Generatori di segnali: schema e principio di funzionamento. Generatore di onde sinusoidali

Sommario:

Generatori di segnali: schema e principio di funzionamento. Generatore di onde sinusoidali
Generatori di segnali: schema e principio di funzionamento. Generatore di onde sinusoidali
Anonim

I generatori di segnale sono dispositivi progettati principalmente per testare i trasmettitori. Inoltre, gli esperti li utilizzano per misurare le caratteristiche dei convertitori analogici. I trasmettitori modello vengono testati simulando il segnale. Ciò è necessario per verificare la conformità del dispositivo agli standard moderni. Direttamente, il segnale al dispositivo può essere fornito in forma pura o con distorsione. La sua velocità può variare notevolmente tra i canali.

generatore di segnale a bassa frequenza
generatore di segnale a bassa frequenza

Che aspetto ha il generatore?

Se consideriamo il solito modello di generatore di segnale, lo schermo può essere visto sul pannello frontale. È necessario per monitorare le fluttuazioni ed eseguire il controllo. Nella parte superiore dello schermo c'è un editor che offre una varietà di funzioni tra cui scegliere. Più sotto c'è il sequencer, che mostra la frequenza di oscillazione. Sotto c'è la linea della modalità. L'ampiezza o il livello di offset del segnale può essere regolato utilizzando due pulsanti. C'è un mini-pannello separato per lavorare con i file. Con esso, i risultati dei test possono essere salvati immediatamenteaperto.

Affinché l'utente possa modificare la frequenza di campionamento, il generatore dispone di un regolatore speciale. Con valori numerici, puoi sincronizzare abbastanza rapidamente. Le uscite del segnale si trovano solitamente nella parte inferiore del dispositivo, sotto lo schermo. C'è anche un pulsante per avviare il generatore.

Dispositivi fatti in casa

Creare un generatore di segnali con le tue mani è piuttosto problematico a causa della complessità del dispositivo. L'elemento principale dell'attrezzatura è considerato il selettore. Viene calcolato nel modello per un certo numero di canali. Di solito ci sono due microcircuiti nel dispositivo. Per regolare la frequenza, il generatore necessita di un sintetizzatore. Se consideriamo i dispositivi multicanale, i microcontrollori per loro sono adatti per la serie KH148. I convertitori sono usati solo di tipo analogico.

Dispositivi di segnale sinusoidale

Il generatore di onde sinusoidali del chip usa quelle abbastanza semplici. In questo caso, gli amplificatori possono essere utilizzati solo di tipo operazionale. Ciò è necessario per la normale trasmissione del segnale dalle resistenze alla scheda. I potenziometri sono inclusi nel sistema con un valore nominale di almeno 200 ohm. Il duty cycle degli impulsi dipende dalla velocità del processo di generazione.

Per una configurazione flessibile del dispositivo, i blocchi sono installati multicanale. La gamma di frequenza del generatore di segnali sinusoidali cambia con un controllo rotativo. Per testare ricevitori, è adatto solo per il tipo modulante. Ciò suggerisce che il generatore dovrebbe avere almeno cinque canali.

proprio generatore di segnalemani
proprio generatore di segnalemani

Circuito generatore a bassa frequenza

Il generatore di segnali a bassa frequenza (il circuito mostrato di seguito) include resistori analogici. I potenziometri devono essere impostati solo su 150 ohm. Per modificare l'ampiezza dell'impulso, vengono utilizzati modulatori della serie KK202. La generazione in questo caso avviene tramite condensatori. Ci deve essere un ponticello tra i resistori nel circuito. La presenza di due conduttori permette di installare un interruttore (bassa frequenza) nel generatore di segnale.

generatori di segnali
generatori di segnali

Come funziona il modello con segnale acustico

Collegando il generatore di segnali di frequenza audio, la tensione viene inizialmente applicata al selettore. Successivamente, la corrente alternata passa attraverso un gruppo di transistor. Dopo la conversione per funzionare, i condensatori vengono accesi. Le vibrazioni si riflettono sullo schermo utilizzando un microcontrollore. Per regolare la frequenza limite, sono necessari pin speciali sul microcircuito.

La massima potenza di uscita in questo caso, il generatore di segnale audio può raggiungere i 3 GHz, ma l'errore dovrebbe essere minimo. Per fare ciò, vicino al resistore è installato un limitatore. Il rumore di fase è percepito dal sistema a spese del connettore. L'indice di modulazione di fase dipende esclusivamente dalla velocità di conversione attuale.

Diagramma del dispositivo a segnale misto

Il circuito oscillatore standard di questo tipo dispone di un selettore multicanale. Allo stesso tempo, sul pannello sono presenti più di cinque uscite. In questo caso, il limite di frequenza massima può essere impostato a 70 Hz. I condensatori in molti modelli sono disponibili con una capacità non superiore a 20pF. I resistori sono spesso inclusi con un valore nominale di 4 ohm. Il tempo di installazione della prima modalità è in media di 2,5 s.

A causa della presenza di un limitatore di larghezza di banda, la potenza inversa dell'unità può raggiungere i 2 MHz. La frequenza dello spettro in questo caso può essere regolata utilizzando un modulatore. Ci sono uscite separate per l'impedenza di uscita. L'errore di livello assoluto nel circuito è inferiore a 2 dB. I convertitori nei sistemi standard sono disponibili nella serie PP201.

generatore di segnale
generatore di segnale

Dispositivo a forma d'onda arbitraria

Questi dispositivi sono progettati per un piccolo errore. Hanno una modalità di sequenziamento flessibile. Il circuito di selezione standard prevede sei canali. L'impostazione della frequenza minima è 70 Hz. Gli impulsi positivi sono percepiti dal generatore di questo tipo. I condensatori nel circuito hanno una capacità di almeno 20 pF. La resistenza di uscita del dispositivo viene mantenuta fino a 5 ohm.

