JOY-iT PSG9080 DDS-Funktionsgenerator

Von Harry Baggen (Niederlande)
 
Den kleineren Funktionsgenerator von JOY-iT (JDS6600), der etwas mehr als 100 Euro kostet, haben wir bereits vor über einem Jahr getestet. Für den Preis war er in Ordnung, aber das Gehäuse und vor allem die mechanische Konstruktion ließen einiges zu wünschen übrig. Es scheint, dass JOY-iT sich unsere Kritik zu Herzen genommen und deshalb den PSG9080 entwickelt hat. Er kostet zwar fast das Doppelte, doch dafür bietet er einen größeren Frequenzbereich, mehr Optionen und ein deutlich besseres Gehäuse mit stabiler Frontplatte, größerem Display und eingebautem Netzteil.

Hier ein kurzer Überblick über die wichtigsten Merkmale des PSG9080. Zwei Signalausgänge können unabhängig voneinander verwendet oder miteinander verbunden werden. Die maximale Sinus-Frequenz beträgt 80 MHz. Für andere Wellenformen wie Rechteck und Puls ist ein Bereich von 30 MHz angegeben. Die Sampling-Rate liegt bei 300 Msamples/s. Der D/A-Wandler hat eine Auflösung von 14 Bit. Es gibt viele Modulationsmöglichkeiten sowie eine Sweep- und VCO-Funktionalität und außerdem noch programmierbare Wellenformen mit bis zu 8192 Stützpunkten. Auch einen eingebauter Frequenz-/Impulszähler mit einem Bereich bis zu 100 MHz gehört zu den Pluspunkten dieses Generators, der auch von einem PC aus betrieben werden kann.
 

Ansprechende Gehäuse

Der PSG9080 wird in einem stabilen Karton geliefert, in dem sich auch das Netzkabel, das USB-Kabel und zwei verschiedene Arten von BNC-Kabeln befinden. Das Gehäuse des Generators besteht komplett aus Kunststoff und ist daher auffallend leicht und dazu noch sehr gut verarbeitet. Es fühlt sich recht stabil an und ist an der Vorder- und Rückseite mit gummiartigen Schutzkanten versehen. Dadurch bleibt das Gerät trotz des geringen Gewichts stabil auf dem Tisch stehen und rutscht nicht nach hinten, wenn man eine Taste drückt – oft ein Ärgernis bei vielen elektronischen Geräten. Ein Tragegriff, der in verschiedenen Positionen arretiert werden kann und ebenfalls mit gut haftenden Gummifüßen ausgestattet ist, erleichtert den Transport. Beim Netzteil handelt es sich um ein Schaltnetzteil.

Die Frontplatte (Bild 1) ist übersichtlich gestaltet.

Es gibt Zifferntasten für die direkte Eingabe von Werten, und es gibt separate Tasten für die verschiedenen Optionen wie Sweep, Modulation und VCO. Auch ein Signaleingang für den Frequenzzähler und ein Drehknopf zum Verändern einer Einstellung dürfen natürlich nicht fehlen. Neben dem Display sind sechs Universaltasten angeordnet, deren Funktionen auf dem Display angezeigt werden. Das optisch ansprechende Display ist dreieinhalb Zoll groß und zeigt sowohl die Einstellungen für die beiden Ausgangskanäle als auch andere Einstellungen an. Die Helligkeit ist ausreichend und die scharf erscheinenden Ziffern lassen sich auch von der Seite noch gut ablesen.

Auf der Rückseite (Bild 2) finden wir den Netzanschluss mit einem konventionellen Ein-/Ausschalter, einen USB-Anschluss, eine DC-Buchse (der Generator kann auch mit 5 V DC versorgt werden), einen TTL-Anschluss (dessen Funktion leider nirgendwo erklärt wird) und zwei Sync-Buchsen, mit denen die Synchronisation mehrerer Generatoren ermöglicht wird.

Besondere Merkmale

Die Bedienung des PSG9080 ist einfach. Für die meisten Funktionen müssen Sie nicht einmal ins Handbuch schauen (dieses kann übrigens hier heruntergeladen werden). Bei den Wellenformen können Sie mit den neben dem Display angeordneten Funktionstasten den Parameter auswählen, den Sie ändern möchten. Der Wert kann nun mit dem Drehknopf oder durch Eingabe eines Wertes über den Ziffernblock geändert werden. Das Display zeigt kontinuierlich die relevanten Werte für die beiden Ausgangskanäle an (Bild 3).

21 Standard-Kurvenformen sind vorprogrammiert. Zusätzlich sind 15 Kurvenformen, die Sie selbst programmieren können, möglich, wozu die PC-Software DDS Signal Generator benötigt wird.

Mit der Taste MOD gelangt man ins Modulationsmenü, in dem zahlreiche Modulationsverfahren zur Auswahl stehen. Eine externe Modulation ist über den Mod-Eingang an der Frontplatte möglich. Über die Sweep-Taste gelangen Sie in das Sweep-Menü. Leider können Sie den Sweep nur per Tastendruck starten und nicht über ein Triggersignal von einem anderen Gerät. Der VCO-Eingang (Voltage Controlled Oscillator) bietet die Möglichkeit, mit einem Steuersignal von 0 bis 5 V am EXT-Eingang die Frequenz eines der Ausgangssignale in einem vorgegebenen Bereich zu steuern.

