 95 cm.

       - Een BNC naar krokodilbek kabel van 100 cm.

       - Een USB netstekkervoeding die 5 Vdc bij 2 A levert.

       - Een uitstekende Engelstalige 'snel aan de slag' handleiding van 14 pagina's

Waarom er twee USB-B naar USB-A kabels worden meegeleverd is een raadsel.

De leveringsomvang van de DGE1030. (© Banggood)

Het uiterlijk van de DGE1030

In de onderstaande foto hebben wij de drie aanzichten van dit verrassend klein apparaatje samengevat. Het frontplaatje is inderdaad maar 19,5 cm bij 8,0 cm groot en de grootste diepte bedraagt slechts 6,5 cm. De DGE1030 weegt 388 gram. Op de achterzijde is een USB-B connector aanwezig waarmee u het apparaat met een PC kunt verbinden. Dat heeft echter uitsluitend zin als u van plan bent eigen signaalvormen te ontwerpen en in het geheugen van de generator op te slaan. 

Daarnaast ziet u een standaard 2,1 mm x 5,5 mm voedingsconnector, waarop u de voedingsspanning kunt aanbieden. De DGE1030 heeft geen netvoeding maar wordt gevoed uit een standaard voedingsspanning van 5,0 Vdc. Een trend die wij steeds vaker aantreffen bij Chinese meetapparatuur en die wij van harte toejuichen. U kunt de DGE1030 dus zonder problemen voeden uit een 5 V powerpack, wat bij sommige toepassingen handig is omdat u op die manier allerlei problemen die kunnen ontstaan door capacitieve en inductieve koppeling van en naar de netspanning uitsluit.

Het uiterlijk van de DGE1030. (© 2024 Jos Verstraten)

De bediening van het apparaat

Op de frontplaat zijn 29 drukknopjes en één draaiknop aanwezig. Ondanks de kleine afmetingen van het apparaat zijn deze knopjes goed te bedienen. Het is wel zo dat u de behuizing met de linker hand moet vasthouden terwijl u met de rechter hand de knopjes indrukt. 

• De zes witte knopjes onder het display:
  Hiermee selecteert u de vorm van het uitgangssignaal. U kunt sinus, rechthoek, driehoek, puls, ruis of willekeurig kiezen. Met deze laatste optie hebt u de keuze uit niet minder dan 153 willekeurig gevormde golfvormen. Daarnaast kunt u ook nog eens 16 zélf gedefinieerde golfvormen in het geheugen opslaan en met deze knop selecteren.
• De vijf grijze knopjes rechts van het display:
  Met deze knopjes selecteert u een van de parameters van de golfvorm zoals frequentie, grootte, offset, fase, hoogste waarde of laagste waarde. Bij het invoeren van de waarde van de parameter kunt u met deze toetsen de eenheid kiezen, zoals MHz, kHz, Hz, mHz of μHz.
• Witte draaiknop:
  Hiermee kunt u vervolgens één cijfer van de numerieke waarde van die parameter instellen. Het drukken op deze knop komt overeen met 'OK' of 'Enter'. 
• Blauwe cursor-knopjes:
  Hiermee selecteert u het cijfer dat u met de draaiknop kunt instellen.
• Twaalf witte drukknopjes:
  Alternatieve manier voor het instellen van de waarde van een parameter. Na het intoetsen van een van die knopjes verschijnt het venstertje 'Set Value' op het scherm en u ziet welke waarde u met het toetsenbordje invoert. U moet bevestigen door de eenheid te selecteren met de lichtgrijze toetsjes.
• Grijze knop 'Utility':
  Hiermee komt u in het 'Utility'-menu waarin u diverse algemene eigenschappen van het apparaat instelt.
• Grijze knop 'Mode':
  Selecteert tussen ongemoduleerde uitgang of gemoduleerde uitgang. U kunt kiezen tussen sweep, burst, AM, FM, PM of FSK.
• Gele knop 'On/Off':
  Zet het signaal wel of niet op de BNC-uitgang. Deze knop wordt verlicht in de 'On'-status.
  