Questi generatori di segnali sono abbastanza diversi nei parametri di temporizzazione. È collegato, di regola, con il tipo di connettore. Di conseguenza, il tempo di salita varia da 15 a 40 ns. In totale, ci sono due modalità nei modelli (lineare e logaritmico). Con il loro aiuto, l'ampiezza può essere modificata. L'errore di frequenza in questo caso è inferiore al 3%.

Modifiche di segnali complessi

Per modificare segnali complessi, gli specialisti utilizzano solo selettori multicanale nei generatori. Sono dotati di amplificatori a colpo sicuro. I regolatori vengono utilizzati per modificare le modalità operative. Grazie al convertitore, la corrente diventa costante confrequenza inferiore a 60 Hz. Il tempo di salita non dovrebbe essere in media superiore a 40 ns. A tale scopo, la capacità minima del condensatore è 15 pF. La resistenza del sistema per il segnale deve essere percepita nella regione di 50 ohm. La distorsione a 40 kHz è in genere dell'1%. Pertanto, i generatori possono essere utilizzati per testare i ricevitori.

Generatori con editor integrati

I generatori di segnali di questo tipo sono molto facili da configurare. I regolatori al loro interno sono progettati per quattro posizioni. Pertanto, il livello della frequenza di taglio può essere regolato. Se parliamo del tempo di configurazione, in molti modelli è di 3 ms. Ciò si ottiene tramite microcontrollori. Sono collegati alla scheda con dei ponticelli. I limitatori di trasmissione non sono installati in generatori di questo tipo. Secondo lo schema del dispositivo, i convertitori si trovano dietro i selettori. I sintetizzatori sono usati raramente nei modelli. La potenza di uscita massima del dispositivo è a livello di 2 MHz. L'errore in questo caso è consentito solo del 2%.

generatore di onde sinusoidali
generatore di onde sinusoidali

Dispositivi con uscite digitali

I generatori di segnali con uscite digitali sono dotati di connettori per la serie KP300. I resistori, a loro volta, sono inclusi con un valore nominale di almeno 4 ohm. Pertanto, la resistenza interna del resistore viene mantenuta elevata. Sono in grado di testare questi dispositivi ricevitori con una potenza non superiore a 15 V. Il collegamento al convertitore avviene solo tramite jumper.

I selettori nei generatori si trovano a tre e quattro canali. Chip in standarddi solito si usano catene tipo KA345. Gli interruttori per strumenti di misura utilizzano solo quelli rotanti. La modulazione degli impulsi nei generatori avviene abbastanza rapidamente e ciò si ottiene grazie all'elevato coefficiente di trasmissione. Dovresti anche considerare il basso livello di rumore a banda larga a 10 dB.

Modelli con clock elevato

Il generatore di segnali ad alta frequenza di clock ha un'elevata potenza. Resistenza interna è in grado di sopportare una media di 50 ohm. La larghezza di banda di tali modelli è solitamente di 2 GHz. Inoltre, va tenuto presente che vengono utilizzati condensatori con una capacità di almeno 7 pF. Pertanto, la corrente massima viene mantenuta a 3 A. La distorsione massima nel sistema può essere dell'1%.

Gli amplificatori, di regola, possono essere trovati solo in generatori di tipo operativo. I limitatori nel circuito sono impostati all'inizio, così come alla fine. È presente un connettore per la selezione del tipo di segnali. I microcontrollori si trovano più spesso nella serie RRK211. Il selettore è predisposto per almeno sei canali. Sono disponibili regolatori rotanti in tali dispositivi. Il limite massimo di frequenza può essere impostato su 90 Hz.

circuito generatore di segnale
circuito generatore di segnale

Funzionamento dei generatori di segnali logici

Questo resistore generatore di segnale ha un valore nominale non superiore a 4 ohm. Allo stesso tempo, la resistenza interna è mantenuta piuttosto elevata. Per ridurre la velocità di trasmissione del segnale, sono installati amplificatori di tipo operazionale. Di norma, ci sono tre conclusioni sul pannello. Collegamento con limitatorila trasmissione avviene solo tramite jumper.

Gli interruttori nei dispositivi sono installati a rotazione. È possibile selezionare due modalità. Per la modulazione di fase è possibile utilizzare generatori di segnali del tipo specificato. Il loro parametro di rumore a banda larga non supera i 5 dB. L'indicatore di deviazione della frequenza, di regola, è di circa 16 MHz. Gli svantaggi includono lunghi tempi di salita e discesa. Ciò è dovuto alla bassa larghezza di banda del microcontrollore.

generatore di segnali acustici
generatore di segnali acustici

Circuito di origine con modulatore MX101

Il circuito oscillatore standard con un tale modulatore prevede un selettore per cinque canali. Ciò consente di lavorare in modalità lineare. L'ampiezza massima a basso carico viene mantenuta a 10 picchi. La polarizzazione CC si verifica abbastanza raramente. Il parametro della corrente di uscita è di circa 4 A. L'errore di frequenza massimo può arrivare fino al 3%. Il tempo di salita medio per oscillatori con questi modulatori è 50 ns.

La forma d'onda del meandro è accettata dal sistema. È possibile testare i ricevitori utilizzando questo modello con una potenza non superiore a 5 V. La modalità di scansione logaritmica consente di lavorare con successo con vari strumenti di misura. La velocità di sintonizzazione sul pannello può essere modificata senza problemi. A causa dell'elevata impedenza di uscita, il carico dai convertitori viene rimosso.

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