Meten: UTG9005C-II, functiegenerator

(gepubliceerd op 06-09-2020, aangevuld op 08-09-2020)

Met zijn prijs van € 120,00 is de UTG9005C-II de goedkoopste table-top functiegenerator uit de stal van het Chinese Uni-Trend Technology (UNI-T). Het apparaat produceert zijn uitgangssignalen tot 5 MHz met een resolutie van 14 bit en een sampling-rate van 125 MSa/s.


Kennismaking met de UTG9005C-II


Uitgebreide achtergrondinformatie over het begrip 'functiegenerator'
Op dit blog is een uitgebreid artikel verschenen met algemene informatie over alles dat met functiegeneratoren te maken heeft. In dit artikel bespreken wij:
       - De specificaties van dergelijke apparaten.
       - Het verschil tussen analoge en digitale functiegeneratoren.
       - De principiële werking van analoge functiegeneratoren.
       - De principiële werking van digitale functiegeneratoren.
       - De functiegenerator in het hobby-laboratorium.
Klik op de onderstaande link:
Hobby-lab: functiegeneratoren

De uiterlijke kenmerken van de UTG9005C-II
Met zijn afmetingen van 235 mm x 110 mm x 310 mm en zijn gewicht van 2,8 kg is deze functiegenerator geen kleine jongen en een typisch table-top apparaat. Zoals uit de onderstaande foto blijkt zijn de acht hoeken van het apparaat voorzien van stevige rubberen 'stootkussens', waaronder zich acht boutjes bevinden die de drie delen van de behuizing tot één geheel verenigen. De grijze behuizing is van metaal, de front- en achterplaten van kunststof. U kunt de draagbeugel in slechts één klikstand zetten.

UTG9005C-II-functiegenerator-01 (© UNI-T)
De UTG9005C-II van Uni-Trend ten voeten uit. (© UNI-T)
Waarom wij dit apparaat voor een test hebben gekozen
Als u via Google zoekt naar 'function generator' vindt u tientallen apparaten in de prijsklasse tot € 200,00. Misschien vraagt u zich af waarom wij de UTG9005C-II hebben uitverkoren voor een bespreking en test. Daarvoor hebben wij een aantal redenen:
  • De UTG9005C-II een van de goedkoopste netgevoede table-top functiegeneratoren die wij kunnen vinden.
  • Bovendien wordt dit Chinese apparaat nu eens niet veel goedkoper aangeboden via de bekende Chinese sites als AliExpress en Banggood. U kunt deze generator bestellen voor een prijs van slechts € 120,00 (inclusief BTW) bij het Nederlandse bedrijf Eleshop, zie hier, terwijl u er bij AliExpress minstens € 157,00 voor betaalt.
  • Wij waren gecharmeerd door het groot aantal drukknopjes, niet minder dan 41, waarmee u iedere functie en grootheid snel met een paar toetsdrukken kunt instellen.
  • U kunt bij deze generator de uitgangsspanning niet alleen in Vtop-tot-top instellen, zoals gebruikelijk bij digitale apparaten, maar ook in Veffectief. Omdat iedere technicus sinusspanningen traditiegetrouw uitdrukt in effectieve waarde is dat veel handiger dan steeds de top-tot-top waarde te moeten omrekenen.
  • Wij waren zeer geïnteresseerd in de tweede uitgang, helaas op de achterzijde verborgen, die 4 W vermogen kan leveren in een belasting van 8 Ω en een inwendige impedantie van slechts 2 Ω heeft.
Al met al genoeg redenen om dit apparaat aan een test te onderwerpen.

De omvang van de levering
De UTG9005C-II wordt in een stevige kartonnen doos met handvat geleverd met als inhoud:
       - De functiegenerator
       - Een 170 cm lange geaarde netkabel
       - Een 140 cm lange USB-A naar USB-B kabel
       - Een 80 cm lange meetkabel van BNC naar 2 x krokodilklem
De 29 pagina's dikke Engelstalige handleiding en de software worden niet meegeleverd, die moet u hier downloaden.