  

De bedieningsknopjes op het frontpaneel. (© Banggood)

Het display

Het display is 78 mm bij 44 mm groot en geeft in één oogopslag alle informatie over het signaal dat de generator levert. In het onderstaande display ziet u bijvoorbeeld dat de generator is ingesteld op een lineaire sweep met een startfrequentie van 100 Hz en een eindfrequentie van 1 kHz. De sweeptijd bedraagt één seconde, het signaal is een sinus met een symmetrische top-tot-top waarde van 6,752 V. Wat wilt u nog meer weten?

Het display van de DGE1030 bij sweep. (© Fujian Lilliput Optoelectronics)

De handleiding

Naast de meegeleverde 'snel aan de slag' handleiding heeft OWON een uitgebreidere (48 pagina's) handleiding opgesteld, die u via de onderstaande link kunt downloaden van ons account bij 'archive.org':

Aanklikbare link ➡ DGE1030_Function_Generator_Manual.pdf

Algemene specificaties van de DGE1030

Volgens de fabrikant heeft dit apparaat de onderstaande algemene specificaties:

       - Display: 3,6 inch LCD display, 480 x 272 pixels, 65.536 kleuren

       - Voeding: 5 Vdc ~ 2 A

       - Afmetingen: 19,5 cm x 8,0 cm x 6,5 cm

       - Gewicht: 388 g

       - Communicatie met PC: USB

       - Resolutie DAC: 14 bit

       - Periodelengte: 8.192 samples max.

       - Sampling snelheid: 125 Msa/s max.

       - Analoge bandbreedte: 30 MHz

       - Resolutie frequentie instelling: 7 digits

       - Stabiliteit frequentie: ±30 ppm (-40 °C ~ +40 °C)

       - Resolutie amplitude instelling: 4 digits

       - Nauwkeurigheid amplitude instelling: ±1 %

       - Offset instelling: ±10 V (<10 MHz)

       - Offset instelling: ±4 V (>10 MHz)

       - Resolutie offset instelling: 4 digits

       - Nauwkeurigheid offset instelling: ±1 %

       - Uitgangsspanning: 2 mVtop-tot-top ~ 20 Vtop-tot-top (<10 MHz)

       - Uitgangsspanning: 2 mVtop-tot-top ~ 8 Vtop-tot-top (>10 MHz)

       - Uitgangsimpedantie: 50 Ω

Specificaties sinus golfvorm

       - Frequentie: 1 μHz ~ 30 MHz

       - Bandbreedte: ±0,5 dB tot 30 MHz (1 Vtop-tot-top)

       - Harmonische vervorming: <0,2 % (10 Hz ~ 20 kHz, 1 Vtop-tot-top)

Specificaties rechthoek golfvorm

       - Frequentie: 1 μHz ~ 15 MHz

       - Stijg- en daaltijd: <20 ns 

       - Jitter: 200 ps + 30 ppm (1 Vtop-tot-top)

Specificaties puls golfvorm

       - Frequentie: 1 μHz ~ 15 MHz

       - Duty-cycle: 0,40 % ~ 99,60 %

       - Stijgtijd: instelbaar, bereik afhankelijk van frequentie

       - Daaltijd: instelbaar, bereik afhankelijk van frequentie

       - Overshoot: <5 %

Specificaties driehoek golfvorm

       - Frequentie: 1 μHz ~ 1 MHz

       - Lineariteit: < 1 % ( 1 kHz, 1 Vtop-tot-top)

       - Symmetrie: 0 % ~ 100 %

Specificaties ruis golfvorm

       - Bandbreedte: 20 MHz

       - Soort: Gaussianse witte ruis

Specificaties willekeurige golfvorm

       - Frequentie: 1 μHz ~ 10 MHz

       - Aantal ingebouwde golfvormen: 153

       - Aantal zelf gedefinieerde golfvormen: 16

Het interne van de DGE1030

Openen van de behuizing

De donkergrijze achterkant van de behuizing zit vast aan de lichtgrijze voorkant met vijf schroefjes. Drie zijn duidelijk zichtbaar aan de bovenzijde, twee zitten achter de verwijderbare voetjes aan de onderzijde.

