מחולל פונקציות הוא סוג של מכשיר המשמש ליצירת סוגים שונים של צורות גל כמו צורות גל סינוסואידיות, משולשות, מלבניות ומרובעות. לסוגים השונים של צורות הגל יש תדרים שונים אותם ניתן ליצור באמצעות המכשיר כמחולל פונקציות. זֶה גֵנֵרָטוֹר יוצר חמישה סוגים של צורות גל, הם צורות גל סינוסיות, ריבועיות, מסור, משולש ומלבן. ישנם שני סוגים של מחוללי פונקציות, הם אנלוגיים ודיגיטליים. התדרים שמספק גנרטור זה הם עד 20 מגה הרץ. הסבר קצר על הגנרטור הזה נדון במאמר זה יחד עם תרשים המעגל ודיאגרמת החסימה.
מהו מחולל פונקציות?
הַגדָרָה: מחולל הפונקציות מוגדר כסוג של מכשיר המייצר סוגים שונים של צורות גל כאותות הפלט שלו. צורות הגל הנפוצות שנוצרות על ידי גנרטור זה הן גל סינוס, גל מרובע, גל משולש וגלים בשיניים. ניתן לכוונן את צורות הגל של התדרים הללו מהרץ למאה קילוהרץ. גנרטור זה נחשב למכשיר הרב-תכליתי ביותר במעבדת החשמל והאלקטרוניקה מכיוון שלצורות הגל שנוצר על ידי גנרטור זה יש יישומים באזורים שונים.
מחולל הפונקציות האנלוגיות ומחוללי הפונקציות הדיגיטליות הם סוגים של מחוללי פונקציות. היתרונות של גנרטור אנלוגי הם חסכוניים, פשוטים לשימוש, גמישות, משרעת והתדרים ניתנים לכוונון. היתרונות של גנרטורים דיגיטליים הם של דיוק ויציבות גבוהים. החסרונות העיקריים של הגנרטור הדיגיטלי הזה הם מסובכים ויקרים.
תרשים בלוק מחולל פונקציות
דיאגרמת הבלוק של מחולל הפונקציות מכילה רכיבים שונים שהם רשת בקרת תדרים, מקור אספקת זרם קבוע 1, מקור אספקת זרם קבוע 2, אינטגרטור, מולטיברטור של משווה מתח, קבלים, מעגל לעיצוב דיודות התנגדות ושני מגברי פלט. דיאגרמת הגוש של גנרטור זה מוצגת באיור שלהלן.
תרשים בלוק מחולל פונקציות
ניתן לשלוט על התדרים על ידי שינוי הגודל הנוכחי. שני ספקי הזרם הקבוע ישנו את תדר אות הפלט. צורות גל הפלט שנוצרו על ידי גנרטור זה הן סינוסואידיות, משולשות ומרובעות. טווח התדרים של צורות הגל הללו נע בין 0.01 הרץ ל -100 קילוהרץ. רשת בקרת התדרים שולטת בתדר בלוח הקדמי של הגנרטור הזה, ויש כפתור שנקרא בקרת תדרים. ניתן לשנות את התדירות של צורות הגל o / p באמצעות כפתור זה ושינוי התדר.
רשת בקרת התדרים מספקת את המתח, ומתח זה מווסת את שני מקורות אספקת הזרם הקבועים כמו עליון ותחתון. ניתן להגדיל את מתח המוצא הראשון של אספקת הזרם הקבוע באופן ליניארי עם הזמן, ואילו מקור הזרם התחתון מספק מתח לשינוי מתח המוצא של האינטגרטור אשר יקטן באופן ליניארי עם הזמן. מתח היציאה של האינטגרטור עקב מקור הזרם העליון מתבטא.
כאשר שיפוע מתח ה- o / p גדל או פוחת אז מקור האספקה הנוכחי הקבוע 1 יגדל או יקטן. מקור הזרם הקבוע התחתון השני מספק שליטה הפוכה לאינטגרטור, ובשל זרם הפוך זה, מתח המוצא של האינטגרטור יורד באופן ליניארי עם הזמן. הפלט של המשווה מספק גל מרובע בעל תדר זהה למתח המוצא. רשת דיודות ההתנגדות משנה את שיפוע צורת הגל המשולש ככל שמשרעתו מייצרת ומשנה צורת גל סינוס עם a<1% distortion. The output waveforms of this generator are shown below.
פלט גל צורות של מחולל פונקציות
באופן זה, שלושת סוגי צורות הגל מיוצרים על ידי גנרטור זה בעל תדרים שונים. מקור השעון, בדיקת שולי העיתוי, בדיקת אספקת החשמל dc, בדיקת DAC שמע הם חלק מהיישומים של מחולל פונקציות.