Let op!
De afschermingen van de BNC-connectoren op het apparaat zijn rechtstreeks verbonden met de aarding van de netstekker. Ook de massa van de USB-kabel (dus ook het chassis van uw PC en monitor) hangt aan de aarde. Sluit dus nooit de functiegenerator aan op een schakeling die geen galvanische scheiding heeft van de netspanning! Gebruik in dergelijke gevallen altijd een scheidingstrafo.

Het display van de UTG9005C-II
Het apparaat heeft een kleuren 'Enhanced Black Twisted Nematic' LCD-display met als afmetingen 11 cm bij 4 cm. In de onderstaande foto ziet u wat er allemaal op dit display kan komen te staan. Het display is met vier lijntjes in vier delen gesplitst die ieder de gegevens van één belangrijke parameter van het uitgangssignaal weergeven. Zeer overzichtelijk!

UTG9005C-II-functiegenerator-02 (© 2020 Jos Verstraten)
Overzicht van alle gegevens die op het display kunnen staan.
(© 2020 Jos Verstraten)
Het bedieningspaneel
Dezelfde indeling in duidelijke groepen treft u ook aan op het toetsenbordje. Het instellen van de basissignalen is uiterst eenvoudig. U selecteert eerst de parameter, bijvoorbeeld frequentie of amplitude, voert nadien met het numerieke toetsenbordje de gewenste waarde in, selecteert de eenheid (Hz, kHz, Vrms, mVpp) en tot slot de signaalvorm (sinus, puls, etc). Met een druk op de toets 'Output' verschijnt het ingestelde signaal op de BNC-uitgang.

UTG9005C-II-functiegenerator-03 (© 2020 Jos Verstraten)
Het toetsenbordje is overzichtelijk in groepen ingedeeld.
(© 2020 Jos Verstraten)
De specificaties van de UTG9005C-II bij sinusvormige uitgangsspanning
       - Frequentiebereik: 1 μHz ~ 5 MHz
       - Resolutie frequentie-instelling: zes digits
       - Nauwkeurigheid frequentie-instelling: 50 ppm per 90 dagen
       - Totale harmonische vervorming tot 20 kHz: kleiner dan 0,2 %
       - Uitgangsspanning top-tot-top: 20,00 V max.
       - Uitgangsspanning effectief: 7,071 V max.
       - Resolutie spanning-instelling: 4 digits
       - Nauwkeurigheid spanning-instelling: ±3 %
       - Amplitude vlakheid t.o.v. 1 kHz: -0,1 dB bij 100 kHz

De specificaties van de UTG9005C-II bij rechthoekvormige uitgangsspanning
       - Frequentiebereik: 1 μHz ~ 5 MHz
       - Resolutie frequentie-instelling: zes digits
       - Nauwkeurigheid frequentie-instelling: 50 ppm per 90 dagen
       - Stijg- en daaltijd: kleiner dan 50 ns
       - Instelling duty-cycle: 0,01 % ~ 99,99 %
       - Minimale pulsbreedte: 80 ns
       - Jitter: 1 ns + 100 ppm van de periode
       - Uitgangsspanning top-tot-top: 20 V max.
       - Resolutie spanning-instelling: 4 digits
       - Nauwkeurigheid spanning-instelling: ±3 %
Een signaal van 5 MHz heeft een periode van 200 ns. Het zal duidelijk zijn dat er met een gespecificeerde stijgtijd van 50 ns niet veel van een blokgolf van 5 MHz kan overblijven! Dat zullen wij uiteraard testen.

De specificaties van de UTG9005C-II bij driehoekvormige uitgangsspanning
       - Frequentiebereik: 1 μHz ~ 200 kHz
       - Resolutie frequentie-instelling:  zes digits
       - Nauwkeurigheid frequentie-instelling: 50 ppm per 90 dagen
       - Niet-lineariteit: 3 % max.
       - Instelling duty-cycle: 0,0 % ~ 100,0 %
       - Uitgangsspanning top-tot-top: 20 V max.
       - Resolutie spanning-instelling: 4 digits
       - Nauwkeurigheid spanning-instelling: ±3 %
Het is opmerkelijk dat deze generator bij driehoekvormige signalen niet hetzelfde frequentiebereik heeft als bij sinussen. 200 kHz vergeleken met 5 MHz is natuurlijk best wel weinig. Door de duty-cycle in te stellen op 0 % respectievelijk 100 % krijgt u een zo goed als ideale stijgende of dalende zaagtand.