De hoofdprint

De hoofdprint, zie de onderstaande foto, vult de volledige behuizing van de generator. De linker helft van de print, tot aan de connector voor de bandkabel die naar het USB-printje op de achterzijde gaat, is afgeschermd met een stevig plaatje aluminium. Alleen voor de zes miniatuur relais en een elco zijn uitsparingen in dit afschermingsblik aangebracht. 

De grote vierkante chip is een EG4X20BG256. Dat is de lievelings FPGA van OWON die in diverse meetapparaten van deze fabrikant wordt gebruikt. Diverse chip's zijn onleesbaar. Wat wij wél kunnen achterhalen:

• 2 x MS9714:
  Dit is een snelle 14 bit brede DAC van Hangzhou Ruimeng Technology Co.,Ltd met een maximale sampling rate van 125 MSa/s en stijg- en daaltijd van 2,5 ns. 
• THS3096:
  Een dubbele en zeer snelle current-feedback op-amp van Texas Instruments met een bandbreedte van 145 MHz en een slew rate van 5.700 V/μs.
• RS8412:
  een dubbele standaard op-amp van Jiangsu RUNIC Technology Co., Ltd.
  
  

De moederprint van de DGE1030. (© 2024 Jos Verstraten)

Trace Length Matching

Op de print kunt u een mooi voorbeeldje van 'Trace Length Matching' ontdekken. Met deze techniek worden looptijdverschillen op een PCB gecompenseerd, zodat signalen die door verschillende sporen lopen gelijktijdig bij hun bestemming aankomen. Dat wordt toegepast bij het verbinden van de FPGA met de twee zeer snelle DAC's. Door extra slingers in de traces aan te brengen worden de looptijden van de diverse signalen door de traces aan elkaar gelijk gemaakt. Dit staat bekend als 'serpentine-' of 'meander-'patronen op de print aanbrengen. Het voordeel is dat de kans dat er 'glitches' ontstaan op de analoge uitgangsspanning veel kleiner wordt omdat ervoor wordt gezorgd dat alle bits van de DAC's op hetzelfde moment van waarde veranderen.

Looptijdverschil compensatie met 'Trace Length Matching'.
(© 2024 Jos Verstraten)

Een tweede print onder de eerste

Op de print is geen microcontroller te bespeuren. Dat kan natuurlijk niet en een nadere beschouwing van de constructie leert dat er onder de op de vorige foto's getoonde print nog een tweede, even grote print zit. Voorzichtig losschroeven en opklappen van de bovenste print toont deze onderste print, maar ook de achterzijde van de bovenste print waar wij een F1C200S microcontroller aantreffen. Dit is een populaire processor van Allwinner Technology, voornamelijk gebruikt in snelle grafische applicaties. Hij is gebaseerd op de ARM9 architectuur en werkt op een 24 MHz klok.

De printencombinatie in de DGE1030. (© 2024 Jos Verstraten)

Werken met de DGE1030 van OWON

Instellen van de sinus, rechthoek en zaagtand spanning

Dank zij de gegevens in het display kunt u de parameters van die signalen gemakkelijk instellen. In de onderstaande screendump ziet u hoe dat gaat bij sinus. In het rechter deel van het display verschijnen de functies van de vijf lichtgrijze knopjes. Met het bovenste knopje kunt u bijvoorbeeld óf de frequentie óf de periode van het signaal instellen. De geselecteerde optie staat in een wit kader. Het lichtblauwe frame rond de woorden 'Frequency' en 'Period' duidt er op dat u deze drukknop het laatst hebt bediend en dat u de waarde van deze parameter met de draaiknop of met het toetsenbord kunt instellen. De spanningswaarden van de sinus kunt u instellen met ofwel de combinatie 'Amplitude / Offset' ofwel de combinatie 'High Level / Low Level'. Wat de knop 'Phase' doet is onduidelijk. Dat is een bekend begrip bij functiegeneratoren met twee uitgangen. Dan kunt u een faseverschil tussen beide signalen instellen. Maar hier is slechts één signaal aanwezig en er is ook geen extra uitgang waarop een in fase verschoven signaal kan verschijnen om bijvoorbeeld uw oscilloscoop te triggeren. Ook de uitgebreide handleiding geeft hierop geen antwoord.

