Generatori signala: shema, princip rada, uređaj i pregledi

Generatori signala koriste se u dizajnu elektroničkih uređaja. Koriste se za testiranje radioodašiljača, prijemnika, audio pojačala. Generator omogućuje stvaranje signala s potrebnom amplitudom, frekvencijom i razdobljem. Time se simuliraju signali koji će biti poslani uređaju tijekom rada. Uređaj je neophodan jer omogućuje testiranje rada bilo kojeg uređaja u svim načinima rada.

Kako izgledaju generatori?

Standardni generatori sinusnog vala prikazani su u obliku male kutije, a na prednjoj ploči nalazi se zaslon. Koristi se za kontrolu vibracija i podešavanja. Na vrhu zaslona nalazi se tekstualni okvir - ovo je vrsta izbornika u kojem postoje različite funkcije. Kontrole se mogu obavljati pomoću gumba i promjenjivi otpornici. Na zaslonu se prikazuju sve informacije potrebne za rad.

Amplituda i pomak signala podešavaju se pomoću gumba. Najnoviji modeli uređaja opremljeni su izlazima putem kojih možete snimati sve rezultate na flash pogon. Za promjenu frekvencije uzorkovanja u generatorima sinusnog signala koriste se posebni regulatori. Zahvaljujući njima korisnik se može vrlo brzo sinkronizirati. Obično na dnu, ispod zaslona, ​​nalazi se gumb za uključivanje, a pored njega su izlazi generatora.

Domaći uređaji

Možete napraviti generator signala vlastitim rukama iz improviziranih sredstava. Glavni dio bilo kojeg generatora je selektor (engleski izbor je izbor). U svakom dizajnu je dizajniran za više kanala. U standardnom dizajnu nije bilo više od dva čipa. To je za implementaciju najjednostavnijih uređaja dovoljno. Idealan za proizvodnju generatora čipova serije KH148. Što se tiče pretvarača, oni se koriste samo kao analogni.

U nekim slučajevima dopušteno je koristiti osobno računalo kao generator signala. Možete napraviti mali adapter vlastitim rukama - instaliran je na izlaz zvučne kartice. Signal se uklanja iz izlaza i koristi se za ispitivanje opreme. Na računalu je instaliran program koji će upravljati zvučnom karticom. Nedostatak ovog dizajna je preusko raspon frekvencija, tako da se ne može koristiti pri testiranju nekih uređaja.

Generatori sinusnog vala

Sinus je najčešći generator valnog oblika. To je potrebno za testiranje većine opreme. Dizajn koristi najjednostavniji čip. Oni proizvode signal koji se pretvara operativno pojačalo. Za podešavanje signala potrebno je u sklop uključiti varijabilne ili fiksne otpornike. Ovisno o vrsti upotrijebljenog otpora, postupno ili glatko izvršit će se podešavanje.

Generatori sinusnog signala široko se koriste za ugađanje ne samo radijske opreme, nego i visokofrekventne opreme - pretvarača, napajanja, frekventnih pretvarača za asinkrone motore, itd. Ova tehnika omogućuje pretvaranje izvornog sinusa kućne mreže (frekvencija 50 Hz). Štoviše, frekvencija se povećava deset puta - do 100 MHz. To je potrebno za normalan rad pulsnog transformatora.

Generatori niske frekvencije

Takve se konstrukcije koriste za podešavanje i ispitivanje audio opreme. Ako obratite pažnju na shemu najjednostavnijeg niskofrekventnog generatora signala, možete vidjeti da su u njemu ugrađeni promjenjivi otpornici - koriste se za podešavanje oblika i veličine signala. Za promjenu veličine impulsa možete koristiti modulator serije KK202. Signal u ovom slučaju mora biti generiran preko kondenzatora.