De power output
Zoals reeds geschreven levert de BNC-uitgang op de achterzijde van het apparaat een maximaal vermogen van 4 Weffectief in een belasting van 8 Ω. De maximale uitgangsspanning bedraagt 23 Vtop-tot-top en de maximale uitgangsstroom 750 mA. De bandbreedte van deze vermogensversterker bedraagt 200 kHz, de uitgangsimpedantie minder dan 2 Ω.
Deze uitgang wordt alleen geactiveerd nadat u minstens twee seconden op de knop 'Output' drukt. Het LED'je in deze drukknop gaat dan langzaam knipperen. De uitgang op de frontplaat wordt dan gedeactiveerd. U moet dus kiezen tussen één van de twee uitgangen.


Overige eigenschappen
Een apparaat als de UTG9005C-II heeft een heleboel eigenschappen die u niet dagelijks zult gebruiken, maar toch even genoemd moeten worden:
  • Offset instellen op het uitgangssignaal
    De offset op de uitgangsspanning kunt u instellen tot maximaal ± 10 V. Als echter de som van de ingestelde amplitude plus de offset groter wordt dan ±20 V weigert het apparaat de ingetoetste offset uit te voeren.
  • Ruis genereren
    Na een druk op de knop 'Noise' wordt de generator een 'pseudo random noise generator'. Het digitaal gegenereerde ruissignaal heeft een grote bandbreedte en u kunt alleen de grootte van dit signaal instellen, niet de frequentie. Een dergelijk signaal wordt ook wel 'Gaussiaanse ruis' genoemd.
  • Willekeurige spanningsvormen genereren
    Na een druk op de knop 'Arb' kunt u één van twintig specifiek gevormde signalen oproepen met de up en down cursor toetsen. Het frequentiebereik van deze signalen gaat tot maximaal 1 MHz. Ook deze signalen worden samengesteld uit 14 bit met een maximale sampling snelheid van 125 MSa/s. In de onderstaande afbeelding hebben wij een paar van deze twintig beschikbare signalen verzameld. Wie er nuttige toepassingen voor heeft mag het zeggen.
  • De sync-uitgang
    Na een druk op de knop 'SYNC' verschijnt op de tweede connector 'Input/CNT/Sync' op de frontplaat een TTL-compatibel signaal dat in fase is met het uitgangssignaal.
  • Faseverschuiving instellen
    Met de drukknop 'Phase' kunt u een faseverschuiving van ±360° instellen tussen het sync-signaal en het uitgangssignaal.
  • Frequentiemetingen
    Na een druk op de knop 'Count' wordt de generator een digitale frequentiemeter voor TTL-compatibele signalen op de connector 'Input/CNT/Sync' met een frequentiebereik tot 100 MHz. De UTG9005C-II berekent de frequentie en de duty-cycle van het aangeboden signaal.

UTG9005C-II-functiegenerator-04 (© 2020 Jos Verstraten)
Een selectie uit de twintig 'arbitrary wave' signalen die in het geheugen zitten. (© 2020 Jos Verstraten)

De elektronica in de UTG9005C-II


Een volledig lege behuizing!
Als u denkt dat de hele behuizing volgepropt zit met elektronica hebt u het mis. In feite is de behuizing volledig leeg en zit de elektronica op een aantal printen die tegen de frontplaat en de achterplaat zijn geschroefd. Door de behuizing lopen alleen twee bandkabeltjes die beide printen verbinden en de netspanningsdraden naar de aan/uit-schakelaar op de frontplaat.

De voedingen en de eindversterker
In de onderstaande foto ziet u hoe de elektronica die tegen de achterzijde is geschroefd er uit ziet. Het is duidelijk dat er twee volledig gescheiden voedingen aanwezig zijn. De bovenste levert waarschijnlijk de voedingen voor de eigenlijke functiegenerator, de onderste voor de vermogensversterker. Op deze grote print zit ook de geïntegreerde eindtrap die de 4 W vermogen levert aan deze power-uitgang.