Alle ingestelde waarden verschijnen onder het oscillogram op het display. Duidelijker dan de DGE1030 het doet kan welhaast niet!

Bij de golfvorm driehoek krijgt de onderste drukknop de functie 'Symmetry'. U kunt deze parameter instellen tussen 0 % en 100 %, zodat u ook stijgende en dalende zaagtanden kunt genereren.

Instellen van de parameters van een sinus.
(© 2024 Jos Verstraten)

Instellen van de puls uitgang

Hier is iets bijzonders mee aan de hand! De onderste drukknop krijgt nu de functie 'NextPage' en op dat volgende scherm kunt u niet alleen de duty-cycle maar ook de stijg- en daaltijden van de puls individueel instellen! Een nog nooit aangetroffen optie bij goedkope functiegeneratoren! Het instelbereik van de stijg- en daaltijden is uiteraard afhankelijk van de frequentie en de duty-cycle.

Een puls met ingestelde stijg- en daaltijden.
(© 2024 Jos Verstraten)

Instellen van de ruis uitgang

Bij deze golfvorm kunt u uitsluitend de maximale top-tot-top waarde van het signaal instellen met de combinatie 'Amplitude / Offset' of de combinatie 'High Level / Low Level'. De DGE1030 levert een Gaussiaanse witte ruis met een vaste bandbreedte van 20 MHz.

 

Instellen van de willekeurige uitgang

De eerste pagina geeft de instellingen voor frequentie, grootte en fase en wel op dezelfde manier als bij de sinus uitgang. Op de tweede pagina kunt u kiezen tussen 'Built-in' en 'Store'. Met de eerste optie kunt u uit 153 in het geheugen opgeslagen willekeurige golfvormen kiezen. De vorm van het signaal ziet u meteen op het oscillogram op het display. Die 153 golfvormen zitten in acht groepen:

       - Common (14 stuk)

       - Medical treatment (10 stuk)

       - Standard (11 stuk)

       - Maths (29 stuk)

       - Trigonometric functions (43 stuk)

       - Window functions (16 stuk)

       - Engineering Window (24 stuk)

       - Segment modulation (5 stuk)

       - Fan test (1 stuk)

U selecteert een van de groepen met de lichtgrijze knopjes op twee pagina's. Nadien kiest u een van de signalen met de draaiknop en een druk op de bovenste lichtgrijze toets die nu 'OK' voorstelt.

Met de optie 'Store' krijgt u toegang tot maximaal zestien zélf gedefinieerde golfvormen die u via een te downloaden programma op uw PC vorm hebt gegeven en via een USB-connectie in het geheugen van uw DGE1030 hebt opgeslagen.

Op de onderstaande foto ziet u als voorbeeld de willekeurige signaalvorm 'AttALT' uit de groep 'Common'. Deze golfvorm wordt ook de 'Attenuation oscillation curve' genoemd. Dit signaal wordt gebruikt bij wetenschappelijke experimenten voor het simuleren van mechanische slingers, de response van een constructie op de inslag van een zwaar voorwerp of de uitstervende oscillaties in LC-kringen. Of u in uw omgeving nuttige toepassingen kunt verzinnen voor al die signalen is uiteraard een heel andere kwestie. Het overgrote deel zult u ongetwijfeld nooit gebruiken.

