เครื่องกำเนิดสัญญาณ: แบบแผนและหลักการทำงาน เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์

สารบัญ:

เครื่องกำเนิดสัญญาณ: แบบแผนและหลักการทำงาน เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์
เครื่องกำเนิดสัญญาณ: แบบแผนและหลักการทำงาน เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์
Anonim

เครื่องกำเนิดสัญญาณเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบเครื่องส่งเป็นหลัก นอกจากนี้ ผู้เชี่ยวชาญยังใช้เพื่อวัดคุณสมบัติของตัวแปลงแอนะล็อก เครื่องส่งสัญญาณรุ่นได้รับการทดสอบโดยการจำลองสัญญาณ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการตรวจสอบอุปกรณ์เพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐานที่ทันสมัย โดยตรงสามารถส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์ในรูปแบบบริสุทธิ์หรือมีการบิดเบือน ความเร็วอาจแตกต่างกันไปตามช่องต่างๆ

เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่ต่ำ
เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่ต่ำ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีลักษณะอย่างไร

หากพิจารณาจากรุ่นปกติของเครื่องกำเนิดสัญญาณแล้ว จะเห็นหน้าจอที่แผงด้านหน้า มีความจำเป็นในการตรวจสอบความผันผวนและดำเนินการควบคุม ที่ด้านบนของหน้าจอจะมีตัวแก้ไขที่มีฟังก์ชันให้เลือกหลากหลาย ด้านล่างคือซีเควนเซอร์ ซึ่งแสดงความถี่ของการแกว่ง ข้างใต้จะเป็นเส้นโหมด ระดับแอมพลิจูดหรือออฟเซ็ตของสัญญาณสามารถปรับได้โดยใช้ปุ่มสองปุ่ม มีแผงขนาดเล็กแยกต่างหากสำหรับการทำงานกับไฟล์ ด้วยมันสามารถบันทึกผลการทดสอบได้ทันทีเปิด

เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเปลี่ยนอัตราตัวอย่าง เครื่องกำเนิดมีตัวควบคุมพิเศษ ด้วยค่าตัวเลข คุณสามารถซิงโครไนซ์ได้อย่างรวดเร็ว สัญญาณเอาท์พุตมักจะอยู่ที่ด้านล่างของอุปกรณ์ใต้หน้าจอ นอกจากนี้ยังมีปุ่มสำหรับสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

อุปกรณ์ทำเอง

การทำเครื่องกำเนิดสัญญาณด้วยมือของคุณเองค่อนข้างมีปัญหาเนื่องจากความซับซ้อนของอุปกรณ์ องค์ประกอบหลักของอุปกรณ์ถือเป็นตัวเลือก มันถูกคำนวณในรูปแบบสำหรับจำนวนช่องที่แน่นอน โดยปกติจะมีไมโครเซอร์กิตสองตัวในอุปกรณ์ ในการปรับความถี่ เครื่องกำเนิดต้องการซินธิไซเซอร์ หากเราพิจารณาอุปกรณ์หลายช่องสัญญาณ ไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับพวกมันก็เหมาะสำหรับซีรีส์ KH148 ตัวแปลงใช้เฉพาะประเภทแอนะล็อก

อุปกรณ์สัญญาณไซน์

เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์ของชิปใช้ตัวที่ค่อนข้างง่าย ในกรณีนี้ แอมพลิฟายเออร์สามารถใช้ได้กับประเภทการทำงานเท่านั้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณปกติจากตัวต้านทานไปยังบอร์ด โพเทนชิโอมิเตอร์รวมอยู่ในระบบด้วยค่าเล็กน้อยอย่างน้อย 200 โอห์ม รอบการทำงานของพัลส์ขึ้นอยู่กับความเร็วของกระบวนการสร้าง

สำหรับการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นของอุปกรณ์ บล็อกจะถูกติดตั้งแบบหลายช่องสัญญาณ ช่วงความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณไซน์เปลี่ยนไปด้วยการควบคุมแบบหมุน สำหรับตัวรับการทดสอบ เหมาะสำหรับประเภทมอดูเลตเท่านั้น นี่แสดงว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรมีอย่างน้อยห้าช่อง