UTG9005C-II-functiegenerator-19 (© 2020 Jos Verstraten)
De elektronica op de achterzijde van de generator. (© 2020 Jos Verstraten)
De elektronica van de generator
Achter de voorzijde zit een sandwich-constructie van twee printen. De voorste bevat uiteraard de uitlezing en alle drukknoppen. Op de achterste zit de eigenlijke schakeling van de functiegenerator. Zoals steeds bij moderne apparatuur valt ook hier weer op hoe weinig onderdelen men tegenwoordig nodig heeft om z'n complex apparaat als de UTG9005C-II te ontwerpen.

UTG9005C-II-functiegenerator-20 (© 2020 Jos Verstraten)
De elektronica achter de frontplaat van de generator. (© 2020 Jos Verstraten)

Constante signalen genereren met de UTG9005C-II


De instelling 'HighZ' of '50Ω'
Met de blauwe drukknop 'System' en de linkse en rechtse cursor toetsen kunt u enige systeem-instellingen definiëren, zoals de intensiteit van het display, het al dan niet piepen bij een toetsdruk en het herstellen van de fabrieksinstellingen.
Belangrijker is echter de selectie tussen 'HighZ' of '50Ω'. Als u omschakelt tussen deze twee opties merkt u dat de indicatie van de signaalamplitude in het display opeens met een factor twee verandert. Hoe zit dat?
Bij een apparaat als de UTG9005C-II wordt de grootte van het uitgangssignaal uiteraard niet echt gemeten, maar ingesteld door de versterkingsfactor van de DAC-schakeling te variëren. Nu heeft deze schakeling een inwendige weerstand van 50 Ω. Als u de generator aansluit op een externe schakeling wordt de uitgang belast door de ingangsweerstand van deze schakeling. Er gaat een stroom vloeien en deze wekt over de inwendige weerstand van 50 Ω een spanningsval op.
Vandaar dat de op het display weergegeven grootte van het uitgangssignaal alleen geldt als u de generator niet belast. Sluit u het apparaat aan op de ingang van een te testen audioversterker met een ingangsweerstand van 47 kΩ, dan zal de fout te verwaarlozen zijn. Sluit u de generator echter af met een coaxkabel met een impedantie van 50 Ω die is voorzien van een afsluitweerstand van 50 Ω, dan ontstaat er een spanningsdeler tussen de 50 Ω uitgangsweerstand van de generator en de 50 Ω afsluitweerstand van de kabel. De reële uitgangsspanning zakt dan tot precies de helft van de waarde die op het display staat. Gebruikt u de generator op deze manier, dan moet u met de knop 'System' de optie '50Ω' selecteren. De display-indicatie van de grootte van het uitgangssignaal wordt dan verdubbeld. Sluit u de generator echter aan op een schakeling met een hoge inwendige weerstand, iets dat meestal het geval zal zijn, dan moet u de optie 'HighZ' selecteren.

Het instellen van een uitgangssignaal
Stel dat u een sinus nodig hebt met een frequentie van 12 kHz en een effectieve waarde van 750 mV. De drukknoppen die u dan moet intoetsen zijn:
       - Druk op de toets 'Freq', het linker digit van de frequentie-indicatie gaat knipperen.
       - Toets '1' en '2' in op het numerieke toetsenbord.
       - Druk op de toets 'mVpp/kHz'.
       - Het display geeft '12.0000 kHz' aan.
       - Druk op de toets 'Ampl', het linker digit van de amplitude-indicatie gaat knipperen.
       - Toets '7', '5' en '0' in op het numerieke toetsenbord.
       - Druk op de toets 'mVrms/s'.
       - Het display geeft '750 mVrms' aan.
       - Denk aan het selecteren van 'HighZ' of '50Ω', afhankelijk van de belasting.
Op deze wel heel eenvoudige en snelle manier kunt u het uitgangssignaal van de generator aan uw wensen aanpassen.

Snel variëren van een ingestelde waarde
Als u de ingestelde frequentie even wat wilt variëren kunt u dat doen met de op en neer cursor toetsen. Druk op 'Freq', activeer met de rechter cursor toets het rechter digit van de uitlezing en blijf drukken op de op en neer cursors. U ziet nu dat de gegenereerde frequentie snel daalt of stijgt. Een ideale methode om snel de frequentie-dip van een filter te vinden!
Hetzelfde grapje kunt u ook uithalen met de instelling van de amplitude om bijvoorbeeld snel het clipping-niveau van een eindversterker op te sporen.