De willekeurige signaalvorm 'AttALT' uit de groep 'Common'.
(© 2024 Jos Verstraten)

Modulaties instellen

Een gemoduleerd signaal bestaan in principe uit twee signalen: de draaggolf en de modulator. U moet eerst op de reeds beschreven manier de signaalvorm, amplitude en frequentie van de draaggolf instellen. Meestal kiest men een sinusvorm voor de draaggolf. Nadien schakelt u door even op de knop 'Mode' te drukken om naar de gemoduleerde uitgangssignalen. De vijf lichtgrijze toetsen geven toegang tot de onderstaande modulaties:

       - Sweep

       - Burst

       - AM (amplitude modulatie)

       - FM (frequentie modulatie)

       - PM (fase modulatie)

       - FSK (Frequency Shift Keying)

In principe verandert er weinig aan de manier waarop u de parameters van de modulator moet definiëren. Het enige verschil is dat u in het oscillogram op het scherm niet alleen het gele uitgangssignaal ziet, maar ook de rode modulator. 

Voorbeeld 1: AM modulatie

In de onderstaande screendump is als voorbeeld AM modulatie geselecteerd. De draaggolf is ingesteld op 2 kHz sinus, de modulator op 100 Hz sinus en de modulatiediepte op 100 %.

Het display bij AM modulatie. (© 2024 Jos Verstraten)

Hoe het uitgangssignaal van de DGE1030 er in het écht uitziet bij deze instelling ziet u op het onderstaande oscillogram.

Het échte uitgangssignaal bij de instellingen van de vorige figuur.
(© 2024 Jos Verstraten)

Voorbeeld 2: Burst modulatie

Een 'burst' is letterlijk vertaal een 'plotselinge uitbarsting'. In het kader van functiegeneratoren wordt met dit woord bedoeld dat het apparaat een instelbaar aantal periodes van het signaal op de uitgang zet en nadien een aantal periodes onderdrukt.

Bij de DGE1030 kunt u dit instellen door eerst een burst-periode te selecteren en nadien in te stellen hoeveel periodes van het signaal in iedere burst-periode moeten worden doorgekoppeld naar de uitgang. In het onderstaand oscillogram ziet u een voorbeeld van de uitgangsspanning van de DGE1030 in deze modus.

Een voorbeeld van het genereren van een burst.
(© 2024 Jos Verstraten)

Het menu 'Utility'

Drukken op de knop 'Utility' zet een menu op het display met drie opties:

       - Display

       - Channel Set

       - System

Het submenu 'Display'

Heeft drie opties:

• Backlight:
  Stelt de intensiteit van het display in.
• ScrSaver:
  Stelt de standby-tijd in tussen 1 en 999 minuten. Na het verstrijken van deze tijd wordt het display gedimd om energie te besparen. Een druk op een willekeurige toets activeert het apparaat weer.
• Separator:
  Stelt in hoe het apparaat de getallen op het display weergeeft:
  1.000,000,000
  1.000 000 000
  1.000000000

Het submenu 'Channel Set'

Hiermee meldt u aan de software of u de generator aansluit op een belasting met een zeer hoge ingangsweerstand of op een belasting met een lage ingangsweerstand. Omdat de generator zélf een uitgangsimpedantie heeft van 50 Ω zal, in het laatste geval, een deel van de gegenereerde spanning over die 50 Ω vallen. De op het display weergegeven waarde van de uitgangsspanning klopt dan niet meer. U kunt de waarde van de ingangsweerstand van de belasting instellen tussen 1 Ω en 10 kΩ. De software berekent dan de reële waarde van de geleverde belaste uitgangsspanning en past de waarde op het display automatisch aan. De ingestelde waarde van de belastingsweerstand wordt weergegeven op het display. 

Ook dit is alweer heel bijzonder, want bij de meeste goedkope functiegeneratoren hebt u uitsluitend de keuze tussen 'high Z' en '50 Ω' en worden in het laatste geval de spanningswaarden in het display gewoon gehalveerd.

Het submenu 'System'

Dit submenu heeft de onderstaande opties:

• Language:
  Stelt de taal van de meldingen op het display in.
• Beeper:
  Wel of geen piepje bij het bedienen van de toetsen.
• USB Dev:
  Kiest het communicatie protocol van de USB-link.
• Factory Set:
  Alle fabrieksinstellingen worden hersteld.
• Upgrade:
  Het downloaden van een nieuwe versie van de firmware via de PC.

