Generátory signálů: obvod, princip činnosti, zařízení a zpětná vazba

Generátory signálů se používají při návrhu elektronických zařízení. Používají se k testování rádiových vysílačů, přijímačů, frekvenčních zesilovačů. Generátor umožňuje vytvořit signál s požadovanou amplitudou, frekvencí a časem. Tím dochází k imitaci signálů, které přicházejí do přístroje během provozu. Přístroj je nezbytný, protože umožňuje testovat funkčnost jakéhokoli zařízení ve všech režimech.

Jak vypadají generátory?

Standardní generátory sinusový signál reprezentován jako malé krabičce na přední straně je obrazovka. Řídí oscilace a regulaci. V horní části obrazovky je textové pole - je to druh menu, které má různé funkce. Ovládání může být prováděno s výměnnými tlačítkovými odpory. Na obrazovce jsou zobrazeny všechny informace, které potřebujete při práci.


Změna amplitudy a posunutí signálu se provádí pomocí tlačítek. Nejnovější vzorky zařízení jsou vybaveny výstupy, které umožňují zaznamenávat všechny výsledky na flash disk. Pro změnu vzorkovací frekvence v sinusovém oscilátoru se používají speciální regulátory. Díky němu se uživatel může velmi rychle synchronizovat. Obvykle pod tlačítkem napájení se nachází pod obrazovkou a vedle něj generátor vystupuje.

Domácí zařízení

lze provést s rukama generátoru signálu ze šrotufondů. Hmotnost libovolného generátoru je selektor (anglická volba). V každém designu je určen pro několik kanálů. V standardních provedeních se nepoužívá více než dva čipy. To stačí k implementaci nejjednodušších zařízení. Ideální pro výrobu generátorů čipů řady KH148. Pokud jde o konvertory, používají se pouze pro analogové.
V některých případech je povoleno používat jako generátor signálu osobní počítač. S vlastními rukama můžete vytvořit malý adaptér - je instalován na výstupu zvukové karty. Signál je odebrán z výstupu a používán k testování zařízení. Počítač nainstaluje aplikaci, která ovládá zvukovou kartu. Nevýhodou tohoto návrhu je příliš úzký kmitočtový rozsah, takže může být použit při testování některých zařízení.

Generátory sinusových vln

Sinus je nejběžnější forma signálu generátoru. Je třeba vyzkoušet většinu zařízení. Návrh používá nejjednodušší čipy. Vytvářejí signál, který se mění na operační zesilovač. Chcete-li nastavovací signály nutné do systému zahrnují konstantní nebo proměnný odpor. Typ použitého odporu závisí na stupni regulace nebo hladce realizován.
sinusové generátory signálů jsou široce používány k úpravě nejen rádio, alevysokofrekvenční inženýrství - střídače, napájecí jednotky, měniče kmitočtu pro asynchronní motory apod. Tato technika umožňuje převést výstupní sinus domácí sítě (frekvence 50 Hz). A frekvence se zvyšuje desetkrát - až na 100 MHz. To je nezbytné pro normální provoz impulzního transformátoru.

Generátory s nízkým kmitočtem

Tyto konstrukce se používají k nastavení a testování zvukových zařízení. Pokud věnujeme pozornost schématu nejjednoduššího nízkofrekvenčního generátoru signálu, pak vidíme, že jsou instalovány proměnné rezistory - s jejich pomocí je napravena tvar a velikost signálu. Chcete-li změnit hodnotu impulsu, můžete použít sérii modulátorů KK202. Signál v tomto případě by měl být generován pomocí kondenzátorů. Generátor nízkofrekvenčního signálu slouží k úpravě jakéhokoli audio zařízení - přehrávačů, zesilovačů atd. Jako takový můžete použít osobní počítač (i starý notebook je vhodný). Jedná se o možnost rozpočtu, která není příliš nákladná, pokud je k dispozici starší počítač. Stačí nainstalovat nejnovější verzi ovladačů, aplikaci pro práci se zvukovou kartou a vytvořit adaptér pro připojení k hardwaru.

Jak generátory zvukové frekvence pracují

Ale pokud mluvíme o standardních provedeních prováděných na čipu, pak v nich je napájení přiváděno k voliči. Existuje generování signálu jednoho nebo více čipů.

Obvod se obvykle skládá z jediného čipu, který definuje frekvenci:
  • Quartz rezonátor je připojen k jednomu vstupu, naladěnému na určitou frekvenci.
  • Střídavý odpor je připojen k jinému vstupu čipu (nominální hodnota je vybrána empiricky). S jeho pomocí můžete upravit výkyvy.
  • Mikropočítač umožňuje zvýšit nebo snížit frekvenci vytvářenou křemem pro libovolnou hodnotu.
  • Firmware čipu (je-li třeba) se provádí pro změnu frekvence při otáčení knoflíku regulátoru.
  • Maximální frekvence, kterou může zařízení vygenerovat, závisí na použitém čipu a křemenu. Hodnota 3 GHz je pro většinu návrhů největší. Omezovače jsou nastaveny tak, aby se snížila chyba.

    Generátory smíšených signálů

    Standardní provedení má vícekanálový volič. Na přední straně generátoru, který generuje signál s minimální frekvencí 70 Hz, je nejméně pět výstupů. Jmenovité hodnoty použité v konstrukci odporu jsou 4 ohmy a kondenzátory jsou 20 pF. Generátor vstupuje do provozního režimu po dobu 25 sekund.
    Reverzní frekvenci přístroje lze nastavit v širším rozsahu - až do 2000 kHz. V tomto případě je frekvence nastavena pomocí manipulačního zařízení. Chyba přístroje (absolutní) není větší než 2 dB. Pro standardní generátory signálů se používají převodníky řady PP201.