Instellingen blijven bewaard
De instellingen die actief zijn op het moment dat u de generator uitschakelt worden weer onmiddellijk actief bij het opnieuw inschakelen van het apparaat.

Het testen van de specificaties


Inleiding
Op een dergelijk veelzijdig apparaat kan men uiteraard een schier eindeloze hoeveelheid tests uitvoeren. Wij hebben de specificaties getest van die parameters die u in de dagelijkse praktijk het meest zult gebruiken.

De nauwkeurigheid van de frequentie
Wij waren niet in staat het apparaat op enige onnauwkeurigheid te betrappen.

De nauwkeurigheid van de onbelaste uitgangsspanning
Volgens de specificaties is de uitgangsspanning binnen ±3 % gelijk aan de ingestelde waarde. Dat hebben wij, zonder belasting, gecontroleerd met de controle van de effectieve waarde van een 1 kHz sinus. Als referentie gebruikten wij onze VC650BT multimeter van Voltcraft tot 100 mV, kleinere spanningen werden gecontroleerd op onze analoge mV-meter PM2454 van Philips.
De resultaten ziet u in de onderstaande tabel en zijn uitstekend te noemen.

UTG9005C-II-functiegenerator-05 (© 2020 Jos Verstraten)
Nauwkeurigheid van de onbelaste effectieve uitgangsspanning.
(© 2020 Jos Verstraten)
Heel indrukwekkend is het feit dat een spanning van 1 mVeffectief vrijwel ruisloos uit het apparaat komt. In het onderstaande oscillogram hebben wij de eigen ruis en kwantseringsartefacten van onze digitale oscilloscoop weg gemiddeld. Het resultaat is een prachtige sinus, zonder meer geschikt voor het voeden van gevoelige microfoonschakelingen en dergelijke. Bij dergelijke kleine uitgangssignalen zit er trouwens wel wat offset (gemeten werd +5 mV) op de uitgang.

UTG9005C-II-functiegenerator-06 (© 2020 Jos Verstraten)
Een sinus van 1 mVeffectief komt vrijwel ruisvrij uit de generator.
(© 2020 Jos Verstraten)
De vlakheid van de sinus uitgang
Volgens de specificaties is de sinus uitgang recht tot op -0,1 dB bij 100 kHz. Wij waren nieuwsgierig hoe de vlakheid bij hogere frequenties er uit ziet. In de onderstaande foto hebben wij eerst een 1 V sinus van 1 kHz op de scoop gezet en de toppen met de twee horizontale cursors gemarkeerd. Nadien werd de frequentie verhoogd tot 5 MHz. Zoals uit het oscillogram blijkt zit er geen zichtbare spanningsdaling op het 5 MHz signaal. Uit de foto blijkt ook duidelijk hoe keurig de signaalvorm nog steeds is bij 5 MHz.

UTG9005C-II-functiegenerator-07 (© 2020 Jos Verstraten)
De top-tot-top waarde van een 5 MHz sinus vergeleken met deze bij 1 kHz.
(© 2020 Jos Verstraten)
Uitgangsspanning bij belasting en de uitgangsimpedantie
Wij hebben weer een sinussignaal van 1 Veffectief en 1 kHz ingesteld. De uitgang werd belast met weerstanden met een tolerantie van 0,1 % en de uitgangsspanning werd gemeten. De resultaten zijn verzameld in de onderstaande tabel. Hieruit kunt u afleiden dat u de generator kunt belasten met een weerstand van 10 kΩ en hoger zonder dat er meer dan -1 % fout ontstaat op de reële uitgangsspanning. Uit de gegevens uit de onderste meting kan de inwendige weerstand van de generator berekend worden als 50,63 Ω. Uitstekend!