เครื่องกำเนิดสัญญาณของตัวเองมือ
เครื่องกำเนิดสัญญาณของตัวเองมือ

วงจรกำเนิดความถี่ต่ำ

เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่ต่ำ (วงจรที่แสดงด้านล่าง) รวมถึงตัวต้านทานแบบอะนาล็อก โพเทนชิโอมิเตอร์ควรตั้งไว้ที่ 150 โอห์มเท่านั้น ในการเปลี่ยนขนาดของพัลส์ จะใช้โมดูเลเตอร์ของซีรีย์ KK202 การสร้างในกรณีนี้เกิดขึ้นผ่านตัวเก็บประจุ จะต้องมีจัมเปอร์ระหว่างตัวต้านทานในวงจร การมีลีดสองตัวช่วยให้คุณติดตั้งสวิตช์ (ความถี่ต่ำ) ในตัวสร้างสัญญาณ

เครื่องกำเนิดสัญญาณ
เครื่องกำเนิดสัญญาณ

รูปแบบเสียงบี๊บทำงานอย่างไร

เมื่อเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่เสียง แรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับตัวเลือกในขั้นต้น ต่อไป กระแสสลับไหลผ่านทรานซิสเตอร์จำนวนมาก หลังจากแปลงเป็นงานแล้ว ตัวเก็บประจุจะเปิดขึ้น การสั่นสะเทือนสะท้อนบนหน้าจอโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ในการปรับความถี่จำกัด จำเป็นต้องใช้หมุดพิเศษบนไมโครเซอร์กิต

กำลังขับสูงสุดในกรณีนี้ เครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงสามารถเข้าถึง 3 GHz ได้ แต่ข้อผิดพลาดควรน้อยที่สุด ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งตัว จำกัด ใกล้กับตัวต้านทาน ระบบรับรู้สัญญาณรบกวนเฟสโดยเสียค่าใช้จ่ายของตัวเชื่อมต่อ ดัชนีการปรับเฟสขึ้นอยู่กับความเร็วในการแปลงปัจจุบันเท่านั้น

ไดอะแกรมอุปกรณ์สัญญาณผสม

วงจรออสซิลเลเตอร์มาตรฐานของประเภทนี้มีตัวเลือกหลายช่องสัญญาณ ในเวลาเดียวกัน มีเอาต์พุตมากกว่าห้ารายการบนแผงควบคุม ในกรณีนี้ สามารถตั้งค่าขีดจำกัดความถี่สูงสุดเป็น 70 Hz ได้ ตัวเก็บประจุในหลายรุ่นมีความจุไม่เกิน 20พีเอฟ ตัวต้านทานมักจะรวมอยู่ในค่าปกติที่ 4 โอห์ม เวลาติดตั้งของโหมดแรกโดยเฉลี่ย 2.5 วินาที

เนื่องจากการมีอยู่ของตัวจำกัดแบนด์วิดท์ กำลังย้อนกลับของหน่วยสามารถเข้าถึง 2 MHz ความถี่ของสเปกตรัมในกรณีนี้สามารถปรับได้โดยใช้โมดูเลเตอร์ มีเอาต์พุตแยกต่างหากสำหรับอิมพีแดนซ์เอาต์พุต ข้อผิดพลาดระดับสัมบูรณ์ในวงจรน้อยกว่า 2 เดซิเบล ตัวแปลงในระบบมาตรฐานมีอยู่ในซีรีย์ PP201

เครื่องกำเนิดสัญญาณ
เครื่องกำเนิดสัญญาณ

อุปกรณ์รูปคลื่นตามอำเภอใจ

อุปกรณ์เหล่านี้ออกแบบมาสำหรับข้อผิดพลาดเล็กน้อย มีโหมดการจัดลำดับที่ยืดหยุ่น วงจรตัวเลือกมาตรฐานถือว่าหกช่อง การตั้งค่าความถี่ต่ำสุดคือ 70 Hz เครื่องกำเนิดประเภทนี้รับรู้แรงกระตุ้นเชิงบวก ตัวเก็บประจุในวงจรมีความจุอย่างน้อย 20 pF ความต้านทานเอาต์พุตของอุปกรณ์อยู่ที่ 5 โอห์ม

