Angka yang paling sering dipakai untuk menilai generator arbitrer adalah sample rate-nya. Laju cuplik memang penting, tetapi bukan satu-satunya penentu apakah bentuk gelombang yang keluar benar-benar menyerupai yang diminta. Lebar pita keluaran, resolusi vertikal, kedalaman memori, dan cara instrumen memakai sampelnya menentukan hasil akhir. Artikel ini membahas keempat hal itu beserta batas praktisnya.
Laju cuplik dan jarak antar sampel
Laju cuplik menyatakan berapa banyak titik data yang dikeluarkan dalam satu detik. Generator pada kategori ini menyediakan sistem pencuplikan dengan laju 5 GSa per detik pada sistem pengukurannya, sedangkan bentuk gelombang arbitrer dapat dimainkan pada laju 0,01 Sa per detik sampai 2,5 GSa per detik.
Angka sample rate dapat diterjemahkan menjadi jarak waktu antar sampel, dan jarak itulah yang membatasi ketelitian bentuk gelombang. Pada laju 2,5 GSa per detik, satu sampel setara 1 ÷ (2,5 × 109) = 0,4 nanodetik. Artinya, perubahan bentuk gelombang yang lebih cepat daripada 0,4 nanodetik tidak dapat dinyatakan secara langsung dan hanya muncul sebagai hasil interpolasi dari titik-titik di sekitarnya.
Lebar pita keluaran dan waktu transisi
Lebar pita keluaran menyatakan rentang frekuensi yang dapat dikeluarkan dengan amplitudo yang masih dapat diterima. Salah satu generator pada kategori ini menyatakan bandwidth maksimum 1 GHz. Lebar pita ini membatasi seberapa cepat tepi sinyal dapat berubah, terlepas dari besarnya sample rate.
Perhitungan untuk memperkirakan waktu transisi dari bandwidth: waktu transisi kira-kira 0,35 dibagi bandwidth. Pada bandwidth 1 GHz, waktu transisi yang dapat dicapai kira-kira 0,35 ÷ 1 × 109 = 0,35 nanodetik, atau 350 pikodetik. Angka itu konsisten dengan spesifikasi lebar pulsa minimum 1 nanodetik dan tingkat jitter rendah yang dinyatakan pada generator tersebut.
Hubungan antara sample rate dan bandwidth menjelaskan mengapa sample rate yang tinggi tidak otomatis menghasilkan bentuk gelombang yang tajam. Pada laju 2,5 GSa per detik, satu periode sinyal 1 GHz hanya diwakili sekitar 2,5 titik sampel. Bentuk gelombang seperti itu hanya masuk akal bila ditinjau sebagai sinyal yang difilter, bukan sebagai titik-titik yang digambar berurutan.
Tabel: spesifikasi dan batas praktisnya
| Spesifikasi | Artinya | Batas praktis yang ditimbulkan |
|---|---|---|
| Laju cuplik 5 GSa per detik | Jumlah titik data per detik pada sistem pencuplikan | Jarak antar sampel 0,4 ns pada laju 2,5 GSa per detik |
| Lebar pita 1 GHz | Rentang frekuensi keluaran yang masih dapat diterima | Waktu transisi terbatas sekitar 350 ps |
| Resolusi vertikal 14 bit | Jumlah tingkat amplitudo yang dapat dibentuk | Langkah amplitudo terkecil pada rentang yang dipakai |
| Kedalaman memori 512 Mpts | Jumlah titik yang dapat disimpan dalam satu pola | Lama pemutaran pada sample rate yang dipilih |
| Lebar pulsa minimum 1 ns | Pulsa terpendek yang dapat dibentuk | Pengujian dengan pulsa lebih pendek memerlukan instrumen lain |
| Sinyal vektor 500 MS per detik | Laju simbol untuk sinyal termodulasi | Cakupan pengujian modulator dan penerima digital |
Resolusi vertikal dan langkah amplitudo terkecil
Resolusi vertikal menentukan berapa banyak tingkat amplitudo berbeda yang dapat dibentuk generator. Pada kategori ini tersedia generator dengan konversi digital ke analog 16 bit pada keluaran diferensialnya dan sistem pencuplikan dengan resolusi vertikal 14 bit, serta generator fungsi arbitrer dengan rentang amplitudo keluaran 1 mVp-p sampai 10 Vp-p pada beban 50 ohm.
Perhitungan untuk menggambarkan pengaruh resolusi: pada resolusi 14 bit terdapat 214 = 16.384 tingkat amplitudo. Bila rentang keluaran yang dipakai 10 Vp-p, langkah terkecil yang dapat dibentuk kira-kira 10 V ÷ 16.384 ≈ 0,61 mV. Karena itu, bentuk gelombang dengan amplitudo sangat kecil memerlukan pemilihan rentang keluaran yang lebih sempit agar langkah terkecilnya ikut mengecil, bukan sekadar menurunkan angka amplitudo pada rentang yang besar.
