Signalni generatorji: shema, princip delovanja, naprava in pregledi

Generatorji signalov se uporabljajo pri oblikovanju elektronskih naprav. Uporabljajo se za testiranje radijskih oddajnikov, sprejemnikov, avdio ojačevalnikov. Generator omogoča ustvarjanje signala z zahtevano amplitudo, frekvenco in časom. To simulira signale, ki bodo poslani napravi med delovanjem. Naprava je nepogrešljiva, saj vam omogoča, da preizkusite delovanje katere koli naprave v vseh načinih.

Kako izgledajo generatorji?

Standardni sinusni generatorji so predstavljeni v obliki majhne škatle, na sprednji plošči pa je zaslon. Uporablja se za nadzor vibracij in nastavitev. Na vrhu zaslona je polje z besedilom - to je vrsta menija, v katerem so različne funkcije. Kontrole se lahko izvedejo z gumbi in spremenljivi upori. Na zaslonu so prikazane vse potrebne informacije pri delu.

Amplituda in odmik signala se nastavljata z gumbi. Najnovejši modeli naprav so opremljeni z izhodi, preko katerih lahko zabeležite vse rezultate na bliskovnem pogonu. Za spremembo frekvence vzorčenja v generatorjih sinusnega signala se uporabljajo posebni regulatorji. Zaradi njih se lahko uporabnik sinhronizira zelo hitro. Običajno je na dnu, pod zaslonom, gumb za vklop in poleg njega so izhodi generatorja.

Domače naprave

S improviziranimi sredstvi lahko naredite generator signala z lastnimi rokami. Glavni del vsakega generatorja je izbirnik (izbira angleščine je izbira). V vsakem dizajnu je zasnovan za več kanalov. V standardnih modelih uporabljamo največ dva čipa. To je za izvedbo najenostavnejših naprav dovolj. Idealno za izdelavo generatorjev čipov iz serije KH148. Kot za pretvornike, se uporabljajo samo analogni.

V nekaterih primerih je dovoljeno uporabljati osebni računalnik kot generator signala. Lahko naredite majhen adapter z lastnimi rokami - nameščen je na izhodu zvočne kartice. Signal se odstrani iz izhoda in se uporablja za testiranje opreme. V računalniku je nameščen program, ki nadzoruje zvočno kartico. Pomanjkljivost te zasnove je preozek razpon frekvenc, zato ga ni mogoče uporabiti pri testiranju nekaterih naprav.

Generatorji sinusnih valov

Sinus je najpogostejši generator valovne oblike. To je potrebno za testiranje večine opreme. Zasnova uporablja najbolj preproste čipe. Proizvajajo signal, ki se pretvori operacijski ojačevalnik. Za nastavitev signalov je potrebno v tokokrog vključiti spremenljive ali fiksne upore. Glede na vrsto uporabljenega upora se izvede postopna ali gladka nastavitev.

Generatorji sinusnih signalov se pogosto uporabljajo za nastavitev ne le radijske opreme, ampak tudi visokofrekvenčne opreme - pretvornikov, napajalnikov, frekvenčnih pretvornikov za asinhronske motorje itd. Ta tehnika omogoča pretvorbo originalnega sinusa gospodinjskega omrežja (frekvenca 50 Hz). Poleg tega se frekvenca poveča za desetkrat - do 100 MHz. To je potrebno za normalno delovanje pulznega transformatorja.

Nizkofrekvenčni generatorji

Takšne konstrukcije se uporabljajo za uglaševanje in testiranje avdio opreme. Če ste pozorni na shemo najenostavnejšega nizkofrekvenčnega signalnega generatorja, lahko vidite, da so v njem nameščeni spremenljivi upori - uporabljajo se za nastavitev oblike in velikosti signala. Za spremembo velikosti impulza lahko uporabite modulator KK202. Signal v tem primeru mora biti generiran preko kondenzatorjev.

