Signaalgeneratoren: schema en werkingsprincipe. Sinusgenerator

Inhoudsopgave:

Signaalgeneratoren: schema en werkingsprincipe. Sinusgenerator
Signaalgeneratoren: schema en werkingsprincipe. Sinusgenerator
Anonim

Signaalgeneratoren zijn apparaten die in de eerste plaats zijn ontworpen om zenders te testen. Bovendien gebruiken experts ze om de kenmerken van analoge converters te meten. Modelzenders worden getest door het signaal te simuleren. Dit is nodig om te controleren of het apparaat voldoet aan moderne normen. Het signaal kan rechtstreeks naar het apparaat worden geleverd in pure vorm of met vervorming. De snelheid kan sterk variëren tussen kanalen.

laagfrequente signaalgenerator
laagfrequente signaalgenerator

Hoe ziet de generator eruit?

Als we kijken naar het gebruikelijke model van de signaalgenerator, dan is het scherm te zien op het voorpaneel. Het is noodzakelijk om fluctuaties te bewaken en controle uit te voeren. Boven aan het scherm bevindt zich een editor die een verscheidenheid aan functies biedt om uit te kiezen. Verderop staat de sequencer, die de oscillatiefrequentie laat zien. Daaronder bevindt zich de moduslijn. Het amplitude- of offsetniveau van het signaal kan met twee knoppen worden aangepast. Er is een apart minipaneel voor het werken met bestanden. Hiermee kunnen testresultaten ofwel onmiddellijk worden opgeslagenopen.

Om de gebruiker in staat te stellen de samplefrequentie te wijzigen, heeft de generator een speciale regelaar. Door numerieke waarden kunt u vrij snel synchroniseren. Signaaluitgangen bevinden zich meestal aan de onderkant van het apparaat onder het scherm. Er is ook een knop om de generator te starten.

Zelfgemaakte apparaten

Het maken van een signaalgenerator met je eigen handen is behoorlijk problematisch vanwege de complexiteit van het apparaat. Het belangrijkste element van de apparatuur wordt beschouwd als de selector. Het wordt in het model berekend voor een bepaald aantal kanalen. Er zijn meestal twee microschakelingen in het apparaat. Om de frequentie aan te passen heeft de generator een synthesizer nodig. Als we kijken naar meerkanaalsapparaten, dan zijn microcontrollers daarvoor geschikt voor de KH148-serie. Converters worden alleen gebruikt analoog type.

Sinussignaalapparaten

De sinusgolfgenerator van de chip gebruikt vrij eenvoudige. In dit geval kunnen alleen versterkers van het operationele type worden gebruikt. Dit is nodig voor de normale signaaloverdracht van de weerstanden naar het bord. In het systeem zijn potentiometers opgenomen met een nominale waarde van minimaal 200 ohm. De pulse duty cycle is afhankelijk van de snelheid van het generatieproces.

Voor een flexibele configuratie van het apparaat worden blokken meerkanaals geïnstalleerd. Het frequentiebereik van de sinusvormige signaalgenerator verandert met een draaiknop. Voor het testen van ontvangers is het alleen geschikt voor het modulerende type. Dit suggereert dat de generator minimaal vijf kanalen moet hebben.

eigen signaalgeneratorhanden
eigen signaalgeneratorhanden

Laagfrequent generatorcircuit

De laagfrequente signaalgenerator (circuit hieronder weergegeven) bevat analoge weerstanden. Potentiometers mogen alleen op 150 ohm worden ingesteld. Om de grootte van de puls te veranderen, worden modulatoren van de KK202-serie gebruikt. Opwekking vindt in dit geval plaats via condensatoren. Er moet een jumper zijn tussen de weerstanden in het circuit. Door de aanwezigheid van twee draden kunt u een (laagfrequente) schakelaar in de signaalgenerator installeren.

signaalgeneratoren
signaalgeneratoren

Hoe het piepmodel werkt

Door de audiofrequentiesignaalgenerator aan te sluiten, wordt de spanning aanvankelijk op de selector toegepast. Vervolgens gaat de wisselstroom door een aantal transistors. Na conversie naar werk worden condensatoren ingeschakeld. Trillingen worden gereflecteerd op het scherm met behulp van een microcontroller. Om de grensfrequentie aan te passen, zijn speciale pinnen nodig op de microschakeling.