เครื่องกำเนิดสัญญาณเหล่านี้ค่อนข้างแตกต่างกันในพารามิเตอร์เวลา ตามกฎแล้วเชื่อมต่อกับประเภทของตัวเชื่อมต่อ เป็นผลให้เวลาเพิ่มขึ้นอยู่ในช่วง 15 ถึง 40 ns โดยรวมแล้ว โมเดลมีสองโหมด (เชิงเส้น เช่นเดียวกับลอการิทึม) ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา แอมพลิจูดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ข้อผิดพลาดของความถี่ในกรณีนี้น้อยกว่า 3%

การดัดแปลงสัญญาณที่ซับซ้อน

ในการแก้ไขสัญญาณที่ซับซ้อน ผู้เชี่ยวชาญใช้เฉพาะตัวเลือกหลายช่องสัญญาณในเครื่องกำเนิด มีการติดตั้งแอมพลิฟายเออร์โดยไม่ล้มเหลว หน่วยงานกำกับดูแลใช้เพื่อเปลี่ยนโหมดการทำงาน ต้องขอบคุณตัวแปลง กระแสจึงคงที่ด้วยความถี่ต่ำกว่า 60 Hz เวลาที่เพิ่มขึ้นไม่ควรเกิน 40 ns โดยเฉลี่ย เพื่อจุดประสงค์นี้ความจุขั้นต่ำของตัวเก็บประจุคือ 15 pF ความต้านทานของระบบสำหรับสัญญาณจะต้องรับรู้ในพื้นที่ 50 โอห์ม การบิดเบือนที่ 40 kHz โดยทั่วไปคือ 1% ดังนั้น เครื่องปั่นไฟสามารถใช้ทดสอบเครื่องรับได้

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมโปรแกรมแก้ไขในตัว

เครื่องกำเนิดสัญญาณประเภทนี้ติดตั้งง่ายมาก หน่วยงานกำกับดูแลได้รับการออกแบบสำหรับสี่ตำแหน่ง จึงสามารถปรับระดับความถี่ตัดได้ ถ้าเราพูดถึงเวลาในการตั้งค่า หลายๆ รุ่นก็จะเป็น 3 มิลลิวินาที สิ่งนี้ทำได้ผ่านไมโครคอนโทรลเลอร์ พวกเขาเชื่อมต่อกับบอร์ดด้วยจัมเปอร์ ตัว จำกัด การส่งสัญญาณไม่ได้ติดตั้งในเครื่องกำเนิดประเภทนี้ ตามไดอะแกรมอุปกรณ์ ตัวแปลงจะอยู่ด้านหลังตัวเลือก ซินธิไซเซอร์ไม่ค่อยได้ใช้ในแบบจำลอง กำลังขับสูงสุดของอุปกรณ์อยู่ที่ระดับ 2 MHz ข้อผิดพลาดในกรณีนี้อนุญาตเพียง 2%

เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์
เครื่องกำเนิดคลื่นไซน์

อุปกรณ์ที่มีเอาต์พุตดิจิตอล

เครื่องกำเนิดสัญญาณพร้อมเอาต์พุตดิจิตอลมีตัวเชื่อมต่อสำหรับซีรีย์ KP300 ในทางกลับกัน ตัวต้านทานจะรวมอยู่ในค่าปกติอย่างน้อย 4 โอห์ม ดังนั้นความต้านทานภายในของตัวต้านทานจึงยังคงอยู่ในระดับสูง ตัวรับที่มีกำลังไฟไม่เกิน 15 V สามารถทดสอบอุปกรณ์เหล่านี้ได้ การเชื่อมต่อกับตัวแปลงจะดำเนินการผ่านจัมเปอร์เท่านั้น

ตัวเลือกในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถพบได้สามและสี่ช่อง ชิปในมาตรฐานโซ่มักจะใช้ประเภท KA345 สวิตช์สำหรับอุปกรณ์วัดใช้เฉพาะแบบหมุนเท่านั้น การมอดูเลตพัลส์ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว และทำได้สำเร็จเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การส่งสัญญาณที่สูง คุณควรพิจารณาระดับเสียงบรอดแบนด์ระดับต่ำที่ 10 เดซิเบล

