Γεννήτριες σήματος: σχήμα και αρχή λειτουργίας. Γεννήτρια ημιτονοειδών κυμάτων

Πίνακας περιεχομένων:

Γεννήτριες σήματος: σχήμα και αρχή λειτουργίας. Γεννήτρια ημιτονοειδών κυμάτων
Γεννήτριες σήματος: σχήμα και αρχή λειτουργίας. Γεννήτρια ημιτονοειδών κυμάτων
Anonim

Οι γεννήτριες σήματος είναι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί κυρίως για τη δοκιμή πομπών. Επιπλέον, οι ειδικοί τα χρησιμοποιούν για να μετρήσουν τα χαρακτηριστικά των αναλογικών μετατροπέων. Οι πομποί μοντέλων ελέγχονται με προσομοίωση του σήματος. Αυτό είναι απαραίτητο για τον έλεγχο της συμμόρφωσης της συσκευής με τα σύγχρονα πρότυπα. Απευθείας, το σήμα στη συσκευή μπορεί να παρέχεται σε καθαρή μορφή ή με παραμόρφωση. Η ταχύτητά του μπορεί να διαφέρει πολύ μεταξύ των καναλιών.

γεννήτρια σήματος χαμηλής συχνότητας
γεννήτρια σήματος χαμηλής συχνότητας

Πώς μοιάζει η γεννήτρια;

Αν λάβουμε υπόψη το συνηθισμένο μοντέλο της γεννήτριας σήματος, τότε η οθόνη φαίνεται στον μπροστινό πίνακα. Είναι απαραίτητο για την παρακολούθηση των διακυμάνσεων και τη διενέργεια ελέγχου. Στο επάνω μέρος της οθόνης υπάρχει ένα πρόγραμμα επεξεργασίας που προσφέρει μια ποικιλία λειτουργιών για να διαλέξετε. Πιο κάτω βρίσκεται ο sequencer, ο οποίος δείχνει τη συχνότητα της ταλάντωσης. Κάτω από αυτό βρίσκεται η γραμμή λειτουργίας. Το πλάτος ή το επίπεδο μετατόπισης του σήματος μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας δύο κουμπιά. Υπάρχει ξεχωριστός μίνι πίνακας για εργασία με αρχεία. Με αυτό, τα αποτελέσματα των δοκιμών μπορούν να αποθηκευτούν είτε αμέσωςανοιχτό.

Για να μπορεί ο χρήστης να αλλάξει τον ρυθμό δειγματοληψίας, η γεννήτρια διαθέτει ειδικό ρυθμιστή. Με αριθμητικές τιμές, μπορείτε να συγχρονίσετε αρκετά γρήγορα. Οι έξοδοι σήματος βρίσκονται συνήθως στο κάτω μέρος της συσκευής κάτω από την οθόνη. Υπάρχει επίσης ένα κουμπί για την εκκίνηση της γεννήτριας.

Σπιτικές Συσκευές

Η κατασκευή μιας γεννήτριας σήματος με τα χέρια σας είναι αρκετά προβληματική λόγω της πολυπλοκότητας της συσκευής. Το κύριο στοιχείο του εξοπλισμού θεωρείται ο επιλογέας. Υπολογίζεται στο μοντέλο για συγκεκριμένο αριθμό καναλιών. Υπάρχουν συνήθως δύο μικροκυκλώματα στη συσκευή. Για να ρυθμίσετε τη συχνότητα, η γεννήτρια χρειάζεται έναν συνθεσάιζερ. Εάν λάβουμε υπόψη τις πολυκαναλικές συσκευές, τότε οι μικροελεγκτές για αυτούς είναι κατάλληλοι για τη σειρά KH148. Οι μετατροπείς χρησιμοποιούνται μόνο αναλογικού τύπου.

Συσκευές ημιτονοειδούς σήματος

Η γεννήτρια ημιτονοειδών κυμάτων του τσιπ χρησιμοποιεί αρκετά απλά. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ενισχυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο λειτουργικού τύπου. Αυτό είναι απαραίτητο για την κανονική μετάδοση σήματος από τις αντιστάσεις στην πλακέτα. Στο σύστημα περιλαμβάνονται ποτενσιόμετρα με ονομαστική τιμή τουλάχιστον 200 ohms. Ο κύκλος λειτουργίας παλμού εξαρτάται από την ταχύτητα της διαδικασίας παραγωγής.

