Signālu ģeneratora galvenās funkcijas un funkcijas

Signālu ģenerators ir izplatīts signāla avots, kas ir visaptverošs elektronisks instruments, kas sastāv no oscilatora, frekvenču sintēzes vienības, modulācijas vienības utt. Tā pamatfunkcija ir nodrošināt sinusoidālo viļņu signālus un modulētos viļņu signālus, un to plaši izmanto ražošanas praksē, zinātnes un tehnoloģiju jomās un mācībās. Programmējams signāla ģenerators attiecas uz signālu, kas programmēšanas laikā var izvadīt vairākas viļņu formas. Šajā rakstā mēs iepazīstinām ar signālu ģeneratoru veidiem, viļņu formām un ieteikumiem saistītajiem produktiem.
Signālu ģenerators ir izplatīts signāla avots, kas ir visaptverošs elektronisks instruments, kas sastāv no oscilatora, frekvenču sintēzes vienības, modulācijas vienības utt. Tā pamatfunkcija ir nodrošināt sinusoidālo viļņu signālus un modulētos viļņu signālus, un to plaši izmanto ražošanas praksē, zinātnes un tehnoloģiju jomās un mācībās. Programmējams signāla ģenerators attiecas uz signālu, kas programmēšanas laikā var izvadīt vairākas viļņu formas. Šajā rakstā mēs iepazīstinām ar signālu ģeneratoru veidiem, viļņu formām un ieteikumiem saistītajiem produktiem.
1. Kas ir signālu ģenerators?
Signālu ģeneratori ir ierīces ar dažādām frekvencēm, ko eksperimentālos lietojumos sauc arī par signālu avotiem un oscilatoriem, un dažādas viļņu formas attēlo trigonometriskās funkcijas. Var izmantot trīsstūrveida vilni, zāģa zoba vilni un citas dažādas viļņu formas. Funkcionālajiem signālu ģeneratoriem ir ļoti liela nozīme laboratorijas un iekārtu testēšanā radio, komunikācijā, televīzijā, rūpnieciskajā lauksaimniecībā, biomedicīnā un citās jomās, piemēram, taisnstūra viļņos.
Saskaņā ar izejas viļņu formu signālu ģeneratorus var iedalīt sinusoidālos signālu ģeneratoros, funkcionālo signālu ģeneratoros, impulsu signālu ģeneratoros un trokšņu signālu ģeneratoros.
Funkciju signāla ģenerators ģenerē noteiktas periodiskas laika funkciju viļņu formas (sinodola vilnis, kvadrātvilnis, trīsstūrveida vilnis, zāģa zoba vilnis, impulsa vilnis utt.) ar frekvenču diapazonu no dažiem mikroherciem līdz desmitiem megahercu. Papildus sakaru, instrumentu un automātiskās vadības sistēmu testēšanai to plaši izmanto arī citos neelektriskos mērījumu laukos.
Signālu ģeneratorus sauc arī par signālu avotiem vai oscilatoriem. Tas attiecas uz izejas padeves daudzumu un ģenerē signālus ar regulējamiem galvenajiem parametriem, piemēram, frekvenci, amplitūdu un viļņu formu. Signāla ģeneratora funkcija ir izmērīt tīkla amplitūdas frekvences raksturlielumus un fāzes frekvences raksturlielumus, izmērīt tīkla pārejas reakciju, izmērīt uztvērēju un izmērīt komponentu parametrus. Mērīšanai izmantotais signāla ģenerators attiecas uz regulāru vai neregulāru signāla avotu, kas spēj ģenerēt dažādas frekvences un amplitūdas. Tas var radīt daudzas dažādas viļņu formas, piemēram, zāģa zoba viļņus, taisnstūrveida viļņus (ieskaitot kvadrātveida viļņus), trīsstūrveida viļņus, sinusa viļņus un pat patvaļīgas viļņu formas. Ar trigonometrisko funkciju vienādojumu tabulām var attēlot dažādas viļņu formas līknes. Piemēram, izgatavojot un atkļūdojot audio jaudas pastiprinātājus, ir manuāli jāievada standarta audio signāls, lai izmērītu jaudas pastiprinātāja izvadi un iegūtu attiecīgos jaudas pastiprinātāja parametrus. Šobrīd izmantoto standarta audio signālu nodrošina signāla ģenerators.