מוצרים מחוללי פונקציות
הסוגים השונים של מוצרי מחוללי פונקציות מוצגים בטבלה שלהלן
| S.NO | מספר דגם. | תדירות | מותג | מספר דגם | צורות גל |
| 1 | MetroQ MTQ 201T | 2Hz עד 200KHz | MetroQ | MTQ 201T | גל סינוס, ריבוע ומשולש |
| שתיים | מחולל פונקציות תדר שמע | 0.2 הרץ עד 200 קילוהרץ | אסיקו | AE 512 | סינוס, כיכר, גלים משולשים |
| 3 | מטרווי FG-5000 | 1Hz - 5Mhz | מטרווי | FG-5000 | סינוס, משולש, ריבוע, רמפה, גלי דופק |
| 4 | MetroQ MTQ 1001 | 0.1Hz עד 1MHz | MetroQ | MTQ 1001 | פלט סינוס, ריבוע ומשולש ו- TTL |
| 5 | HTTC FG-2002 | 0.2Hz ~ 2MHz | NAAFIE | FG-2002 | גל סינוס, גל מרובע, ומשולש גל |
דיאגרמת מעגל מחולל פונקציות עם מגבר OpM-LM324
LM324 הוא מעגל משולב בן 14 פינים, תרשים המעגל של מחולל הפונקציות עם LM324 מוצג להלן. הרכיבים הנדרשים למעגל זה הם שבב LM324 op-amp, שני נגדים של 10kΩ, ארבעה נגדים של 100kΩ, נגד של 22kΩ, נגד של 220kΩ, קבלים קרמיים של 1μF, קבלים קרמיים של 33 nF, קבלים 10nF ופוטנציומטר של 100k Ω. המעגל מכיל שלושה תפעוליים מגברים , המגבר התפעולי הראשון מייצר את הגל המרובע, המגבר התפעולי השני מייצר את פלט גלי המשולש, והמגבר התפעולי השלישי מייצר את תפוקת גל הסינוס.
דיאגרמת מעגל מחולל פונקציות עם מגבר OpM-LM324
תרשים הסיכות של ה- LM324 IC מוצג להלן.
דיאגרמת פין LM324 IC
ה- LM324 הוא שבב משולב המורכב מ -14 פינים. סיכה 1, 7,8,14 הם סיכות המוצא, סיכה 2,6,9,4 הן סיכות הכניסה ההפוכות, והסיכה 3,5,10, 12 הן סיכות הכניסה הלא-הופכות, סיכה 4 היא ה- Vcc (ספק כוח), וסיכה 11 היא הקרקע.
מפרטים
מפרטי הגנרטורים הפונקציונליים לשימושים כלליים מוצגים להלן
- גנרטור זה מייצר חמישה סוגים של צורות גל
- הטווח הרחב של התדרים נוצר על ידי גנרטור זה
- עבור גנרטור אנלוגי, יציבות התדרים היא 0.1% לשעה
- העיוות המרבי של גל סינוס לגנרטורים אנלוגיים הוא כ -1%
- האפנון AM (Amplitude Modulation), FM ( אפנון תדר) , או PM (Modulation Phase) נתמכים
- פלט המשרעת הוא עד 10 וולט
אמצעי בטיחות
חלק מאמצעי הבטיחות של מחולל פונקציות הם
- השתמש בהגדרת המתח הנכונה
- ספק אוורור מתאים
- אל תפעל בתדירות גבוהה ולחץ
שאלות נפוצות
1). מה ההבדל בין מחולל אותות למחולל פונקציות?
מחולל הפונקציות מייצר צורות גל מרובות כמו גל סינוס, גל שיניים, גלי משולש, גלי מלבן וצורות גל מרובעות, אך במקרה של מחוללי אותות, נוצרים רק גלי סינוס.
2). מהו מחולל פונקציות ההיגיון?
מחולל פונקציות ההיגיון הוא סוג אחד של גנרטור המפיק אותות בינאריים.
3). איך עובדים גנרטורים?
הגנרטור ממיר את האנרגיה ממכנית לחשמלית והיא עובדת על פי עיקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית.
4). היכן משתמשים במחולל הפונקציות?
מחוללי הפונקציות שימשו ליצירת צורות גל שונות כמו צורת גל סינוס, צורת גל מסור וכו '.
5). מהם סוגי מחוללי הפונקציות?
ישנם שני סוגים של גנרטורים שהם מחוללי פונקציות אנלוגיים ודיגיטליים.
במאמר זה, סקירה כללית של מחולל פונקציות עובד , דיאגרמת מעגל עם מגבר תפעולי LM324, דיאגרמת בלוקים, דיאגרמת סיכות של מגבר תפעולי LM324, צורות גל פלט של מחוללי פונקציות נדונו. הנה שאלה עבורך מהו טווח התדרים של מחולל הפונקציות?