Kedalaman memori dan cara instrumen memakai sampel
Kedalaman memori menentukan panjang pola yang dapat dimainkan pada sample rate tertentu. Generator pada kategori ini menyediakan kedalaman memori sampai 512 Mpts. Selain angka memori, cara instrumen memakai sampelnya juga menentukan hasil pada pola berulang.
Pada salah satu generator pada kategori ini, mode lanjutan memakai teknik sample rate variabel, yaitu setiap sampel pada bentuk gelombang dikeluarkan sekali dan hanya sekali pada setiap siklus, tersinkronisasi dengan sample rate. Teknik itu menghindari pengulangan sampel yang sama pada bagian pola yang berubah lambat, sehingga memori yang tersedia lebih banyak terpakai untuk bagian pola yang benar-benar berubah.
Kemampuan tambahan yang berkaitan dengan bentuk gelombang
Beberapa kemampuan lain ikut menentukan jenis bentuk gelombang yang dapat dihasilkan. Generator pada kategori ini menyatakan kemampuan menghasilkan derau Gaussian putih dengan bandwidth sampai 1 GHz yang dapat diatur, keluaran bus digital LVDS dan LVTTL sampai 1 Gbps, lompatan frekuensi pada modulasi sinus dan AM termasuk keluaran daftar frekuensi atau keluaran acak PRBS pada rentang frekuensi tertentu, serta keluaran multipulsa.
Daftar periksa membaca spesifikasi
- Catat sample rate dan hitung jarak antar sampel pada laju yang akan dipakai.
- Catat bandwidth keluaran dan perkirakan waktu transisi yang dapat dicapai.
- Periksa rentang amplitudo keluaran dan impedansi beban yang disyaratkan.
- Catat resolusi vertikal dan hitung langkah amplitudo terkecil pada rentang yang dipakai.
- Hitung kebutuhan memori dari panjang pola dan sample rate yang direncanakan.
- Periksa lebar pulsa minimum bila pola memuat pulsa sempit.
- Periksa kemampuan sinyal vektor bila perangkat yang diuji memakai modulasi digital.
- Periksa kebutuhan derau terkendali dan rentang lebarnya.
- Periksa cara instrumen memakai sampel pada pola berulang.
Kesalahan umum
- Menilai generator dari sample rate tanpa memeriksa bandwidth keluaran.
- Mengharapkan tepi sinyal yang lebih cepat daripada yang diizinkan bandwidth.
- Memakai rentang amplitudo besar untuk sinyal kecil sehingga langkah amplitudonya kasar.
- Menghitung kebutuhan memori tanpa menetapkan sample rate.
- Mengabaikan jarak antar sampel pada pengujian yang menuntut ketelitian waktu.
- Menganggap jumlah sampel per periode tidak memengaruhi bentuk gelombang frekuensi tinggi.
- Tidak memeriksa lebar pulsa minimum pada pola yang memuat pulsa sempit.
Peralatan dan konfigurasi terkait
- Siglent SDG7000A — 5 GSa per detik, 14 bit, 1 GHz
- Siglent SDG8000A — 4/5 GHz, 2/4 Kanal
- Siglent SDG6000X — 200/350/500 MHz, 2 Kanal
- Tektronix AFG31000 Series — 1 mVp-p sampai 10 Vp-p, mode urutan
- Tektronix AWG70000B Series — Arbitrary Waveform Generator 50 GS/s
- Kategori: Waveform & Function Generator · Merek: Siglent, Tektronix
- Artikel terkait: Arbitrary Waveform Generator vs Function Generator
- Artikel serumpun: Memilih Generator untuk Pengujian Otomatis, Memverifikasi Kanal Akuisisi
Kesimpulan
Bentuk gelombang yang dihasilkan generator arbitrer dibatasi oleh empat hal sekaligus: jarak antar sampel yang ditentukan sample rate, waktu transisi yang ditentukan bandwidth, langkah amplitudo terkecil yang ditentukan resolusi vertikal, dan panjang pola yang ditentukan kedalaman memori. Bandingkan keempatnya dengan kebutuhan pengujian, bukan hanya angka sample rate. Untuk meninjau generator yang sesuai dengan kebutuhan pengujian Anda atau menyiapkan permintaan penawaran, tim Terastek dapat membantu mencocokkannya.
Sumber resmi
- Siglent Technologies, “SDG7000A Series Arbitrary Waveform Generator” (Data Sheet EN01C), https://www.int.siglent.com/u_file/download/24_10_22/SDG7000A_Datasheet_EN01C.pdf — diakses 30 September 2026
- Tektronix, “Arbitrary Function Generators AFG31000 Series” (Data Sheet 75W614443), https://download.tek.com/datasheet/AFG31000-Arbitrary-Function-Generators-Datasheet-75W614443.pdf — diakses 30 September 2026
