Сигналните генератори се използват при проектирането на електронни устройства. Те се използват за тестване на радиопредаватели, приемници, честотни усилватели. Генераторът ви позволява да създадете сигнал с необходимата амплитуда, честота и период. По този начин има имитация на сигналите, които ще попаднат в устройството по време на работа. Устройството е незаменим, тъй като ви позволява да тествате работата на всяко устройство във всички режими.
Как изглеждат генераторите?
Стандартните генератори на синусоида са представени под формата на малка кутия, а на предния панел има екран. Той контролира трептенията и регулирането. В горната част на екрана има текстово поле - това е един вид меню, което има различни функции. Контролът може да се извършва със сменяеми бутони резистори. Екранът показва цялата информация, от която се нуждаете при работа.
Амплитудата и преместването на сигнала се управляват с помощта на бутоните. Най-новите образци на устройства са оборудвани с изходи, които ви позволяват да записвате всички резултати на флаш устройство. За промяна на честотата на вземане на проби в синусоидалния осцилатор се използват специални регулатори. Благодарение на тях потребителят може да синхронизира много бързо. Обикновено по-долу бутонът за захранване се намира под екрана, а до него извежда генератора.
Самостоятелно изработени устройства
Можете да направите генератор на сигнали със свои ръце от манипулаторитеозначава. По-голямата част от всеки генератор е селектор (на английски език). Във всеки дизайн, той е проектиран за няколко канала. В стандартните конструкции се използват не повече от два чипа. Това е достатъчно за прилагането на най-простите устройства. Идеален за производство на генератори на чипове от серия KH148. Що се отнася до конверторите, те се използват само за аналогови.
В някои случаи е разрешено използването на персонален компютър като генератор на сигнали. С ръцете си можете да направите малък адаптер - той се инсталира на изхода на звуковата карта. Сигналът се премахва от изхода и се използва за тестване на оборудването. Компютърът инсталира приложение, което ще контролира звуковата карта. Недостатъкът на такъв дизайн е твърде тесен честотен обхват, така че може да се използва при тестване на някои устройства.
Генератори на синусоида
Синусът е най-често срещаната форма на генераторния сигнал. Необходимо е да се тества по-голямата част от оборудването. Дизайнът използва най-простите чипове. Те генерират сигнал, който се превръща в операционен усилвател. За да се направи регулиране на сигнала е необходимо да се включат променливи или постоянни резистори във веригата. Използваният тип съпротивление зависи от степента на регулиране или от гладкото изпълнение.
Генераторите на синусоидален сигнал се използват широко, за да се създаде не само радиосъоръжение, но също такависокочестотна техника - инвертори, силови агрегати, честотни преобразуватели за асинхронни двигатели и др. Тази техника ви позволява да преобразувате изходния синус на битова мрежа (честота 50 Hz). А честотата се увеличава десет пъти - до 100 MHz. Това е необходимо за нормалната работа на импулсния трансформатор.
Нискочестотни генератори
Такива конструкции се използват за настройка и изпитване на аудио оборудване. Ако обърнем внимание на схемата на най-простия нискочестотен генератор на сигнали, тогава можем да видим, че е инсталиран променлив резистор - с тяхна помощ се прави за коригиране на формата и големината на сигнала. За да промените стойността на импулса, можете да използвате модулатор KK202. Сигналът в този случай трябва да се генерира чрез кондензатори. Нискочестотният генератор на сигнали се използва за настройка на всяко аудио оборудване - плейъри, усилватели и т.н. Като такива можете да използвате персонален компютър (дори подходящ е и стар лаптоп). Това е бюджетен вариант, който не струва много, ако има по-стар компютър. Просто инсталирайте най-новата версия на драйверите, приложение за работа със звукова карта и направете адаптер за свързване към хардуера.
Как работят генераторите на звуковата честота
Но ако говорим за стандартни проекти, изпълнени на чипове, то в тях напрежението се подава към селектора. Има генериране на сигнал от един или повече чипове.
Обикновено веригата се състои от един чип, който определя честотата:
Кварцовият резонатор е свързан с един вход, настроен на определена честота. Алтернативен резистор е свързан с друг вход на чипа (номиналната стойност е избрана емпирично). С негова помощ можете да регулирате колебанията. Микрочипът ви позволява да увеличавате или намалявате честотата, произведена от кварца за всяка стойност. Фърмуерът на чипа (ако е необходимо) се извършва за промяна на честотата при завъртане на копчето на контролера.Максималната честота, която може да бъде генерирана от дадено устройство, зависи от използвания чип и кварц. Стойността на 3 GHz е най-голямата за повечето проекти. Ограничителите са настроени да намаляват грешката.
Генератори на смесени сигнали
Стандартният дизайн има многоканален селектор. В предната част на генератора, който генерира сигнал с минимална честота от 70 Hz, има поне пет изхода. Номиналните стойности, използвани в дизайна на съпротивлението, са 4 ома, а кондензаторите са 20 pF. Генераторът влиза в работен режим за 25 секунди.
Обратната честота на устройството може да се регулира в по-широк диапазон - до 2000 kHz. В този случай, честотата се регулира с помощта на устройство за манипулиране. Грешката на инструмента (абсолютна) е не повече от 2 dB. За стандартни сигнални генератори се използват преобразуватели от серия PP201.