Het testen van de DGE1030 van OWON

Voeding uit een 5 V powerpack

Omdat de meegeleverde netvoeding uiteraard geschakeld is en deze voedingen meestal minstens één condensator hebben die met de aarde (=massa) is verbonden kunnen er problemen ontstaan met common-mode spanningen als u de generator uit deze voeding voedt. Om de prestaties van de generator te testen zonder dat dergelijke problemen roet in het eten strooien hebben wij alle tests uitgevoerd met voeding uit een 5 Vdc powerpack.

De vervorming op de sinusspanning
De fabrikant claimt een totale harmonische vervorming van minder dan 0,2 % tussen 10 Hz en 20 kHz bij 1 Vtop-tot-top uitgangsspanning. Dat is een uitstekende waarde, te danken aan de 14 bit resolutie en de 8.192 samples waaruit één periode van de sinus wordt samengesteld. Ons exemplaar voldoet aan deze specificatie. Bij 1 kHz meten wij met onze vervormingsmeter 331A van Hewlett Packard een totale harmonische vervorming van slechts 0,15 %.

De harmonische vervorming bij 1 kHz. (© 2024 Jos Verstraten)

De bandbreedte van de sinusspanning

Volgens de spec's bedraagt de bandbreedte van de DGE1030 ±0,5 dB tot 30 MHz bij 1 Vtop-tot-top. Dat betekent dat de signaalverzwakking bij 30 MHz slechts een factor 0,94 zou bedragen ten opzichte van het signaal bij 1 kHz. Een buitengewoon goede specificatie die wij uiteraard hebben getest. Wij hebben eerst het sinus signaal met onze oscilloscoop gemeten bij 1 kHz en de horizontale cursors ingesteld op de toppen van dit signaal. Nadien hebben wij de frequentie verhoogd tot 10 MHz en 30 MHz, uiteraard zonder de cursors te verplaatsen. De resultaten ziet u in de onderstaande oscillogrammen. Wij meten bij 8 Vtop-tot-top en met een goed afgeregelde 1/10 probe om de uitgang van de DGE1030 niet te zwaar te belasten. Ons exemplaar doet het zelfs beter dan ±0,5 dB en blijkt tot de maximale frequentie een identieke waarde van de uitgangsspanning te leveren.

Vergelijking van de signaalgrootte bij 1 kHz, 10 MHz en 30 MHz. (© 2024 Jos Verstraten)

Kwaliteit van een 1 kHz ~ 10 mV sinus signaal

Bij veel goedkope functiegeneratoren is de kwaliteit van zeer kleine signalen allerbelabberst. Er zit een heleboel stoorsignalen op de uitgangsspanning. Dat heeft te maken met slechte afschermingen, onzorgvuldig printontwerp, goedkope DAC's en slecht ontstoorde geschakelde voeding. Bij de DGE1030 is hiervan absoluut geen sprake. Het onderstaand oscillogram toont het uitgangssignaal bij instelling op 1 kHz ~ 10 mV sinus signaal.

Kwaliteit van een 1 kHz ~ 10 mV sinus signaal.
(© 2024 Jos Verstraten)

Kwaliteit van een 1 MHz rechthoekvormig signaal

In het onderstaande oscillogram vergelijken wij de kwaliteit van een 1 MHz blokgolf gegenereerd met de DGE1030 (gele trace) met deze die wordt geleverd door het bekende 'fast edge pulse generator' printje (blauwe trace) dat een rechthoekvormig signaal levert met een stijgtijd van slechts 180 ps. Ook nu wordt gemeten met een gecompenseerde 1/10 probe, het 'fast edge pulse generator' printje zit rechtstreeks in de BNC-ingang van de oscilloscoop.