Het maximale uitgangsvermogen in dit geval, de audiosignaalgenerator kan 3 GHz bereiken, maar de fout zou minimaal moeten zijn. Om dit te doen, wordt een begrenzer in de buurt van de weerstand geïnstalleerd. Faseruis wordt door het systeem waargenomen ten koste van de connector. De fasemodulatie-index hangt uitsluitend af van de huidige conversiesnelheid.

Gemengd signaal apparaat diagram

Het standaard oscillatorcircuit van dit type heeft een meerkanaalsselector. Tegelijkertijd zijn er meer dan vijf uitgangen op het paneel. In dit geval kan de maximale frequentielimiet worden ingesteld op 70 Hz. Condensatoren in veel modellen zijn verkrijgbaar met een capaciteit van niet meer dan 20pF. Weerstanden worden meestal meegeleverd met een nominale waarde van 4 ohm. De installatietijd van de eerste modus is gemiddeld 2,5 s.

Door de aanwezigheid van een bandbreedtebegrenzer kan het omgekeerde vermogen van het apparaat 2 MHz bereiken. De frequentie van het spectrum kan in dit geval worden aangepast met behulp van een modulator. Er zijn aparte uitgangen voor de uitgangsimpedantie. De absolute niveaufout in de schakeling is minder dan 2 dB. Converters in standaardsystemen zijn beschikbaar in de PP201-serie.

signaal generator
signaal generator

Willekeurig golfvormapparaat

Deze apparaten zijn ontworpen voor een kleine fout. Ze hebben een flexibele sequencing-modus. De standaard selectorschakeling gaat uit van zes kanalen. De minimale frequentie-instelling is 70 Hz. Positieve impulsen worden waargenomen door de generator van dit type. Condensatoren in het circuit hebben een capaciteit van minimaal 20 pF. De uitgangsweerstand van het apparaat wordt gehandhaafd tot 5 ohm.

Deze signaalgeneratoren zijn behoorlijk verschillend in timingparameters. Het is in de regel verbonden met het type connector. Als resultaat varieert de stijgtijd van 15 tot 40 ns. In totaal zijn er twee modi in de modellen (lineair, maar ook logaritmisch). Met hun hulp kan de amplitude worden gewijzigd. De frequentiefout is in dit geval minder dan 3%.

Wijzigingen van complexe signalen

Om complexe signalen te wijzigen, gebruiken specialisten alleen meerkanaals selectors in generatoren. Ze zijn zonder mankeren uitgerust met versterkers. Regelaars worden gebruikt om de bedrijfsmodi te wijzigen. Dankzij de omzetter wordt de stroom constant metfrequentie onder 60 Hz. De stijgtijd mag gemiddeld niet meer dan 40 ns bedragen. Voor dit doel is de minimale capaciteit van de condensator 15 pF. De weerstand van het systeem voor het signaal moet in de buurt van 50 ohm worden waargenomen. Vervorming bij 40 kHz is typisch 1%. Zo kunnen generatoren worden gebruikt om ontvangers te testen.

Generators met ingebouwde editors

De signaalgeneratoren van dit type zijn zeer eenvoudig in te stellen. Regelgevers erin zijn ontworpen voor vier posities. Het afsnijfrequentieniveau kan dus worden aangepast. Als we het hebben over de insteltijd, dan is deze in veel modellen 3 ms. Dit wordt bereikt door microcontrollers. Ze zijn verbonden met het bord met jumpers. In generatoren van dit type zijn geen transmissiebegrenzers ingebouwd. Volgens het apparaatschema bevinden de omvormers zich achter de selectors. Synthesizers worden zelden gebruikt in modellen. Het maximale uitgangsvermogen van het apparaat ligt op het niveau van 2 MHz. De fout is in dit geval slechts 2% toegestaan.