UTG9005C-II-functiegenerator-08 (© 2020 Jos Verstraten)
De spanningsafname bij stijgende belasting. (© 2020 Jos Verstraten)
De totale harmonische vervorming op de sinusspanning
Dank zij de digitale resolutie van 14 bit en de sampling-rate van 125 MSa/s moet het gereconstrueerde sinussignaal tamelijk vrij zijn van kwantiseringsvervorming. Volgens de specificaties bedraagt de harmonische vervorming in het audiobereik tot 20 kHz minder dan 0,2 %. Dank zij onze vervormingsmeter 331A van Hewlett Packard is dat een leuk klusje om na te meten. Ook nu werken wij weer met een sinusspanning van 1 Veffectief. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel. De laagste harmonische vervorming werd gemeten bij 1 kHz als 0,07 %. Een waarde waar tal van oude analoge sinusgeneratoren ('toonfietsen') alleen maar van kunnen dromen!

UTG9005C-II-functiegenerator-09 (© 2020 Jos Verstraten)
De harmonische vervorming op een 1 Veffectief sinussignaal.
(© 2020 Jos Verstraten)
Op het onderstaande oscillogram is mooi te zien dat de restspanning bestaat uit kleine op het signaal aanwezige stapspanningen die veroorzaakt worden door niet-lineariteiten in de DAC, de zogenaamde kwantiseringsartefacten, plus een klein restantje van de basisfrequentie die de 331A niet weg kon filteren.

UTG9005C-II-functiegenerator-10 (© 2020 Jos Verstraten)
De harmonische vervorming bij 1 kHz. (© 2020 Jos Verstraten)
De stijgtijd van de rechthoekvormige spanning
Volgens de specificaties zijn de stijg- en daaltijden kleiner dan 50 ns. Volgens de onderstaande meting bij een rechthoekvormig signaal van 1 MHz en een top-tot-top waarde van 10 V levert het door ons geteste exemplaar een stijgtijd van 35 ns.

UTG9005C-II-functiegenerator-11 (© 2020 Jos Verstraten)
De stijgtijd bij 1 MHz en 10 Vtop-tot-top. (© 2020 Jos Verstraten)
De weergave van de blokgolf in functie van de frequentie
Zoals reeds elders opgemerkt kan er van een mooie blokgolf van 5 MHz geen sprake zijn bij een stijgtijd van 35 ns. Zoals uit de onderstaande foto's blijkt houdt het signaal bij 1 MHz wel op met te lijken op een bruikbare blokgolf.

UTG9005C-II-functiegenerator-12 (© 2020 Jos Verstraten)
De blokgolf bij 100 kHz, 1 MHz en 5 MHz. (© 2020 Jos Verstraten)
Dat deze slechte weergave bij 5 MHz niet aan de stijgtijd van de gebruikte oscilloscoop ligt, bewijst de onderstaande foto waar de stijgtijd van de gele 5 MHz uitgangspuls (20 Vtop-tot-top) wordt vergeleken met het  blauwe TTL-signaal op de sync-uitgang.

UTG9005C-II-functiegenerator-18 (© 2020 Jos Verstraten)
Vergelijking van de stijgtijden van de OUT- en de SYNC-pulsen.
(© 2020 Jos Verstraten) 
De vermogensuitgang
Deze werd getest door een sinus van 1 kHz en 5 Veffectief te programmeren en de spanning met open uitgang en met een belasting met een vermogensweerstand van 8,115 Ω te meten. Hieruit kon een uitgangsimpedantie van 0,67 Ω worden berekend. Dat is heel wat minder dan de gespecificeerde 'minder dan 2,0 Ω'. Ook de harmonische vervorming werd gemeten. Deze bedroeg bij de gegeven parameters slechts 0,12 %. Alweer uitstekende specificaties!

Share

De nauwkeurigheid van de effectieve waarde indicatie
Zoals bekend geeft de effectieve waarde van een wisselspanning de waarde aan van een gelijkspanning die even veel thermisch vermogen in een zuiver resistieve weerstand genereert als de gemeten wisselspanning. Wij waren benieuwd hoe de UTG9005C-II op dit gebied presteert. Dat hebben wij gemeten door de generator in te stellen op een frequentie van 1 kHz en een effectieve uitgangsspanning van 1,000 V. Nadien werd omgeschakeld tussen diverse signaalvormen en werd telkens de effectieve waarde gemeten met onze VC650BT multimeter.
Ook wat deze specificatie betreft is er weinig aan te merken op de UTG9005C-II. Het enige punt is dat deze nauwkeurige indicatie van de effectieve waarde niet geldt voor het ruissignaal en voor de twintig voorgeprogrammeerde willekeurige signaalvormen.