Импулсен генератор с произволна форма
Тези устройства имат една характеристика - те имат много малка грешка.Също така, проектът предполага фина настройка на изходния сигнал - за тази цел се използва шест канален селектор. Минималната честота на генератора е 70 Hz. Такива генератори възприемат положителни импулси. Схемата използва кондензатори с капацитет от поне 20 pF. Изходното съпротивление на устройството е не повече от 5 ома. Всички генератори на сигнали с произволна форма се различават по синхронизиращите параметри. Това се дължи на вида на инсталирания съединител. В резултат на това увеличение на сигнала може да настъпи по време 15-40 ns. В зависимост от модела на генератора в него могат да съществуват два вида режими - логаритмични и линейни. С подходящите превключватели те могат да бъдат променяни, което ще доведе до корекция на амплитудата. Общата честотна грешка е не повече от 3%.
Генератори на сложни сигнали
DDS генератор на сигнали може да бъде наречен дизайн, който ви позволява да получавате импулси от сложна форма. В такива конструкции се използват само многоканални типове селектори. Произведеният сигнал е задължително усилен и регулаторите се използват за промяна на режима на работа.
Общото време за нарастване на сигнала е не повече от 40 ns. За да се намали времето, се използват кондензатори с капацитет не повече от 15 pF. Изходното съпротивление на устройството е около 50 ома (стандартна стойност). Когато се работи с честота 40 kHz, изкривяването не надвишава 1%. Широкото използване на такива проекти за генератори за тестване на радиоприемници.
Вградени редактори
Всички ниски и високи честотиСигналните генератори са много лесни за настройка. Те имат няколко четирипътни контролери, които ви позволяват да регулирате максималната честота. Времето за преход към стабилно състояние в повечето модели е не повече от 3 ms. Такова малко време може да се постигне чрез използването на микроконтролери.
Микроконтролерите са монтирани на основната платка, в някои проекти те са подвижни - в буквално едно движение може да се инсталира нов елемент. Конструкциите с вграден редактор не задават ограничителите. След селекторите, веригата се намира преобразуватели. Понякога в схеми можете да намерите синтезатори. Максималната честота на генерирания сигнал може да бъде 2000 kHz, а общата грешка е не повече от 2%.
Цифрови генератори на сигнали
Прегледахте как работи генераторът на звуков сигнал за тестване на нискочестотни усилватели. Но в наше време, популярността на цифровите технологии - различни контролери, метри, които изискват по-фина настройка. Конектори, използвани в такива генератори - КР300. При проектирането резисторите имат съпротивление най-малко 4 ома. Благодарение на това успява да поддържа голямо вътрешно съпротивление на цялата конструкция.
При генераторите на цифрови сигнали се използват селектори с три и четири типа, изградени върху чип KA345. В конструкциите се появява импулсна модулация, тъй като скоростта на преминаване е много висока. Широколентовият шум е изключително нисък - не повече от 10 dB. Тези конструкции ви позволяват да генерирате правоъгълни сигнали. Те са необходими зафина настройка на работата на цифровите схеми.
Високочестотни конструкции
Вътрешното съпротивление на генератора на високочестотни сигнали е около 50 ома. В този случай устройството може да даде голяма мощност. В високочестотни структури, честотната лента е около 2 GHz. Схемата използва постоянни кондензатори с капацитет над 7 pF. Това ви позволява да поддържате максимален ток до 3 А. Изкривяването е на 1%.
При високочестотни осцилатори се използват само усилватели с opamp. В началото и в края на веригата са монтирани ограничител на сигнала. За работа се използват микроконтролери от серията RRK211 и шест канален селектор. С регулаторите можете да зададете честотата на изходния сигнал - минималната стойност от 90 Hz.
Логически сигнали
Използват се постоянни съпротивления с номинална стойност, непревишаваща 4 ома. Това поддържа много високо вътрешно съпротивление. За да се намали скоростта, с която се предава сигнала, използван от операционния усилвател. На предния панел на стандартните конструкции има три изхода, които са свързани с ограничителя на лентовата честотна лента.
В схемата на сигнала се използват комутатори. Ротационният тип най-често се използва за избор на един от двата режима. Тези типове генератори могат да се използват за фазова модулация. Максималното ниво на шума в повечето проекти не надвишава 5 dB. Честотата на отклонение (грижа) е не повече от 16 kHz. Сред недостатъците на конструкции от този типвъзможно е да се отдели голямо време за увеличаване на сигнала, тъй като капацитетът на микроконтролера е много нисък.
Преглед на генераторите
Прегледите на простите дизайни, които се продават в магазините, са разнообразни. Някои купувачи отбелязват, че генераторите са много забележими стъпки (въпреки че кривата трябва да е гладка). Поради това няма начин да се нагласи добре звуковата техника. Други купувачи отбелязват, че генераторите работят в една или повече ленти. Ако имате нужда от качество и надеждност, тогава закупете многофункционален генератор. Това ще ви позволи да регулирате настройките на всяко оборудване - от усилватели до честотни предаватели до клетъчни телефони. Евтини дизайнери, които са достатъчни в магазините, ви позволяват да направите само груба технология. Такъв генератор на сигнали поддържа добра честота, но формата на кривата оставя много да се желае.