Nizkofrekvenčni generator signala se uporablja za uglaševanje katere koli avdio opreme, kot so predvajalniki, avdio ojačevalniki itd. To je proračunska možnost, ki ne zahteva velikih izdatkov, če je na voljo star računalnik. Dovolj je namestiti najnovejšo različico gonilnikov, program za delo z zvočno kartico in narediti adapter za priključitev na opremo.

Kako delujejo generatorji zvoka

Ampak, če govorimo o standardnih modelih na žetonih, potem se napetost nanaša na izbirnik. Signal generira eno ali več mikrovezij.

Običajno je vezje sestavljeno iz enega samega čipa, ki določa frekvenco:

1. Povezuje se z enim vhodom kvarčni resonator nastavljena na določeno frekvenco.
2. Na drugi vhod mikrovezja je priključen spremenljiv upor (empirično se izbere nazivna vrednost). Z njim lahko prilagodite nihanja.
3. Čip vam omogoča, da povečate ali zmanjšate frekvenco, ki jo proizvaja kvarc, na katero koli vrednost.
4. Mikro vezje utripa (če je potrebno), tako da se frekvenca spremeni, ko je gumb obrnjen.

Največja frekvenca, ki jo naprava lahko ustvari, je odvisna od uporabljenega čipa in kvarca. Vrednost 3 GHz je najvišja za večino modelov. Za zmanjšanje napak so nastavljeni omejevalniki.

Mešani generatorji signalov

Standardna izvedba ima večkanalno izbiro. Na sprednji plošči generatorja, ki generira signal z minimalno frekvenco 70 Hz, obstaja vsaj pet izhodov. Ocene, uporabljene pri načrtovanju upora - 4 ohmov, kondenzatorji - 20 pF. Generator začne delovati 2,5 sekunde.

Reverzno frekvenco naprave lahko nastavite v širšem območju - do 2000 kHz. V tem primeru frekvenco nadzoruje modulacijska naprava. Napaka instrumenta (absolutna) ne presega 2 dB. Za standardne signalne generatorje se uporabljajo pretvorniki serije PP201.

Proizvajalec poljubnih impulzov

Te naprave imajo eno funkcijo - imajo zelo majhno napako. Zasnova zagotavlja tudi fino nastavitev izhodnega signala - za to se uporablja šest-kanalni izbirnik. Minimalna frekvenca, ki jo proizvaja generator, je 70 Hz. Taki generatorji so zaznali pozitivne impulze. Shema se uporablja kondenzatorji, kapacitivni ne manj kot 20 pF. Izhodna upornost naprave ni večja od 5 ohmov.

Vsi generatorji valovnih oblik se razlikujejo po sinhronizacijskih parametrih. To se zgodi zaradi vgrajenega tipa priključka. Zaradi tega se lahko poveča signal v času 15-40 ns. Odvisno od modela generatorja lahko v njem obstajata dve vrsti načinov - logaritemska in linearna. S pomočjo ustreznih stikal se lahko spremenijo, kar bo povzročilo korekcijo amplitude. Skupna napaka frekvence ne presega 3%.

Kompleksni generatorji signalov

DDS-generator signala lahko imenujemo zasnova, ki vam omogoča sprejemanje impulzov kompleksne oblike. V takih konstrukcijah se uporabljajo samo večkanalni tipi selektorjev. Proizvedeni signal je nujno ojačan, regulatorji pa se uporabljajo za spremembo načina delovanja.

Skupni čas vzpona signala ne presega 40 ns. Da bi zmanjšali čas, ki ga uporabljajo kondenzatorji z zmogljivostjo ne več kot 15 pF. Izhodna impedanca naprave je približno 50 ohmov (standardna vrednost). Pri delovanju pri 40 kHz popačenje ne presega 1%. Taki modeli generatorjev se pogosto uporabljajo za testiranje radijskih sprejemnikov.

Vdelani urejevalniki

Vsi nizko in visokofrekvenčni generatorji so zelo enostavni za nastavitev. Imajo več gumbov s štirimi položaji, ki vam omogočajo, da prilagodite vrednost največje frekvence. Čas prehoda v stabilno stanje pri večini modelov je največ 3 ms. Tako kratek čas lahko dosežemo z uporabo mikrokontrolerjev.