sinusgolfgenerator
sinusgolfgenerator

Apparaten met digitale uitgangen

Signaalgeneratoren met digitale uitgangen zijn voorzien van connectoren voor de KP300 serie. Weerstanden worden op hun beurt meegeleverd met een nominale waarde van minimaal 4 ohm. Zo wordt de interne weerstand van de weerstand groot gehouden. Deze apparaten kunnen worden getest met ontvangers met een vermogen van maximaal 15 V. De aansluiting op de omvormer gebeurt alleen via jumpers.

Selectors in generatoren zijn te vinden met drie en vier kanalen. Chip in standaardkettingen worden meestal gebruikt type KA345. Schakelaars voor meetinstrumenten gebruiken alleen roterende. Pulsmodulatie in generatoren gebeurt vrij snel, en dit wordt bereikt door de hoge transmissiecoëfficiënt. Houd ook rekening met het lage niveau van breedbandruis van 10 dB.

Hooggeklokte modellen

De signaalgenerator met hoge klokfrequentie heeft een hoog vermogen. Interne weerstand is bestand tegen gemiddeld 50 ohm. De bandbreedte van dergelijke modellen is meestal 2 GHz. Bovendien moet er rekening mee worden gehouden dat condensatoren worden gebruikt met een capaciteit van minimaal 7 pF. De maximale stroom wordt dus op 3 A gehouden. De maximale vervorming in het systeem kan 1% zijn.

Versterkers zijn in de regel alleen te vinden in generatoren van het operationele type. Limiters in het circuit worden zowel aan het begin als aan het einde ingesteld. Een connector voor het selecteren van het type signalen is aanwezig. Microcontrollers zijn het meest te vinden in de RRK211-serie. De selector is ontworpen voor minimaal zes kanalen. Roterende regelaars in dergelijke apparaten zijn beschikbaar. De maximale frequentielimiet kan worden ingesteld op 90 Hz.

signaal generator circuit
signaal generator circuit

Werking van logische signaalgeneratoren

Deze signaalgeneratorweerstanden hebben een nominale waarde van niet meer dan 4 ohm. Tegelijkertijd wordt de interne weerstand vrij hoog gehouden. Om de signaaloverdrachtssnelheid te verminderen, zijn versterkers van het operationele type geïnstalleerd. In het panel zijn er in de regel drie conclusies. Aansluiting met begrenzersverzending vindt alleen plaats via jumpers.

De schakelaars in de apparaten zijn draaibaar geïnstalleerd. Er kunnen twee modi worden geselecteerd. Voor fasemodulatie kunnen signaalgeneratoren van het gespecificeerde type worden gebruikt. Hun breedbandruisparameter is niet groter dan 5 dB. De frequentie-afwijkingsindicator ligt in de regel rond de 16 MHz. Nadelen zijn lange stijg- en da altijden. Dit komt door de lage bandbreedte van de microcontroller.

pieptoongenerator
pieptoongenerator

Originatorcircuit met MX101-modulator

De standaard oscillatorschakeling met zo'n modulator voorziet in een selector voor vijf kanalen. Dit maakt het mogelijk om lineair te werken. De maximale amplitude bij lage belasting wordt gehandhaafd op 10 pieken. DC bias komt vrij zelden voor. De uitgangsstroomparameter ligt rond de 4 A. De maximale frequentiefout kan oplopen tot 3%. De gemiddelde stijgtijd voor oscillatoren met deze modulatoren is 50 ns.

Meander golfvorm wordt geaccepteerd door het systeem. Met dit model kunt u ontvangers testen met een vermogen van maximaal 5 V. Door de logaritmische sweep-modus kunt u vrij succesvol werken met verschillende meetinstrumenten. De afstemsnelheid op het paneel kan soepel worden gewijzigd. Door de hoge uitgangsimpedantie wordt de belasting van de omvormers weggenomen.

Aanbevolen: