Генератори сигнала: шема, принцип рада, уређај и прегледи

Генератори сигнала се користе у пројектовању електронских уређаја. Користе се за тестирање радио предајника, пријемника, аудио појачала. Генератор вам омогућава да креирате сигнал са потребном амплитудом, фреквенцијом и периодом. Ово симулира сигнале који ће бити послани уређају током рада. Уређај је неопходан, јер вам омогућава да тестирате рад било ког уређаја у свим режимима.

Како изгледају генератори?

Стандардни синусни генератори су приказани у облику мале кутије, а на предњем панелу се налази екран. Користи се за контролу вибрација и подешавања. На врху екрана налази се текстуални оквир - ово је врста менија у којем постоје различите функције. Контроле се могу извршити помоћу дугмади и променљиви отпорници. На екрану се приказују све информације потребне за рад.

Амплитуда и помак сигнала се подешавају помоћу дугмади. Најновији модели уређаја опремљени су излазима, преко којих можете снимати све резултате на фласх дриве. Да би се променила фреквенција узорковања у генераторима синусоидног сигнала, користе се специјални регулатори. Захваљујући њима корисник може врло брзо синхронизирати. Обично на дну, испод екрана, налази се дугме за напајање, а поред њега су и излази генератора.

Домаћи уређаји

Можете направити генератор сигнала властитим рукама од импровизираних средстава. Главни део било ког генератора је селектор (енглески избор је избор). У сваком дизајну је дизајниран за више канала. У стандардном дизајну није било више од два чипа. То је довољно за имплементацију најједноставнијих уређаја. Идеалан за производњу генератора чипова из серије КХ148. Што се тиче претварача, они се користе само као аналогни.

У неким случајевима допуштено је кориштење особног рачунала као генератора сигнала. Својим рукама можете направити мали адаптер - инсталиран је на излазу звучне картице. Сигнал се уклања са излаза и користи се за тестирање опреме. На рачунару је инсталиран програм који ће управљати звучном картицом. Недостатак овог дизајна је сувише низак опсег фреквенција, тако да се не може користити приликом тестирања неких уређаја.

Генератори синусног таласа

Синус је најчешћи генератор валног облика. То је неопходно за тестирање већине опреме. Дизајн користи најједноставније чипове. Они производе сигнал који се претвара оперативно појачало. За подешавање сигнала потребно је укључити варијабилне или фиксне отпорнике у круг. У зависности од врсте отпора који се користи, постепено или глатко ће се извршити подешавање.

Генератори синусног сигнала се широко користе за подешавање не само радио опреме, већ и високофреквентне опреме - претварача, извора напајања, фреквентних претварача за асинхроне моторе, итд. Штавише, фреквенција се повећава десет пута - до 100 МХз. Ово је неопходно за нормалан рад пулсног трансформатора.

Генератори ниске фреквенције

Такве конструкције се користе за подешавање и тестирање аудио опреме. Ако обратите пажњу на шему најједноставнијег нискофреквентног генератора сигнала, видите да су у њега уграђени променљиви отпорници - они се користе за подешавање облика и величине сигнала. Да бисте променили величину импулса, можете користити модулатор серије КК202. Сигнал у овом случају мора бити генерисан преко кондензатора.

Генератор нискофреквентних сигнала користи се за подешавање аудио опреме као што су плејери, аудио појачала, итд. Као генератор можете користити лични рачунар (чак и стари лаптоп). Ово је опција буџета која не захтева велике трошкове ако је стари компјутер доступан. Довољно је инсталирати најновију верзију управљачких програма, програм за рад са звучном картицом и направити адаптер за повезивање са опремом.

Како раде генератори звука

Али ако говоримо о стандардним дизајну направљеним на чиповима, онда се напон примењује на селектор. Сигнал се генерише једним или више микроконтролера.

Типично, склоп се састоји од једног чипа, који поставља фреквенцију:

1. Повезује се на један улаз куартз ресонатор подешена на одређену фреквенцију.
2. Варијабилни отпорник је спојен на други улаз микроконтролера (номинална вриједност је изабрана емпиријски). Помоћу њега можете подесити флуктуације.
3. Чип вам омогућава да повећате или смањите фреквенцију коју производи кварц, на било коју вредност.
4. Микроконтролер се трепери (ако је потребно) тако да се фреквенција мења када се окреће дугме.

Максимална фреквенција коју уређај може генерисати зависи од коришћеног чипа и кварца. Вредност од 3 ГХз је највећа за већину дизајна. Да би се смањила грешка, постављају се ограничивачи.

Мешани генератори сигнала

Стандардни дизајн има вишеканални селектор. На предњој плочи генератора, генерирајући сигнал минималне фреквенције од 70 Хз, постоји најмање пет излаза. Оцене које се користе у дизајну отпора - 4 охма, кондензатори - 20 пФ. Генератор почиње да ради 2,5 секунде.

Реверзна фреквенција уређаја може се подесити у ширем опсегу - до 2000 кХз. У овом случају, фреквенција се контролише помоћу уређаја за модулацију. Грешка инструмента (апсолутна) није већа од 2 дБ. За стандардне генераторе сигнала користе се претварачи серије ПП201.

Генератор произвољног пулса

Ови уређаји имају једну особину - имају веома малу грешку. Дизајн такође омогућава фино подешавање излазног сигнала - за то се користи шестоканални селектор. Минимална фреквенција коју генерише генератор је 70 Хз. Такви генератори перципирају позитивне импулсе. Схема се примјењује кондензатори, капацитивни не мање од 20 пФ. Излазни отпор уређаја није већи од 5 охма.

Сви генератори произвољног таласног облика разликују се по синхронизационим параметрима. То се дешава због типа инсталираног конектора. Из тог разлога, повећање сигнала се може јавити у времену од 15-40 нс. У зависности од модела генератора, у њему могу постојати два типа модова - логаритамски и линеарни. Помоћу одговарајућих прекидача, они се могу мењати, што ће довести до корекције амплитуде. Укупна грешка фреквенције није већа од 3%.

Комплексни генератори сигнала

Генератор ДДС сигнала може се назвати дизајном који омогућава примање импулса сложеног облика. У таквим конструкцијама користе се само вишеканални типови селектора. Произведени сигнал је нужно појачан, а регулатори се користе за промену режима рада.

Укупно време пораста сигнала је не више од 40 нс. Да би се смањило време коришћења кондензатора капацитета до 15 пФ. Излазна импеданса уређаја је око 50 охма (стандардна вредност). Када ради на 40 кХз, дисторзија не прелази 1%. Такви дизајни генератора се широко користе за тестирање радија.

Ембеддед Едиторс

Сви генератори ниских и високих фреквенција су врло једноставни за постављање. Они имају неколико четворосмерних дугмади која вам омогућавају да подесите вредност максималне фреквенције. Време преласка у стабилно стање у већини модела није веће од 3 мс. Овако кратко време се може постићи коришћењем микроконтролера.

Микроконтролери су монтирани на матичној плочи, у неким изведбама се могу уклонити - у само једном покрету можете инсталирати нови елемент. У дизајну са уграђеним уређивачем, нема инсталираних ограничивача. Након селектора за шему су претварачи. Понекад се у шемама могу наћи синтисајзери. Максимална фреквенција генерисаног сигнала може бити 2000 кХз, укупна грешка није већа од 2%.

Дигитални генератори сигнала

Погледали сте како генератор звука ради на тестирању бас појачала. Али данас, широка популарност дигиталне технологије - разни контролери, мјерни уређаји који требају више финог подешавања. Конектори који се користе у таквим генераторима - КР300. Дизајнерски отпорници имају отпор мањи од 4 охма. Због тога је могуће одржати велики унутрашњи отпор цијеле конструкције.

Код генератора дигиталних сигнала користе се три и четвероканални типови селектора, изграђени на чипу КА345. У дизајну се јавља пулсна модулација, јер је коефицијент трансмисије веома висок. Широкопојасни шум је изузетно низак - не више од 10 дБ. Ови дизајни омогућују вам да генеришете правоугаоне сигнале. Они су потребни за фино подешавање рада дигиталних кола.

Дизајн високих фреквенција

Унутрашњи отпор генератора високофреквентних сигнала је око 50 охма. У овом случају, уређај је у стању да испоручи више енергије. У дизајну високе фреквенције, ширина појаса је око 2 ГХз. Круг користи фиксне кондензаторе капацитета преко 7 пФ. То вам омогућава да задржите максималну струју у кругу до 3 А. Дисторзија на нивоу од 1%.

У високофреквентним генераторима користе се само оперативна појачала. Ограничивачи сигнала се монтирају на почетку и крају круга. За рад се користе микроконтролери из серије ППК211 и селектор са шест канала. Помоћу дугмади можете подесити излазну фреквенцију - минималну вредност од 90 Хз.

Логички сигнали

Дизајн користи фиксне отпорнике, чија номинална вредност не прелази 4 охма. Због тога се одржава веома висок унутрашњи отпор. Да би се смањила брзина преноса сигнала, користи се оперативно појачало. На предњем панелу у стандардној изведби постоје три излаза која су повезана са ограничивачем пропусног опсега помоћу краткоспојника.

Круг генератора сигнала користи прекидаче. Најчешће се користи обртни тип, који вам омогућава да изаберете један од два режима. Ови типови осцилатора се могу користити за фазну модулацију. Максимални ниво буке у већини структура не прелази 5 дБ. Одступање (нега) фреквенције не веће од 16 кХз. Међу недостацима структура овог типа, можемо издвојити велико време пораста сигнала, јер је пропусност микроконтролера веома ниска.

Генератор Ревиевс

Преглед једноставних дизајна који се продају у продавницама, сорте. Неки купци примећују да су кораци сувише примјетни у генераторима (иако би кривуља требала бити глатка). Због тога није могуће правилно конфигурисати аудио опрему. Други купци примећују да генератори не раде у једном или више опсега. Ако вам је потребан квалитет и поузданост, набавите вишенаменски генератор. То ће вам омогућити да конфигуришете било коју опрему - од аудио појачала до радио предајника мобилних телефона. Јефтини дизајнери, који су довољни у продавницама, дозвољавају само грубо подешавање опреме. Такав генератор сигнала добро подржава фреквенцију, али облик кривуље оставља много жељеног.