Mikrokontrolerji so nameščeni na glavni plošči, v nekaterih izvedbah so odstranljivi - v enem samem gibu lahko namestite nov element. V modelih z vgrajenim urejevalnikom niso nameščeni omejevalniki. Po izbiri za shemo so pretvorniki. Včasih je v shemah mogoče najti sintetizatorje. Največja frekvenca generiranega signala je lahko 2000 kHz, skupna napaka pa ne presega 2%.

Digitalni generatorji signalov

Pogledali ste, kako zvočni generator deluje za testiranje basovskih ojačevalnikov. Danes pa široka priljubljenost digitalne tehnologije - različni krmilniki, merilniki, ki potrebujejo bolj natančno nastavitev. Priključki, ki se uporabljajo v takšnih generatorjih - КР300. Konstrukcijski upori imajo upor najmanj 4 ohmov. Zaradi tega je mogoče ohraniti velik notranji upor celotne konstrukcije.

Pri digitalnih signalih se uporabljajo tri- in štirikanalni tipi selektorjev, zgrajeni na čipu KA345. Pri modelih pride do impulzne modulacije, saj je koeficient prenosa zelo visok. Širokopasovni šum je zelo nizek - ne več kot 10 dB. Ti načrti omogočajo ustvarjanje pravokotnih signalov. Potrebna so za fino nastavitev delovanja digitalnih vezij.

Visokofrekvenčni modeli

Notranji upor generatorja visokofrekvenčnega signala je okoli 50 ohmov. V tem primeru je naprava sposobna zagotoviti večjo moč. V visokofrekvenčnih modelih je pasovna širina približno 2 GHz. To vezje uporablja fiksne kondenzatorje z zmogljivostjo več kot 7 pF. To vam omogoča, da ohranite največji tok v tokokrogu do 3 A. Izkrivljanje na ravni 1%.

V visokofrekvenčnih generatorjih se uporabljajo samo operacijski ojačevalniki. Omejevalniki signala so nameščeni na začetku in na koncu vezja. Za delo se uporabljajo mikrokrmilniki iz serije PPK211 in šestkanalni selektor. Z gumboma lahko nastavite izhodno frekvenco - najmanjšo vrednost 90 Hz.

Logični signali

Konstrukcija uporablja fiksne upore, katerih nominalna vrednost ne presega 4 ohmov. Zaradi tega se ohranja zelo visoka notranja upornost. Za zmanjšanje hitrosti prenosa signala se uporablja operacijski ojačevalnik. Na sprednji plošči v standardnih izvedbah so trije izhodi, ki so povezani z omejevalnikom pasovne širine s pomočjo skakalcev.

Krog generatorja signala uporablja stikala. Najpogosteje uporabljena je vrsta vrtenja, ki omogoča izbiro enega od dveh načinov. Te vrste oscilatorjev se lahko uporabljajo za fazno modulacijo. Največja raven hrupa v večini objektov ne presega 5 dB. Odstopanje (nega) frekvence, ki ne presega 16 kHz. Med slabostmi tovrstnih struktur lahko ločimo velik čas vzpona signala, saj je pretok mikrokrmilnika zelo nizek.

Mnenja generatorja

Pregledi enostavnih modelov, ki se prodajajo v trgovinah, sorte. Nekateri kupci ugotavljajo, da so koraki preveč opazni v generatorjih (čeprav mora biti krivulja gladka). Zaradi tega ni mogoče pravilno konfigurirati avdio opreme. Drugi kupci ugotavljajo, da generatorji ne delujejo v enem ali več območjih. Če potrebujete kakovost in zanesljivost, dobite večnamenski generator. To vam omogoča, da konfigurirate vsako opremo - od ojačevalnikov zvoka do radijskih oddajnikov mobilnih telefonov. Poceni oblikovalci, ki so dovolj v trgovinah, omogočajo le grobo prilagoditev opreme. Takšen generator signalov podpira frekvenco dobro, vendar oblika krivulje pušča veliko želenega.