Der eingebaute Frequenzzähler ist über die Taste MEAS zugänglich. Der Messbereich erstreckt sich dabei laut Hersteller auf bis zu 100 MHz. Einige Anwender behaupten im Internet sogar, dass die Grenze noch höher liegt. Sie können den PSG9080 übrigens auch als Impulszähler bis zu einer Obergrenze von etwa 4 Milliarden Impulsen verwenden.

Der PSG9080 bietet auch die Möglichkeit, eine Folge von Wellenformen zu programmieren. Dabei kann die Dauer jeder einzelnen Wellenform eingestellt werden, ebenso wie die Anzahl der Wiederholungen. Es stehen insgesamt 20 Programmspeicher zur Verfügung, die jeweils bis zu 100 Schritte enthalten können. Der Programmiermodus wird mit der FUNC-Taste aufgerufen. Die Daten können mit LOAD bzw. SAVE schnell in den Speicher eingegeben oder aus ihm abgerufen werden.

Schließlich gibt es noch ein Systemmenü, das eine Reihe von Grundeinstellungen für den Generator enthält. Hier befinden sich auch die verschiedenen Einstellungen zur Synchronisation bestimmter Eigenschaften der beiden Ausgangskanäle (z. B. Frequenz oder Amplitude). Es besteht bei Bedarf auch die Möglichkeit, die Frequenz und/oder die Ausgangsamplitude zu kalibrieren.

Im Praxistest

Was beim Einschalten sofort auffällt, ist die Tatsache, dass der Generator sehr schnell hochfährt (innerhalb von 2 bis 3 Sekunden), obwohl wir es hier mit einer Entwicklung zu tun haben, die auf einem FPGA (Xilinx Spartan-6, Bild 4) basiert.

Weniger erfreulich ist der eingebaute Piepser, der bei jedem Tastendruck ertönt. Zum Glück können Sie diesen im Systemmenü stummschalten. Was mich auch störte, war die Tatsache, dass beide Ausgänge sofort nach dem Einschalten aktiviert sind und ein Signal von 5 Vss liefern. Ich habe das Problem gelöst, indem ich sie ausgeschaltet und diesen Zustand zusammen mit ein paar anderen Änderungen im ersten Programmspeicherplatz abgelegt habe. Wenn Sie den Generator das nächste Mal einschalten, wird er mit diesen Einstellungen initialisiert.

Die Standardwellenformen sehen durchweg gut aus. Die Puls-Signale besitzen schöne steile Flanken mit minimalem Überschwingen, aber beim Sinus hätte ich einen etwas geringeren Klirrfaktor erwartet als die gemessenen -45 dB. Immerhin besitzt der D/A-Wandler eine Breite von 14 Bit. Die maximale Ausgangsamplitude hängt von der Ausgangsfrequenz ab: Unter 1 MHz beträgt sie 25 Vss, bei höheren Frequenzen nimmt sie stufenweise ab, bis sie bei 3,6 V_ss zwischen 60 und 80 MHz endet. Beachten Sie, dass diese Werte für unbelastete Ausgänge gelten. Bei einem Abschluss an 50 Ω sinken sie auf die Hälfte ab. Der Generator zeigt leider nur den unbelasteten Amplitudenwert an. Eine Software-Option zur Eingabe eines RMS-Wertes wäre wünschenswert: Es kann nur ein Spitze-Spitze-Wert eingegeben werden. Wenn der Ausgang mit 50 Ω abgeschlossen ist und die Ausgangsspannung auf 1,5 V_ss eingestellt wird, bleibt die Ausgangsamplitude über einen Frequenzbereich bis 60 MHz konstant.

Die Programmiermöglichkeit ist ein netter Bonus, aber es dauert eine Weile, bis man diese Funktionalität richtig verstanden hat. Sie müssen zunächst jede der gewünschten Wellenformen mit der gewünschten Amplitude und weiteren Eigenschaften in ihren individuellen Speicherplätzen ablegen. Diese Speicher können Sie dann in der von Ihnen festgelegten Reihenfolge mit Dauer und Anzahl der Wiederholungen in den Funktionsspeicher eingeben. Zur Überprüfung des Endergebnisses steht ein Debug-Modus zur Verfügung.

Mit der beiliegenden Software DDS Signal Generator (Bild 5) wird es möglich, den PSG9080 komplett vom Computer aus zu bedienen und auch zu programmieren.

Die Benutzeroberfläche des Programms ist im Vergleich zu anderen Windows-Programmen vielleicht nicht ganz so ausgefeilt, aber alles, was ich ausprobiert habe, funktionierte ohne Probleme.

Guter Preis, viele Möglichkeiten

Für etwas mehr als 200 Euro bekommt man einen tollen Funktionsgenerator mit vielen Features, einem schönen Gehäuse, einem übersichtlichen Display und einem gut organisierten Bedienfeld. Ein paar kritische Anmerkungen habe ich zwar schon gemacht, aber mit denen kann man sicher leben. Insgesamt bietet der PSG9080 viele positive Eigenschaften und einen großen Frequenzbereich – Features, die man bei anderen Signalgeneratoren in dieser Preisklasse nicht findet. Ich denke, so mancher Elektroniker hätte gerne einen PSG9080 auf seinem Labortisch!