Generator signala niske frekvencije koristi se za podešavanje bilo koje audio opreme, kao što su igrači, audio pojačala, itd. Kao generator možete koristiti osobno računalo (čak i stari laptop). To je opcija proračuna koja ne zahtijeva velike izdatke ako je staro računalo dostupno. Dovoljno je instalirati najnoviju verziju upravljačkih programa, program za rad sa zvučnom karticom i napraviti adapter za povezivanje s opremom.

Kako rade generatori zvuka

Ali ako govorimo o standardnim nacrtima napravljenim na čipovima, tada se napon primjenjuje na selektor. Signal se generira pomoću jednog ili više mikro-krugova.

Tipično, sklop se sastoji od jednog čipa koji postavlja frekvenciju:

1. Spaja se na jedan ulaz kvarcni rezonator podešena na određenu frekvenciju.
2. Varijabilni otpornik je spojen na drugi ulaz mikrokroja (nazivna vrijednost se bira empirijski). Pomoću njega možete prilagoditi fluktuacije.
3. Čip omogućuje povećanje ili smanjenje frekvencije koju proizvodi kvarc, na bilo koju vrijednost.
4. Mikroskop je treptao (ako je potrebno) tako da se frekvencija mijenja kad se gumb okrene.

Maksimalna frekvencija koju uređaj može generirati ovisi o korištenom čipu i kvarcu. Vrijednost od 3 GHz je najveća za većinu dizajna. Za smanjenje ograničenja greške su postavljena.

Mješoviti generatori signala

Standardni dizajn ima višekanalni izbornik. Na prednjoj ploči generatora, generirajući signal s minimalnom frekvencijom od 70 Hz, postoji najmanje pet izlaza. Ocjene koje se koriste u dizajnu otpora - 4 ohma, kondenzatori - 20 pF. Generator počinje raditi 2,5 sekunde.

Reverzna frekvencija uređaja može se podesiti u širem rasponu - do 2000 kHz. U tom slučaju frekvenciju kontrolira modulacijski uređaj. Greška instrumenta (apsolutna) nije veća od 2 dB. Za standardne generatore signala koriste se pretvarači serije PP201.

Generator proizvoljnih impulsa

Ovi uređaji imaju jednu značajku - imaju vrlo malu pogrešku. Dizajn također omogućuje fino podešavanje izlaznog signala - za to se koristi šestokanalni selektor. Minimalna frekvencija koju generira generator je 70 Hz. Takvi generatori percipiraju pozitivne impulse. Shema se primjenjuje kondenzatori, kapacitivni ne manje od 20 pF. Izlazni otpor uređaja nije veći od 5 ohma.

Svi generatori valnog oblika razlikuju se u sinhronizacijskim parametrima. To se događa zbog vrste instaliranog konektora. Iz tog razloga, povećanje signala može se dogoditi u vremenu od 15-40 ns. Ovisno o modelu generatora, u njemu mogu postojati dvije vrste modova - logaritamska i linearna. Pomoću odgovarajućih prekidača mogu se mijenjati, što će rezultirati korekcijom amplitude. Ukupna pogreška učestalosti nije veća od 3%.

Složeni generatori signala

Generator DDS signala može se nazvati dizajnom koji vam omogućuje primanje impulsa složenog oblika. U takvim konstrukcijama koriste se samo višekanalni tipovi selektora. Proizvedeni signal je nužno pojačan, a regulatori se koriste za promjenu načina rada.

Ukupno vrijeme porasta signala nije više od 40 ns. Da bi se smanjilo vrijeme korištenja kondenzatora s kapacitetom ne većim od 15 pF. Izlazna impedancija uređaja je oko 50 ohma (standardna vrijednost). Kada radi na 40 kHz, izobličenje ne prelazi 1%. Takvi dizajni generatora se široko koriste za testiranje radija.

Ugrađeni uređivači

Svi generatori niskih i visokih frekvencija su vrlo jednostavni za postavljanje. Oni imaju nekoliko četverosmjernih gumba koji vam omogućuju da podesite vrijednost maksimalne frekvencije. Vrijeme prijelaza u stabilno stanje u većini modela nije više od 3 ms. Takvo kratko vrijeme može se postići uporabom mikrokontrolera.

