x
Отправить заявку
Имя:
E-mail:
Телефон*:
Сообщение*:

Генераторы сигналов – виды и особенности приборов

Генераторы сигналов – виды и особенности приборов

Генератор сигналов – один из важнейших технологических элементов в электронике и связи. Он используется для создания различных типов сигналов и частот, таких как тестирование, устранение неполадок и проектирование. Хотя стандартный генератор способен генерировать сигналы различной амплитуды, частоты и формы, на рынке доступно несколько различных видов устройств. В зависимости от типа, назначения и применения их функционал отличается. У многих приборов специфическое применение, например, модуляцию голоса и даже создание электронной танцевальной музыки.

Стандартный генератор сигналов по-прежнему используется в области разработки электроники, за последнее столетие он претерпел множество изменений. Рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов генераторов сигналов.

Генератор функций

Наиболее распространенный класс генераторов, которые создают повторяющиеся и неповторяющиеся сигналы различной амплитуды и формы. Общие типы выходных сигналов включают разные волны:

  • прямоугольную,
  • синусоидальную,
  • линейную или треугольную,
  • пульсовую,
  • сердечного ритма,
  • гауссову пульсовую,
  • произвольные.

Эти формы сигналов могут быть введены в испытательную схему и проанализированы, чтобы подтвердить правильность работы устройства.

Источники питания

Генераторы сигналов серии AFG компании Tektronix, поддерживают стандартные формы сигналов, сигналы произвольной формы и возможности ухудшения сигнала, способны выполнять широкий спектр прикладных задач.

 

Для большей гибкости многие формы сигналов могут быть загружены как шаги и воспроизведены в последовательности, включающей повторы, переходы и триггеры, чтобы определить порядок и количество повторений каждого шага. Используя комбинацию сигналов произвольной формы и последовательности, можно добиться чрезвычайно сложного и динамичного воспроизведения сигналов. Их часто используют в образовательных целях в университетах.

Генератор сигналов произвольной формы

Он похож на стандартный функциональный генератор, за исключением различных типов форм (пилообразные, ступенчатые, импульсные и треугольные волны), низких уровней полосы пропускания и ограниченного частотного диапазона. Также у прибора предустановленный список сигналов, которые он может генерировать, а пользователь может изменить их параметры, например, скорость воспроизведения, амплитуду и смещение, добавить базовые искажения или модуляцию.

Работа на источнике питания

Генератор сигналов произвольной формы серии AWG70000B – новейшее оборудование по частоте дискретизации, точности сигнала и памяти форм сигналов. Идеально для проектирования, тестирования, экспериментов, а также эксплуатации сложных компонентов и систем.

Генератор радиочастотных сигналов

Этот тип генератора используется для получения сигналов в определенном диапазоне полосы пропускания. Благодаря компактным габаритам их удобно использовать в различных областях применения – навигации, радиовещании, радарах, спутниках. Приборы производят два типа сигналов:

  • аналоговые,
  • цифровые.

Устройства аналогового типа были распространены задолго до появления цифровой электроники и до сих пор применяется в лабораториях. Например, серия генераторов аналоговых сигналов APSINX010 компании AnaPico способна охватывать диапазоны радиочастот от 9 кГц до 2, 4 и 6,1 ГГц. А комбинация хорошей чистоты сигнала, низкого фазового шума, быстрой скорости переключения и широкого диапазона выходной мощности вместе с компактными размерами, малым весом и низким энергопотреблением, делает инструменты удобными для использования в лабораториях, производственных цехах и на открытом воздухе. 

Аналоговый генераторов РЧ сигналов от швейцарской компании AnaPico APSIN6010

Цифровые генераторы сигналов (векторные генераторы) – относительно новые и предлагают пользователям широкий функционал. Например, серия приборов AnaPico APVSG работает в непрерывном частотном диапазоне от 10 МГц до 40 ГГц, что обеспечивает:

  • выдающуюся сверхбыструю развертку частоты CW,
  • внутриимпульсную модуляцию,
  • формирование импульса,
  • низкий фазовый шум. 

Векторный генератор сигналов AnaPico серии APVSG

 

Высокопроизводительный внутренний I / Q-модулятор позволяет настраивать формы волны модуляции и поддерживает специальные схемы модуляции, включая модуляцию авионики, такую как (VOR / ILS, MODE S или DME). Устройством легко управлять с помощью сенсорного дисплея, а также получать удаленный доступ через Ethernet и USB с использованием стандартного языка команд SCPI.

Как выбрать генератор сигналов?

Приобретение нового оборудования может стать значительным вложением в лабораторию. Поэтому прежде, чем купить генератор сигналов, прочитайте несколько советов по подбору прибора.

Формы сигналов и модуляции

Важно заранее учитывать типы сигналов, которые могут быть получены с помощью генератора сигналов. Практически все приборы могут создавать распространенные формы сигналов:

  • прямоугольные,
  • синусоидальные,
  • треугольные,
  • пилообразные и т.д.

Более продвинутые генераторы сигналов способны генерировать сложные сигналы произвольной формы – аналоговые и цифровые модулированные сигналы, которые могут имитировать формы радиочастотных сигналов или модуляцию схемы, похожие на те, что используются в современных SDR или программно-определяемых радиостанциях

Пределы частоты

Одиночные генераторы используют для проверки отклика схемы на вход аналогового напряжения. В зависимости от проверяемых цепей или сигналов, которые должны подаваться на вход проверяемого устройства, необходимо учитывать частотный диапазон генератора сигналов. Схемы постоянно переходят на все более высокие частоты по мере развития:

  • высокоскоростных АЦП и ЦАП,
  • увеличения числа низкочастотных радиочастотных схем.

Убедитесь, что выбрали генератор сигналов с используемым частотным диапазоном, чтобы удовлетворить текущие и будущие потребности в тестировании.

Разрешение

Большинство генераторов сигналов преобразуют цифровые сигналы в аналоговые напряжения, поэтому разрешение ЦАП становится критически важной характеристикой способности генераторов сигналов воссоздавать спроектированный сигнал. Если вам нужно высокое разрешение, поищите на их ЦАП генераторы сигналов с многобитным разрешением.

Частота дискретизации

Согласно теореме выборки Найквиста, любой сигнал, дискретизируемый с частотой, вдвое превышающей его самую высокую частотную составляющую, может быть полностью восстановлен. По этой причине частота дискретизации, а также частотный диапазон являются важными факторами при выборе хорошего генератора сигналов.

Выходное сопротивление

Еще одно важное соображение при покупке генератора сигналов – его способность управлять нагрузкой на выходе. Максимальная нагрузка определяется как функция выходного импеданса, измеренного в омах. Важно, чтобы сопротивление нагрузки соответствовало выходному сопротивлению. У большинства генераторов сигналов выходное сопротивление 50 Ом – это стандартный показатель для большинства компонентов цепи радиосигналов.

Возможность фазовой синхронизации

Многие радиочастотные системы требуют, чтобы различные сигналы синхронизировались по фазе. Чаще всего используется синхронизация по фазе с общим гетеродином или часами. Если это необходимо для схем, которые вы будете тестировать, важно, чтобы генератор сигналов включал возможность ввода внешних сигналов для фазовой синхронизации.