Weergave van een 1 MHz blokgolf. (© 2024 Jos Verstraten)

Meten van de stijgtijd van het rechthoekvormig signaal

Volgens de specificaties is de stijgtijd van het rechthoekvormig signaal kleiner dan 20 ns. Dat gaan wij uiteraard testen! Wij sluiten de uitgang van de DGE1030 via een BNC-kabel aan op een van de ingangen van onze oscilloscoop, met tussenschakeling van een 50 Ω terminator. De horizontale cursors worden ingesteld op 10 % en 90 % van de amplitude van het signaal. De verticale cursors worden ingesteld op de snijpunten van het signaal en de horizontale cursors. De oscilloscoop berekent de stijgtijd van de puls als 17,80 ns. De GDE1030 voldoet dus alweer aan de specificaties.

Meten van de stijgtijd van het rechthoekvormig signaal.
(© 2024 Jos Verstraten)

De lineariteit van de DAC

Een driehoekvormig signaal is ideaal voor het testen van de lineariteit van de DAC. De flank van zo'n signaal moet immers kaarsrecht verlopen en mag geen onregelmatigheden zoals glitches, double lobe glitches en niet-monotone fouten vertonen. 

Glitches ontstaan doordat niet alle elektronische schakelaars in de DAC even snel van de ene naar de andere toestand schakelen. Dat uit zich door een kleine niet-lineariteit in de uitgangsspanning. Het kan echter ook zijn dat alle schakelaars moeten omschakelen. Dan kan een forse stoorpuls ontstaan die 'double lobe glitch' wordt genoemd.

Voor deze test hebben wij een driehoekvormige spanning gegenereerd met een frequentie van 1 kHz en een top-tot-top waarde van 5 V. Wij hebben zowel de gevoeligheid als de tijdbasis van de oscilloscoop flink opgevoerd, zodat iedere onnauwkeurigheid op de flank zichtbaar wordt op het scherm. In het onderstaand oscillogram ziet u dat ook wat dit betreft de DGE1030 aan al uw wensen tegemoet komt. Behalve wat digitale ruis in het mV-bereik zijn er geen onregelmatigheden op de flank van de driehoek te ontdekken.

Meten van de lineariteit van de DAC. (© 2024 Jos Verstraten)

Nauwkeurigheid van de spanningsindicatie van het sinussignaal

Tot slot hebben wij gemeten hoe nauwkeurig de grootte van de sinusspanning die op de uitgang staat wordt weergegeven op het display. Wij meten met een 1 kHz sinusspanning en controleren de ingestelde effectieve waarde met onze ET3255 multimeter. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel. Onder 50 mV is er een vrij grote afwijking aanwezig, boven deze waarde voldoet de DGE1030 aan zijn specificaties.
 

Nauwkeurigheid van de spanningsindicatie van het sinussignaal.
(© 2024 Jos Verstraten)

Ons oordeel over de DGE1030 van OWON

In het manchet van dit artikel schreven wij 'Spoiler: met vlag en wimpel!'. Wij nemen aan dat er maar weinig lezers/lezeressen van dit artikel te vinden zijn die het met dit oordeel niet eens zijn. De GDE1030 voldoet aan zijn specificaties en is een prachtige functiegenerator met een uistekende prijs/prestatie-verhouding.

De combinatie van onderstaande opties hebben wij nog nooit bij een functiegenerator in deze prijsklasse aangetroffen:

       - Reconstructie van de signalen uit maximaal 8.192 woorden van 14 bit.

       - Sinusspanning instelbaar vanaf 2 mVeffectief.

       - Sinusspanning tot 30 MHz.

       - Vervorming op sinus kleiner dan 0,2 %.

       - Stijgtijd blok kleiner dan 20 ns.

       - Stijg- en daaltijden van pulsen afzonderlijk instelbaar.

       - Voeding uit iedere 5 Vdc bron.

Wij kunnen dit apparaat zonder voorbehoud aanraden aan iedere hobby-elektronicus die een veelzijdige signaalbron voor niet te veel geld wilt aanschaffen.

Wij missen in feite maar één ding en dat zijn uitklapbare pootjes aan de voorzijde waarmee u het apparaatje onder een betere afleeshoek op de tafel zou kunnen zetten.



(Banggood sponsor advertentie)
DGE1030 functiegenerator