Mikrokontroleri se montiraju na glavnu ploču, u nekim izvedbama se mogu ukloniti - u samo jednom pokretu možete ugraditi novi element. U dizajnu s ugrađenim uređivačem nema ograničenja. Nakon što su selektori za shemu pretvarači. Ponekad se u shemama mogu naći sintisajzeri. Maksimalna frekvencija generiranog signala može biti 2000 kHz, ukupna pogreška ne prelazi 2%.

Digitalni generatori signala

Pogledali ste kako generator zvuka radi na testiranju bas pojačala. Ali danas, široka popularnost digitalne tehnologije - razni kontroleri, mjerni instrumenti koji trebaju više finog podešavanja. Konektori koji se koriste u takvim generatorima - KR300. Dizajnerski otpornici imaju otpor ne manji od 4 ohma. Zbog toga je moguće zadržati veliki unutarnji otpor cijele konstrukcije.

Kod generatora digitalnih signala koriste se tri- i četverokanalni tipovi selektora, izgrađeni na čipu KA345. U nacrtima dolazi do impulsne modulacije, jer je koeficijent prijenosa vrlo visok. Širokopojasni šum je izuzetno nizak - ne više od 10 dB. Ovi nacrti omogućuju generiranje pravokutnih signala. Oni su potrebni za fino podešavanje rada digitalnih krugova.

Dizajn visokih frekvencija

Unutarnji otpor generatora visokofrekventnih signala je oko 50 ohma. U tom slučaju uređaj može isporučiti više energije. U visokofrekventnom dizajnu, širina pojasa je oko 2 GHz. Krug koristi fiksne kondenzatore s kapacitetom većim od 7 pF. To vam omogućuje da zadržite maksimalnu struju u krugu do 3 A. Distorzija na razini od 1%.

U visokofrekventnim generatorima koriste se samo operativna pojačala. Ograničivači signala su montirani na početku i na kraju kruga. Za rad se koriste mikrokontroleri iz serije PPK211 i šest-kanalni selektor. Pomoću gumba možete postaviti izlaznu frekvenciju - minimalnu vrijednost od 90 Hz.

Logički signali

Dizajn koristi fiksne otpornike, čija nominalna vrijednost ne prelazi 4 ohma. Zbog toga se održava vrlo visok unutarnji otpor. Kako bi se smanjila brzina prijenosa signala, koristi se operativno pojačalo. Na prednjoj ploči u standardnoj izvedbi postoje tri izlaza koja su spojena na graničnik propusnosti pomoću kratkospojnika.

Krug generatora signala koristi prekidače. Najčešće se koristi okretni tip koji vam omogućuje da odaberete jedan od dva načina rada. Ovi tipovi oscilatora mogu se koristiti za faznu modulaciju. Maksimalna razina buke u većini struktura ne prelazi 5 dB. Odstupanje (nega) frekvencije ne veće od 16 kHz. Među nedostacima struktura ovog tipa možemo izdvojiti vrijeme velikog porasta signala, budući da je propusnost mikrokontrolera vrlo niska.

Recenzije generatora

Pregled jednostavnih dizajna koji se prodaju u trgovinama, raznolikost. Neki kupci primjećuju da su koraci u generatorima previše primjetni (iako bi krivulja trebala biti glatka). Zbog toga nije moguće pravilno konfigurirati audio opremu. Drugi kupci primjećuju da generatori ne rade u jednom ili više raspona. Ako vam je potrebna kvaliteta i pouzdanost, nabavite višenamjenski generator. To će vam omogućiti da konfigurirate bilo koju opremu - od audio pojačala do radio odašiljača mobitela. Jeftini dizajneri, koji su dovoljni u trgovinama, dopuštaju samo grubu prilagodbu opreme. Takav generator signala dobro podupire frekvenciju, ali oblik krivulje ostavlja puno željenog.