2. Programmējamā signāla ģeneratora viļņu forma
Vilni var saprast kā atkārtotu lieluma izmaiņu modeli noteiktā laika intervālā. Viļņu kopīgā īpašība ir periodiskas atkārtošanās parādība.
Signālu ģeneratori parasti ģenerē radioviļņus, kas atkārtojas kontrolētā veidā. Katra pilnībā atkārtota viļņu forma ir cikls. Viļņu forma ir viļņa aktivitātes grafisks attēlojums, kas laika gaitā mainās.
3. Amplitūda, frekvence un fāze
Viļņu formām ir daudz īpašību, taču to galvenie atribūti ir saistīti ar amplitūdu, frekvenci un fāzi.
Amplitūda: viļņu formas sprieguma "stipruma" indikators. Maiņstrāvas signāla amplitūda pastāvīgi mainās. Signāla ģenerators var iestatīt sprieguma diapazonu. Piemēram, no - 3V līdz plus 3V. Tas ģenerēs signālu, kas svārstās starp divām sprieguma vērtībām, un variācijas ātrums ir atkarīgs no viļņu formas un frekvences.
Frekvence: ātrums, ar kādu notiek viss viļņu formas cikls. Frekvences mērvienība ir Hertz, agrāk pazīstams kā periods sekundē. Frekvence ir apgriezti proporcionāla viļņu formas periodam, kas ir attāluma rādītājs starp divām līdzīgām virsotnēm blakus esošajos viļņos. Jo augstāka frekvence, jo īsāks periods.
Fāze: teorētiski fāze ir viļņu formas perioda pozīcija attiecībā pret 0 grādu punktu. Praksē fāze ir perioda pozīcija attiecībā pret atsauces viļņa formu vai laika punktu.
4. Signāla modulācija
Modulētā signālā amplitūdas, fāzes vai frekvences izmaiņas iegulst informāciju augstfrekvences nesējsignālā. Iegūtais signāls var pārraidīt jebkuru signālu no balss uz datiem uz video. Signālu reproducēšana var būt izaicinājums, ja vien tas nav īpaši aprīkots ar signālu ģeneratoru un analogo modulāciju. Apraides sakaros visbiežāk izmanto amplitūdas modulāciju (AM) un frekvences modulāciju (FM). Modulētais signāls mainās atkarībā no nesēja amplitūdas vai frekvences. Uztvērēja galā demodulācijas ķēde saprot amplitūdas vai frekvences izmaiņas, iegūst saturu no viļņa un modulē nesēja viļņa formas fāzi, nevis frekvenci.
Digitālā modulācija ir balstīta uz diviem stāvokļiem, kas ļauj signālam attēlot bināros datus. Amplitūdas maiņas taustiņos digitāli modulēts signāls izraisa izejas frekvences pārslēgšanos starp divām amplitūdām; Frekvences maiņas taustiņos nesējvilnis pārslēdzas starp divām frekvencēm; Fāzes nobīdes atslēgas ievadē nesējvilnis tiek pārslēgts starp diviem fāzes iestatījumiem.
Impulsa platuma modulācija ir vēl viens plaši izmantots digitālais formāts, ko parasti izmanto digitālajās audio sistēmās. Kā norāda nosaukums, tas attiecas tikai uz impulsa viļņu formām. Izmantojot impulsa platuma modulāciju PWM, modulētais signāls izraisa izmaiņas impulsa aktīvā impulsa platumā, ko sauc arī par darba ciklu.
aizspriedums
"Ne visas signāla amplitūdas izmaiņas ir centrētas ap iezemētu 0V atsauci. Nobīdes spriegums ir spriegums starp ķēdes zemi un signāla amplitūdas centru. Faktiski nobīdes spriegums ir signāla līdzstrāvas komponents, kas satur gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas vērtības."