    Generátor impulsů libovolného tvaru

    Tato zařízení mají jeden prvek - mají velmi malou chybu.Také návrh předpokládá jemné nastavení výstupního signálu - pro tento účel je použit šestikanálový volič. Minimální frekvence generátoru je 70 Hz. Takoví generátoři vnímají pozitivní impulsy. Schéma používá kondenzátory o kapacitě nejméně 20 pF. Výstupní odpor zařízení není větší než 5 ohmů. Všechny generátory signálů libovolného tvaru se liší synchronizačními parametry. To je způsobeno typem nainstalovaného konektoru. V důsledku tohoto nárůstu signálu může dojít v době 15-40 ns. V závislosti na modelu generátoru v něm mohou existovat dva typy režimů - logaritmický a lineární. Pomocí příslušných spínačů je možné je změnit, což vede ke korekci amplitudy. Chyba celkového kmitočtu není větší než 3%.

    Generátory komplexních signálů

    DDS generátor signálu může být nazýván konstrukcí, která vám umožní získat impulsy složité formy. V takových provedeních se používají pouze vícekanálové typy voličů. Vyrobený signál je nutně zesílen a regulátory se používají ke změně provozního režimu.
    Celková doba nárůstu signálu není větší než 40 ns. Pro zkrácení doby se používají kondenzátory o kapacitě nejvýše 15 μF. Výstupní odpor přístroje je přibližně 50 ohmů (standardní hodnota). Pokud pracujete s frekvencí 40 kHz, zkreslení nepřesáhne 1%. Široké využití takových návrhů pro generátory k testování rádiových přijímačů.

    Vestavěné editory

    Všechny nízké a vysoké frekvenceSignální generátory se velmi snadno nastavují. Mají několik čtyřcestných řadičů, které vám umožňují nastavit maximální frekvenci. Přechod k dosažení rovnovážného stavu u většiny modelů je kratší než 3 ms. Tak malý čas lze dosáhnout použitím mikrokontrolérů.
    Micro namontován na základní desce v některých provedeních jsou odnímatelné - stačí jeden pohyb můžete nainstalovat novou položku. Konstrukce s vestavěným editorem nenastavují omezovače. Po selektorech se obvodu nacházejí měniče. Někdy v obvodech najdete syntezátory. Maximální frekvence generovaného signálu může být 2.000 kHz, je celková chyba menší než 2%.

    Generátory digitálního signálu

    Uvažovali jste o tom, jak generátoru zvukových signálů pro testování basových zesilovačů. Ale v dnešní době rozšířená popularita digitální technologie - mi různými ovladači, měřicí přístroje, které vyžadují další doladění. Konektory používané v těchto generátorech - КР300. V konstrukci rezistory mají odpor nejméně 4 ohmy. Díky tomu se podaří udržovat velký vnitřní odpor celé konstrukce.
    V digitálních signálových generátorů použity tři - a čtyřlůžkových typů platin, postavené na čipové KA345. V provedeních nastane šířková modulace, jako je koeficient přenosu je velmi vysoká. Širokopásmový šum je extrémně nízký - ne více než 10 dB. Tyto konstrukce umožňují vytvářet obdélníkové průběhy. Jsou potřebnéjemné ladění provozu digitálních obvodů.

    Vysokofrekvenční konstrukce

    Vnitřní odpor vysokofrekvenčního generátoru signálu je přibližně 50 ohmů. V takovém případě je zařízení schopno dát velkou sílu. Ve vysokofrekvenčních strukturách je šířka pásma přibližně 2 GHz. Schéma používá konstantní kondenzátory o kapacitě větší než 7 pF. To vám umožní udržovat maximální proud až do 3 A. Prokreslení je 1%.
    U vysokofrekvenčních oscilátorů se používají pouze opampové zesilovače. Na začátku a na konci obvodu jsou umístěny omezovače signálu. Pro práci jsou používány mikroprocesory řady RRK211 a šestikanálový přepínač. Pomocí regulátorů můžete nastavit frekvenci výstupního signálu - minimální hodnotu 90 Hz.

    Logické signály

    Používají se konstantní rezistory o jmenovité hodnotě nepřesahující 4 ohmy. Tím se udržuje velmi vysoký vnitřní odpor. Snížení rychlosti přenosu signálu používaného operačním zesilovačem. Přední standardních konstrukcí jsou tři výstupy jsou připojeny na mostech omezovač šířky pásma.
    V schématu generátoru signálu se používají přepínače. Rotační typ se nejčastěji používá k výběru jednoho ze dvou režimů. Tyto typy generátorů lze použít pro fázovou modulaci. Maximální hladina hluku u většiny konstrukcí nepřesahuje 5 dB. Frekvence odchylek (péče) není větší než 16 kHz. Mezi nevýhody konstrukcí tohoto typuje možné přidělit velký čas nárůstu signálu, protože kapacita mikrokontroléru je velmi nízká.

    Recenze generátorů

    Recenze jednoduchých designů, které se prodávají v obchodech, jsou různé. Někteří kupující poznamenávají, že generátory jsou velmi patrné kroky (ačkoli křivka by měla být hladká). Z tohoto důvodu není možné vyladit zvukovou techniku. Jiní kupující poznamenávají, že generátory pracují v jedné nebo více kapelách. Pokud potřebujete kvalitu a spolehlivost, kupte si multifunkční generátor. Umožní vám nastavit nastavení všech zařízení - od zesilovačů až po vysílače kmitočtu na mobilní telefony. Levné návrháři, kteří jsou v obchodech dostačující, vám umožňují pouze hrubé nastavení technologie. Takový generátor signálu podporuje dobrou frekvenci, ale tvar křivky je velmi žádoucí.

    Související publikace