Για ευέλικτη διαμόρφωση της συσκευής, τα μπλοκ εγκαθίστανται πολυκαναλικά. Το εύρος συχνοτήτων της γεννήτριας ημιτονοειδούς σήματος αλλάζει με περιστροφικό χειριστήριο. Για τη δοκιμή δεκτών, είναι κατάλληλο μόνο για τον τύπο διαμόρφωσης. Αυτό υποδηλώνει ότι η γεννήτρια θα πρέπει να έχει τουλάχιστον πέντε κανάλια.

δική γεννήτρια σήματοςχέρια
δική γεννήτρια σήματοςχέρια

Κύκλωμα γεννήτριας χαμηλής συχνότητας

Η γεννήτρια σήματος χαμηλής συχνότητας (το κύκλωμα φαίνεται παρακάτω) περιλαμβάνει αναλογικές αντιστάσεις. Τα ποτενσιόμετρα πρέπει να ρυθμιστούν μόνο στα 150 ohms. Για να αλλάξετε το μέγεθος του παλμού, χρησιμοποιούνται διαμορφωτές της σειράς KK202. Η παραγωγή σε αυτή την περίπτωση γίνεται μέσω πυκνωτών. Πρέπει να υπάρχει βραχυκυκλωτήρας μεταξύ των αντιστάσεων στο κύκλωμα. Η παρουσία δύο καλωδίων σάς επιτρέπει να εγκαταστήσετε έναν διακόπτη (χαμηλής συχνότητας) στη γεννήτρια σήματος.

γεννήτριες σήματος
γεννήτριες σήματος

Πώς λειτουργεί το μοντέλο μπιπ

Συνδέοντας τη γεννήτρια σήματος συχνότητας ήχου, η τάση εφαρμόζεται αρχικά στον επιλογέα. Στη συνέχεια, το εναλλασσόμενο ρεύμα περνά μέσα από μια δέσμη τρανζίστορ. Μετά τη μετατροπή σε λειτουργία, οι πυκνωτές είναι ενεργοποιημένοι. Οι κραδασμοί αντανακλώνται στην οθόνη χρησιμοποιώντας έναν μικροελεγκτή. Για να ρυθμίσετε την οριακή συχνότητα, χρειάζονται ειδικοί ακροδέκτες στο μικροκύκλωμα.

Η μέγιστη ισχύς εξόδου σε αυτήν την περίπτωση, η γεννήτρια σήματος ήχου μπορεί να φτάσει τα 3 GHz, αλλά το σφάλμα πρέπει να είναι ελάχιστο. Για να γίνει αυτό, ένας περιοριστής είναι εγκατεστημένος κοντά στην αντίσταση. Ο θόρυβος φάσης γίνεται αντιληπτός από το σύστημα σε βάρος του συνδετήρα. Ο δείκτης διαμόρφωσης φάσης εξαρτάται αποκλειστικά από την τρέχουσα ταχύτητα μετατροπής.

Διάγραμμα συσκευής μικτού σήματος

Το τυπικό κύκλωμα ταλαντωτή αυτού του τύπου διαθέτει επιλογέα πολλαπλών καναλιών. Ταυτόχρονα, υπάρχουν περισσότερες από πέντε έξοδοι στον πίνακα. Σε αυτήν την περίπτωση, το μέγιστο όριο συχνότητας μπορεί να ρυθμιστεί στα 70 Hz. Σε πολλά μοντέλα διατίθενται πυκνωτές με χωρητικότητα όχι μεγαλύτερη από 20pF. Τις περισσότερες φορές περιλαμβάνονται αντιστάσεις με ονομαστική τιμή 4 ohms. Ο χρόνος εγκατάστασης της πρώτης λειτουργίας είναι κατά μέσο όρο 2,5 δευτερόλεπτα.

Λόγω της παρουσίας περιοριστή εύρους ζώνης, η αντίστροφη ισχύς της μονάδας μπορεί να φτάσει τα 2 MHz. Η συχνότητα του φάσματος σε αυτή την περίπτωση μπορεί να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας έναν διαμορφωτή. Υπάρχουν ξεχωριστές έξοδοι για την σύνθετη αντίσταση εξόδου. Το απόλυτο σφάλμα στάθμης στο κύκλωμα είναι μικρότερο από 2 dB. Οι μετατροπείς σε τυπικά συστήματα είναι διαθέσιμοι στη σειρά PP201.