นาฬิกาไฮคล็อก

เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่นาฬิกาสูงมีกำลังสูง ความต้านทานภายในสามารถทนต่อค่าเฉลี่ยได้ 50 โอห์ม แบนด์วิดท์ของรุ่นดังกล่าวมักจะเป็น 2 GHz นอกจากนี้ ควรระลึกไว้เสมอว่าใช้ตัวเก็บประจุที่มีความจุอย่างน้อย 7 pF ดังนั้นกระแสสูงสุดจะคงอยู่ที่ 3 A ความเพี้ยนสูงสุดในระบบสามารถเป็น 1%

ตามกฎแล้ว แอมพลิฟายเออร์สามารถพบได้ในเครื่องกำเนิดของประเภทการทำงานเท่านั้น ลิมิตเตอร์ในวงจรถูกตั้งค่าไว้ที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด มีขั้วต่อสำหรับเลือกประเภทของสัญญาณ ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถพบได้บ่อยที่สุดในซีรีส์ RRK211 ตัวเลือกได้รับการออกแบบสำหรับช่องสัญญาณอย่างน้อยหกช่อง มีตัวควบคุมโรตารีในอุปกรณ์ดังกล่าว ขีดจำกัดความถี่สูงสุดสามารถตั้งไว้ที่ 90 Hz.

วงจรกำเนิดสัญญาณ
วงจรกำเนิดสัญญาณ

การทำงานของเครื่องกำเนิดสัญญาณลอจิก

ตัวต้านทานเครื่องกำเนิดสัญญาณนี้มีค่าเล็กน้อยไม่เกิน 4 โอห์ม ในขณะเดียวกัน ความต้านทานภายในยังคงค่อนข้างสูง เพื่อลดอัตราการส่งสัญญาณ มีการติดตั้งแอมพลิฟายเออร์ประเภทปฏิบัติการ ตามกฎแล้วมีข้อสรุปสามประการบนแผงควบคุม การเชื่อมต่อกับลิมิตเตอร์การส่งสัญญาณเกิดขึ้นเฉพาะผ่านจัมเปอร์

สวิตช์ในอุปกรณ์ติดตั้งแบบหมุน สามารถเลือกโหมดได้สองโหมด สำหรับการมอดูเลตเฟส สามารถใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณประเภทที่ระบุได้ พารามิเตอร์สัญญาณรบกวนบรอดแบนด์ไม่เกิน 5 เดซิเบล ตามกฎแล้วตัวบ่งชี้เบี่ยงเบนความถี่อยู่ที่ประมาณ 16 MHz ข้อเสีย ได้แก่ เวลาขึ้นและลงที่ยาวนาน นี่เป็นเพราะไมโครคอนโทรลเลอร์แบนด์วิดธ์ต่ำ

เครื่องกำเนิดเสียงบี๊บ
เครื่องกำเนิดเสียงบี๊บ

วงจรกำเนิดพร้อมโมดูเลเตอร์ MX101

วงจรออสซิลเลเตอร์มาตรฐานพร้อมโมดูเลเตอร์ดังกล่าวจะมีตัวเลือกสำหรับห้าช่องสัญญาณ ทำให้สามารถทำงานในโหมดเชิงเส้นได้ แอมพลิจูดสูงสุดที่โหลดต่ำจะคงไว้ที่ 10 พีค DC อคติเกิดขึ้นค่อนข้างน้อย พารามิเตอร์กระแสไฟขาออกอยู่ที่ประมาณ 4 A ข้อผิดพลาดความถี่สูงสุดสามารถเข้าถึงได้ถึง 3% เวลาที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยสำหรับออสซิลเลเตอร์ที่มีโมดูเลเตอร์เหล่านี้คือ 50 ns

ระบบยอมรับรูปคลื่นคดเคี้ยว คุณสามารถทดสอบเครื่องรับโดยใช้โมเดลนี้ด้วยกำลังไม่เกิน 5 V โหมดการกวาดแบบลอการิทึมช่วยให้คุณทำงานกับเครื่องมือวัดต่างๆ ได้ค่อนข้างประสบความสำเร็จ ความเร็วในการปรับแต่งบนแผงควบคุมสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างราบรื่น เนื่องจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตสูง โหลดจากคอนเวอร์เตอร์จะถูกลบออก