Generatori signala: sklop, princip rada, uređaj i povratna sprega

Generatori signala koriste se u projektiranju elektroničkih uređaja. Koriste se za testiranje radioodašiljača, prijemnika, frekvencijskih pojačala. Generator omogućuje stvaranje signala s potrebnom amplitudom, frekvencijom i razdobljem. Pri tome dolazi do imitacije signala koji će doći do uređaja tijekom rada. Uređaj je nezamjenjiv 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 prednja ploča ima zaslon. On kontrolira oscilacije i regulaciju. Na vrhu zaslona nalazi se tekstni okvir - to je vrsta izbornika koji ima različite funkcije. Kontrola se može izvoditi s promjenjivim otpornicima gumba. Zaslon prikazuje sve informacije koje su vam potrebne tijekom rada.


Amplituda i pomak signala kontroliraju se pomoću tipki. Najnoviji uzorci uređaja opremljeni su izlazima koji omogućuju snimanje svih rezultata na flash pogon. Za promjenu frekvencije uzorkovanja u sinusoidnom oscilatoru koriste se posebni regulatori. Zahvaljujući njima korisnik se može vrlo brzo sinkronizirati. Obično se ispod gumba za napajanje nalazi ispod ekrana, a pored njega izlazi generator.

Samouslužni uređaji

Možete napraviti generator signala vlastitim rukama od rukovateljaznači. Glavnina bilo kojeg generatora je selektor (engleski odabir). U svakom dizajnu, dizajniran je za nekoliko kanala. U standardnim izvedbama koriste se najviše dva čipa. To je dovoljno za implementaciju najjednostavnijih uređaja. Idealan za proizvodnju generatora čipova serije KH148. Što se tiče pretvarača, oni se koriste samo za analogne.
U nekim slučajevima dopušteno je korištenje osobnog računala kao generatora signala. Svojim vlastitim rukama možete napraviti mali adapter - instaliran je na izlaz zvučne kartice. Signal se uklanja iz izlaza i koristi se za ispitivanje opreme. Računalo instalira aplikaciju koja će upravljati zvučnom karticom. Nedostatak takvog dizajna je preuski frekvencijski pojas, tako da se može koristiti pri testiranju nekih uređaja.

Generatori sinusnog vala

Sinus je najčešći oblik signala generatora. Potrebno je testirati većinu opreme. Dizajn koristi najjednostavnije čipove. Oni proizvode signal koji se pretvara u operativno pojačalo. Za regulaciju signala potrebno je u sklop uključiti izmjenične ili konstantne otpornike. Vrsta otpornosti koja se koristi ovisi o stupnju regulacije ili glatkoj provedbi.
Generatori sinusoidnog signala široko se koriste za postavljanje ne samo radio opreme, nego ivisokofrekventni inženjering - pretvarači, energetski uređaji, frekventni pretvarači za asinkrone motore, itd. Ova tehnika omogućuje pretvaranje izlaznog sinusa kućne mreže (frekvencija 50 Hz). A frekvencija se povećava deset puta - do 100 MHz. To je potrebno za normalan rad pulsnog transformatora.
Generatori niske frekvencije
Takvi se projekti koriste za postavljanje i ispitivanje audio opreme. Ako obratimo pažnju na shemu najjednostavnijeg niskonaponskog generatora signala, onda možemo vidjeti da je instaliran promjenjivi otpornik - uz njihovu pomoć je napravljen da ispravi oblik i veličinu signala. Za promjenu vrijednosti impulsa možete koristiti modulator serije KK202. Signal u ovom slučaju treba generirati preko kondenzatora. Generator niskofrekventnih signala koristi se za podešavanje bilo koje audio opreme - reproduktora, pojačala itd. Kao takav, možete koristiti osobno računalo (pogodan je i stari laptop). To je opcija proračuna koja ne košta mnogo ako je dostupno starije računalo. Samo instalirajte najnoviju verziju upravljačkih programa, aplikaciju za rad sa zvučnom karticom i napravite adapter za povezivanje s hardverom.

Kako rade generatori zvučne frekvencije

Ali ako govorimo o standardnim nacrtima izvedenim na čipovima, onda se u njima napaja napon selektoru. Postoji generiranje signala jednog ili više čipova.

Obično se sklop sastoji od jednog čipa koji definira frekvenciju:
  • Kvarcni rezonator je spojen na jedan ulaz, podešen na određenu frekvenciju.
  • Na drugi ulaz čipa spojen je izmjenični otpornik (empirijski je odabrana nominalna vrijednost). Uz njegovu pomoć možete prilagoditi fluktuacije.
  • Mikročip vam omogućuje povećanje ili smanjenje frekvencije kvarca za bilo koju vrijednost.
  • Firmware čipa (ako je potrebno) provodi se kako bi se promijenila frekvencija pri rotaciji regulatora.
  • Maksimalna frekvencija koju uređaj može generirati ovisi o korištenom čipu i kvarcu. Vrijednost od 3 GHz je najveća za većinu dizajna. Ograničenja su postavljena da bi se smanjila pogreška.

    Generatori mješovitih signala

    Standardni dizajn ima višekanalni selektor. Na prednjem dijelu generatora, koji generira signal s minimalnom frekvencijom od 70 Hz, postoji najmanje pet izlaza. Nominalne vrijednosti u dizajnu otpora su 4 ohma, a kondenzatori 20 pF. Generator prelazi u radni način 25 sekundi.
    Obrnuta frekvencija uređaja može se podesiti u širem rasponu - do 2000 kHz. U tom slučaju frekvencija se podešava pomoću uređaja za manipulaciju. Greška instrumenta (apsolutna) nije veća od 2 dB. Za standardne generatore signala koriste se pretvarači serije PP201.