γεννήτρια σήματος
γεννήτρια σήματος

Συσκευή αυθαίρετης κυματομορφής

Αυτές οι συσκευές έχουν σχεδιαστεί για ένα μικρό σφάλμα. Έχουν μια ευέλικτη λειτουργία αλληλουχίας. Το τυπικό κύκλωμα επιλογέα προϋποθέτει έξι κανάλια. Η ελάχιστη ρύθμιση συχνότητας είναι 70 Hz. Οι θετικές παρορμήσεις γίνονται αντιληπτές από τη γεννήτρια αυτού του τύπου. Οι πυκνωτές στο κύκλωμα έχουν χωρητικότητα τουλάχιστον 20 pF. Η αντίσταση εξόδου της συσκευής διατηρείται έως και 5 ohms.

Αυτές οι γεννήτριες σήματος διαφέρουν αρκετά στις παραμέτρους χρονισμού. Συνδέεται, κατά κανόνα, με τον τύπο του συνδετήρα. Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος ανόδου κυμαίνεται από 15 έως 40 ns. Συνολικά, υπάρχουν δύο τρόποι λειτουργίας στα μοντέλα (γραμμικός, καθώς και λογαριθμικός). Με τη βοήθειά τους, το πλάτος μπορεί να αλλάξει. Το σφάλμα συχνότητας σε αυτήν την περίπτωση είναι μικρότερο από 3%.

Τροποποιήσεις σύνθετων σημάτων

Για την τροποποίηση σύνθετων σημάτων, οι ειδικοί χρησιμοποιούν μόνο πολυκάναλους επιλογείς στις γεννήτριες. Είναι εξοπλισμένα με ενισχυτές χωρίς αποτυχία. Οι ρυθμιστές χρησιμοποιούνται για την αλλαγή των τρόπων λειτουργίας. Χάρη στον μετατροπέα, το ρεύμα γίνεται σταθερό μεσυχνότητα κάτω από 60 Hz. Ο χρόνος ανύψωσης δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 40 ns κατά μέσο όρο. Για το σκοπό αυτό, η ελάχιστη χωρητικότητα του πυκνωτή είναι 15 pF. Η αντίσταση του συστήματος για το σήμα πρέπει να γίνεται αντιληπτή στην περιοχή των 50 ohms. Η παραμόρφωση στα 40 kHz είναι συνήθως 1%. Έτσι, οι γεννήτριες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή δεκτών.

Γεννήτριες με ενσωματωμένους επεξεργαστές

Οι γεννήτριες σήματος αυτού του τύπου είναι πολύ εύκολο να ρυθμιστούν. Οι ρυθμιστές σε αυτά έχουν σχεδιαστεί για τέσσερις θέσεις. Έτσι, το επίπεδο συχνότητας αποκοπής μπορεί να ρυθμιστεί. Αν μιλάμε για το χρόνο ρύθμισης, τότε είναι 3 ms σε πολλά μοντέλα. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μικροελεγκτών. Συνδέονται με την πλακέτα με άλτες. Οι περιοριστές μετάδοσης δεν είναι εγκατεστημένοι σε γεννήτριες αυτού του τύπου. Σύμφωνα με το διάγραμμα της συσκευής, οι μετατροπείς βρίσκονται πίσω από τους επιλογείς. Τα συνθεσάιζερ χρησιμοποιούνται σπάνια σε μοντέλα. Η μέγιστη ισχύς εξόδου της συσκευής είναι στα 2 MHz. Το σφάλμα σε αυτήν την περίπτωση επιτρέπεται μόνο 2%.

γεννήτρια ημιτονοειδών κυμάτων
γεννήτρια ημιτονοειδών κυμάτων

Συσκευές με ψηφιακές εξόδους

Οι γεννήτριες σήματος με ψηφιακές εξόδους είναι εξοπλισμένες με υποδοχές για τη σειρά KP300. Οι αντιστάσεις, με τη σειρά τους, περιλαμβάνονται με ονομαστική τιμή τουλάχιστον 4 ohms. Έτσι, η εσωτερική αντίσταση της αντίστασης διατηρείται μεγάλη. Οι δέκτες με ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 15 V μπορούν να ελέγξουν αυτές τις συσκευές. Η σύνδεση με τον μετατροπέα πραγματοποιείται μόνο μέσω βραχυκυκλωτήρα.

Οι επιλογείς στις γεννήτριες μπορούν να βρεθούν τριών και τεσσάρων καναλιών. Τσιπ στο στάνταρχρησιμοποιούνται συνήθως αλυσίδες τύπου KA345. Οι διακόπτες για όργανα μέτρησης χρησιμοποιούν μόνο περιστροφικούς. Η διαμόρφωση παλμού στις γεννήτριες συμβαίνει αρκετά γρήγορα και αυτό επιτυγχάνεται λόγω του υψηλού συντελεστή μετάδοσης. Θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη το χαμηλό επίπεδο ευρυζωνικού θορύβου στα 10 dB.