UTG9005C-II-functiegenerator-13 (© 2020 Jos Verstraten)
De echte effectieve waarde bij diverse signaalvormen.
(© 2020 Jos Verstraten)

De AM- en FM-modulatie en sweep functies


Inleiding
Uiteraard kunt u met de UTG9005C-II het uitgangssignaal ook moduleren in amplitude en frequentie en kunt u er mee sweepen. Tot nu toe hebben wij niets dan lof voor de intuïtieve manier waarop u het uitgangssignaal met een paar toetsdrukken kunt instellen. Bij de modulatie en sweep functies ligt dat wat ingewikkelder. Dat heeft te maken met het feit dat u bij een modulatie heel wat gegevens kunt instellen:
       - AM- of FM- modulatie
       - Frequentie van de draaggolf
       - Signaalvorm van de draaggolf
       - Duty-cycle van de draaggolf
       - Amplitude van de draaggolf
       - Interne of externe modulatie
       - Bij interne modulatie de frequentie van het modulatie-signaal
       - Bij interne modulatie de signaalvorm van het modulatie-signaal
       - Modulatie diepte
Voor het instellen van al deze functies staat de donkergrijze knop 'Mode' ter beschikking en moet u werken met de vier cursor toetsen en de toets 'STF/MOD'. Na één druk op de knop 'Mode' komt u in de instelmodus van de modulatie en sweep. Een tweede knopdruk en u zit weer in de instelmodus voor constante uitgangssignalen. De generator kiest automatisch voor AM-modulatie als u de modulatie-modus inschakelt.

Een paar tips
Het gaat in het kader van dit artikel te ver om al deze instellingen in detail te bespreken. Alles staat, stap na stap, goed uitgelegd in de handleiding. De procedure is echter zo ingewikkeld dat u, de volgende keer dat u weer een gemoduleerd signaal nodig hebt, gegarandeerd weer de handleiding moet gaan lezen. Bovendien wordt er inconsequent met de 'OK'-toets omgegaan. Soms moet u die indrukken om een selectie te bevestigen, soms niet.
Wij kunnen u een paar hints geven om het instellen te vergemakkelijken.
Op het display ziet u 'STD' en 'MOD' staan. 'STD' staat voor 'Standard' of in dit geval voor de instellingen van de draaggolf. 'MOD' staat voor 'Modulator' en dus voor de instellingen van het modulatie-signaal. Eén van beide indicaties is onderstreept, hetgeen betekent dat u dát signaal kunt instellen. U wisselt tussen beide signalen met de knop 'STD/MOD'.
Na druk op de knop 'Mode' kunt u met de linker en rechter cursors selecteren tussen:
       - AM-modulatie
       - FM-modulatie
       - Lineaire sweep
       - Logaritmische sweep
U bevestigt deze keuze met 'OK'.
Nadien kunt u met de op en neer cursors een van de in te stellen parameters selecteren.
Voor modulatie zijn dat:
       - ModFreq: de frequentie van het modulatie-signaal
       - A Dev: de modulatie diepte bij AM, 0 % ~ 120%
       - F Dev: de frequentie deviatie bij FM, 1 μHz ~ 1 MHz
Voor sweep zijn dat:
       - Freq1: de begin-frequentie van de sweep
       - Freq2: de eind-frequentie van de sweep
       - Time: de tijd van de sweep, 1 ms ~ 500 s

Een paar voorbeelden van modulatie
In het linker oscillogram is een sinusvormige draaggolf van 100 kHz gemoduleerd met 50 % AM met een sinusvormig modulatie-signaal met een frequentie van 10 kHz. In het rechter oscillogram wordt een sinusvormige draaggolf van 10 kHz gemoduleerd met FM met een modulatie-signaal van 2 kHz met een deviatie van 5 kHz.

UTG9005C-II-functiegenerator-14 (© 2020 Jos Verstraten)
Twee voorbeelden van AM- en FM-modulatie. (© 2020 Jos Verstraten)

De software 'Device Manager'


De installatie
U moet het download bestand 'UTG9000C-II.zip' in een eigen map op uw harde schijf ontzippen. In deze map treft u het bestand 'Device manager Installer.exe' aan dat u zonder problemen op een Windows PC kunt installeren. Ga nadien naar de submap 'DriverPack_Libusb' en klik op het bestand 'Installer.bat'. De noodzakelijke USB-driver wordt nu geladen.

Het opstarten van het programma 'Device Manager'
Sluit de functiegenerator met de meegeleverde USB-A naar USB-B kabel aan op een USB-poort van uw PC. Windows zoekt nu de driver en installeert deze op uw PC. Bij de installatie is een snelkoppeling op uw bureaublad geïnstalleerd. Als u daar op klikt verschijnt het niet erg indrukwekkend onderstaand venstertje op uw scherm.
Ga met de muis op 'Devices' staan, klik met de rechter muisknop en klik met de linker muisknop de optie 'Scan' aan. De software zoekt de UTG9005C-II op een van de drie mogelijke aansluitsystemen LAN, USB of COM en geeft de identificatecode van het apparaat weer.
Ga hier met de muis op staan en klik met de rechter muisknop. U ziet nu twee opties:
       - 'RUN Virtual Control Panel'
       - 'RUN Arbitrary Waveform Editor'
U kunt een van beide utilities openen door er met de linker muisknop op te klikken.

UTG9005C-II-functiegenerator-15 (© 2020 Jos Verstraten)
Het startscherm van de applicatie 'Device Manager'. (© 2020 Jos Verstraten)
Het 'Virtual Control Panel'
Als u deze optie selecteert verschijnt op uw scherm het fraai vormgegeven bedieningspaneel van de UTG9005C-II en kunt u alle knopjes bedienen met de muis. Of u dat een erg nuttige utility vindt in uw situatie moet u maar zélf bedenken.

UTG9005C-II-functiegenerator-16 (© 2020 Jos Verstraten)
Het 'Virtual Control Panel'. (© 2020 Jos Verstraten)
De 'Arbitrary Waveform Editor'
Met deze utility wordt uw volledig scherm overgenomen door een programma dat 'Signal Studio' heet. Met dit zeer rudimentaire programma kunt u zélf willekeurige golfvormen samenstellen. Daarvoor staat een aantal primitieve tekengereedschappen ter beschikking en kunt u kant-en-klare signaalvormen, zoals bijvoorbeeld een halve sinus, in uw creatie opnemen. Omdat deze software nog nooit heeft gehoord van het verschijnsel 'muiscursor inklikken op rasterpunten' is het vrijwel onmogelijk een mooi, aaneengesloten signaal te tekenen.
Nadien is het uiteraard de bedoeling deze arbitrary waveform naar de functiegenerator te sturen. Dat is ons echter niet gelukt. De menu-optie waarmee deze communicatie wordt gestuurd verwacht blijkbaar dat de UTG9005C-II is aangesloten op een COM-poort en niet op een USB-poort.
Er wordt geen documentatie over dit programma meegeleverd, dus zoeken naar een oplossing van dit probleem is niet mogelijk. Bovendien vinden wij deze utility tamelijk onbruikbaar en vandaar dat wij er verder geen aandacht aan hebben besteed.

UTG9005C-II-functiegenerator-17 (© 2020 Jos Verstraten)
De 'Arbitrary Waveform Editor'. (© 2020 Jos Verstraten)

Ons oordeel over de UTG9005C-II van Uni-Trend


Het zal duidelijk zijn dat wij nogal enthousiast zijn over het apparaat zélf. Alle tests die wij hebben uitgevoerd geven betere resultaten dan de door de fabrikant gespecificeerde waarden. Alleen de stijg- en daaltijden van de puls hadden iets kleiner kunnen zijn, waardoor ook bij een hogere frequentie dan 1 MHz een mooie rechthoek uit het apparaat komt.
Voor iedere hobbyist, elektronica hobby-club of technische school die een goede en niet te dure digitale functiegenerator zoekt is de UTG9005C-II wat ons betreft een aanrader.
Over de meegeleverde software kunnen wij kort zijn: niet bruikbaar en niet nuttig.


(Banggood sponsor advertentie)
IDS1070A, 70 MHz tweekanaals digitale oscilloscoop