    Generator impulsa proizvoljnog oblika

    Ovi uređaji imaju jednu značajku - imaju vrlo malu pogrešku.Također, dizajn podrazumijeva fino podešavanje izlaznog signala - u tu svrhu koristi se šestokanalni selektor. Minimalna frekvencija koju generira generator je 70 Hz. Takvi generatori percipiraju pozitivne impulse. Shema koristi kondenzatore, kapaciteta najmanje 20 pF. Izlazni otpor uređaja nije veći od 5 ohma. Svi generatori signala proizvoljnog oblika razlikuju se po sinkronizacijskim parametrima. To je zbog vrste instaliranog konektora. Kao rezultat tog povećanja signala može doći u vremenu 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. Pogreška ukupne frekvencije nije veća od 3%.

    Generatori složenih signala

    Generator DDS signala može se nazvati dizajnom koji omogućuje dobivanje impulsa složenog oblika. U takvim izvedbama koriste se samo višekanalni tipovi selektora. Proizvedeni signal je nužno pojačan, a regulatori se koriste za promjenu načina rada.
    Ukupno vrijeme rasta signala nije više od 40 ns. Da bi se smanjilo vrijeme, koriste se kondenzatori s kapacitetom ne većim od 15 pF. Izlazni otpor uređaja je oko 50 ohma (standardna vrijednost). Pri radu s frekvencijom od 40 kHz, izobličenje ne prelazi 1%. Široko rasprostranjena upotreba takvih konstrukcija za generatore za testiranje radio prijemnika.

    Ugrađeni urednici

    Sve niske i visoke frekvencijeSignalne generatore vrlo je jednostavno postaviti. Oni imaju nekoliko četverosmjernih kontrolera koji vam omogućuju podešavanje maksimalne frekvencije. Vrijeme prijelaza u stabilno stanje u većini modela nije više od 3 ms. Tako malo vremena može se postići uporabom mikrokontrolera.
    Mikrokontroleri su montirani na glavnu ploču, u nekim izvedbama mogu se ukloniti - u doslovno jednom potezu može se instalirati novi element. Konstrukcije s ugrađenim uređivačem ne postavljaju ograničivače. Nakon selektora, krug se nalazi u pretvaračima. Ponekad u krugovima možete pronaći sintisajzere. Maksimalna frekvencija generiranog signala može biti 2000 kHz, ukupna pogreška ne prelazi 2%.

    Digitalni generatori signala

    Pregledali ste kako generator zvučnih signala radi za ispitivanje niskofrekventnih pojačala. No, u naše vrijeme, popularnost digitalne tehnologije - razni kontroleri, metara, koji zahtijevaju više fino ugađanje. Konektori koji se koriste u takvim generatorima - KR300. U dizajnu, otpornici imaju otpor od najmanje 4 ohma. Zahvaljujući tome uspijeva održati veliki unutarnji otpor cijele konstrukcije.
    Kod generatora digitalnih signala koriste se selektori s tri i četverostruka tipa, izgrađeni na čipu KA345. U konstrukcijama se javlja impulsna modulacija, budući da je brzina prolaska vrlo visoka. Širokopojasni šum je izuzetno nizak - ne više od 10 dB. Ovi nacrti omogućuju stvaranje pravokutnih valnih oblika. Za to su potrebnifino podešavanje rada digitalnih krugova.

    Visokofrekventne konstrukcije

    Unutarnji otpor generatora visokofrekventnih signala je oko 50 ohma. U tom slučaju, uređaj je sposoban dati veliku snagu. U visokofrekventnim strukturama, širina pojasa je oko 2 GHz. Shema koristi konstantne kondenzatore s kapacitetom većim od 7 pF. To vam omogućuje održavanje maksimalne struje do 3 A. Distorzija je 1%.
    U visokofrekventnim oscilatorima koriste se samo opamp pojačala. Na početku i na kraju kruga su postavljeni ograničavač signala. Za rad se koriste mikrokontroleri serije RRK211 i šest-kanalni selektor. Kod regulatora možete podesiti frekvenciju izlaznog signala - minimalnu vrijednost od 90 Hz.

    Logički signali

    Koriste se konstantni otpornici nazivne vrijednosti do 4 ohma. To održava vrlo visok unutarnji otpor. Za smanjenje brzine kojom se prenosi signal koji koristi operativno pojačalo. Na prednjoj ploči standardnih izvedbi postoje tri izlaza koja su spojena na graničnik propusne moći skakača.
    U shemi generatora signala koriste se prekidači. Rotacijski tip se najčešće koristi za odabir jednog od dva načina. Ovi tipovi generatora mogu se koristiti za faznu modulaciju. Maksimalna razina buke u većini dizajna ne prelazi 5 dB. Frekvencija odstupanja (njege) nije veća od 16 kHz. Među nedostacima konstrukcija ovog tipamoguće je dodijeliti veliko vrijeme povećanja signala, budući da je kapacitet mikrokontrolera vrlo nizak.

    Pregledi generatora

    Pregled jednostavnih dizajna koji se prodaju u trgovinama su različiti. Neki kupci primjećuju da su generatori vrlo primjetni koraci (iako bi krivulja trebala biti glatka). Zbog toga ne postoji način da se fino ugađa tehnika zvuka. Drugi kupci primjećuju da generatori rade u jednom ili više bendova. Ako vam je potrebna kvaliteta i pouzdanost, kupite višenamjenski generator. To će vam omogućiti da podesite postavke bilo koje opreme - od pojačala do odašiljača frekvencije do mobilnih telefona. Jeftini dizajneri, koji su dovoljni u trgovinama, omogućuju vam da napravite samo grubu postavku tehnologije. Takav generator signala podržava dobru frekvenciju, ali oblik krivulje ostavlja puno željenog.

    Povezane publikacije