Μοντέλα με υψηλό χρόνο

Η γεννήτρια σήματος υψηλής συχνότητας ρολογιού έχει υψηλή ισχύ. Εσωτερική αντίσταση είναι σε θέση να αντέξει κατά μέσο όρο 50 ohms. Το εύρος ζώνης τέτοιων μοντέλων είναι συνήθως 2 GHz. Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι χρησιμοποιούνται πυκνωτές με χωρητικότητα τουλάχιστον 7 pF. Έτσι, το μέγιστο ρεύμα διατηρείται στα 3 A. Η μέγιστη παραμόρφωση στο σύστημα μπορεί να είναι 1%.

Οι ενισχυτές, κατά κανόνα, μπορούν να βρεθούν μόνο σε γεννήτριες λειτουργικού τύπου. Οι περιοριστές στο κύκλωμα τίθενται στην αρχή, καθώς και στο τέλος. Υπάρχει ένας σύνδεσμος για την επιλογή του τύπου σημάτων. Οι μικροελεγκτές μπορούν να βρεθούν πιο συχνά στη σειρά RRK211. Ο επιλογέας έχει σχεδιαστεί για τουλάχιστον έξι κανάλια. Διατίθενται περιστροφικοί ρυθμιστές σε τέτοιες συσκευές. Το μέγιστο όριο συχνότητας μπορεί να οριστεί στα 90 Hz.

κύκλωμα γεννήτριας σήματος
κύκλωμα γεννήτριας σήματος

Λειτουργία γεννητριών λογικού σήματος

Αυτές οι αντιστάσεις γεννήτριας σήματος έχουν ονομαστική τιμή όχι μεγαλύτερη από 4 ohms. Ταυτόχρονα, η εσωτερική αντίσταση διατηρείται αρκετά υψηλή. Για να μειωθεί ο ρυθμός μετάδοσης του σήματος, εγκαθίστανται ενισχυτές λειτουργικού τύπου. Κατά κανόνα, υπάρχουν τρία συμπεράσματα στο πάνελ. Σύνδεση με περιοριστέςη μετάδοση γίνεται μόνο μέσω άλτης.

Οι διακόπτες στις συσκευές τοποθετούνται περιστροφικά. Μπορούν να επιλεγούν δύο λειτουργίες. Για τη διαμόρφωση φάσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν γεννήτριες σήματος του καθορισμένου τύπου. Η παράμετρος ευρυζωνικού θορύβου τους δεν υπερβαίνει τα 5 dB. Ο δείκτης απόκλισης συχνότητας, κατά κανόνα, είναι περίπου στα 16 MHz. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τους μεγάλους χρόνους ανόδου και πτώσης. Αυτό οφείλεται στο χαμηλό εύρος ζώνης του μικροελεγκτή.

γεννήτρια μπιπ
γεννήτρια μπιπ

Κύκλωμα ενάρξεως με διαμορφωτή MX101

Το τυπικό κύκλωμα ταλαντωτή με έναν τέτοιο διαμορφωτή παρέχει έναν επιλογέα για πέντε κανάλια. Αυτό καθιστά δυνατή την εργασία σε γραμμική λειτουργία. Το μέγιστο πλάτος σε χαμηλό φορτίο διατηρείται στις 10 κορυφές. Η προκατάληψη DC εμφανίζεται αρκετά σπάνια. Η παράμετρος ρεύματος εξόδου είναι περίπου 4 A. Το μέγιστο σφάλμα συχνότητας μπορεί να φτάσει έως και 3%. Ο μέσος χρόνος ανόδου για τους ταλαντωτές με αυτούς τους διαμορφωτές είναι 50 ns.

Η κυματομορφή Μαίανδρος είναι αποδεκτή από το σύστημα. Μπορείτε να δοκιμάσετε δέκτες χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο με ισχύ όχι μεγαλύτερη από 5 V. Η λειτουργία λογαριθμικής σάρωσης σάς επιτρέπει να εργάζεστε αρκετά επιτυχημένα με διάφορα όργανα μέτρησης. Η ταχύτητα συντονισμού στον πίνακα μπορεί να αλλάξει ομαλά. Λόγω της υψηλής αντίστασης εξόδου, το φορτίο από τους μετατροπείς αφαιρείται.

Συνιστάται: