מהו מחולל אותות: עבודה ויישומיו

האות גֵנֵרָטוֹר הוא סוג אחד של ציוד בדיקה המשמש לייצור צורת גל או אות חשמלי. הם מייצרים סוגים שונים של צורות גל בהתבסס על היישום. לכן צורות גל אלה משמשות בעיקר במערכות שונות כמו מכשירי בדיקה, מערכות פיתוח וכו '. מחוללי אותות זמינים בצורות שונות כאשר כל סוג משמש ליצירת סוגים שונים של אותות בצורות שונות כמו אות שמע, אות RF, אות דופק, אנלוגי, דיגיטלי וכו '. מערכות אלה זמינות משנים רבות, אך מחוללי האותות הנוכחיים הם סטנדרטיים מאוד מבחינת ביצועים, מתקנים וכו'. מאמר זה דן בסקירה כללית של מחולל אותות, עבודה ויישומים.

מהו מחולל אותות?

הַגדָרָה: מכשיר אלקטרוני או מכשיר המפיק אותות רציפים ודידים כמו אנלוגי ודיגיטלי מכונה מחולל אותות. מערכות אלה משמשות בעיקר עבור בדיקה , איתור אותות, ניפוי באגים , פתרון בעיות, התאמת תגובת מגבר וכו '. קיימים מגוון מחוללי אותות הזמינים בשוק, כאשר כל סוג כולל אפנון ומשרעת משרעת. כך שניתן לשנות את הפלט של מחולל האותות באמצעות הגדרת המשרעת שלו כמו גם התדירות בתהליך הסימולציה.

מחולל אותות

תרשים בלוקים

תרשים בלוק מחולל האותות מוצג להלן. בתרשים הבלוקים, מתנד מבוקר מתח הוא חלק חיוני מכיוון שניתן לקבוע את המתח המבוקר של הקלט באמצעות תדר המתנד הנשלט על המתח. כך שגם מתח הבקרה וגם תדר ה- VCO הם פרופורציונליים ישירות.

ברגע שהאות ניתן לקלט הבקרה אז הוא מייצר את תדר המתנד. לאחר שאות כניסת השמע ניתן למתח הבקרה, אז יופק האות המאופנן בתדר באמצעות VCO. מחולל האותות מייצר את הטון, צורות הגל בתבניות דיגיטליות ושרירותיות. ברגע שהאות מייצר אות לא מווסת, אז אלה ידועים כמייצרים אותות גל רציפים. אז זה מייצר א גל מרובע אות מאופנן, גלים מורכבים ומשולשים וכו '.

דיאגרמת חסימה של מחולל האותות

עבור FM, המעגל של המאפנן יכול להיות ממוקם אחרי המתנד הנשלט על המתח. אז זה ישנה את מתח המוצא של VCO באמצעות יצירת אות הפלט AM. ניתן לבדוק את המקלט באמצעות תכונות של אותות כמו יציבות ודיוק.

מעגל מחולל אותות

כדי לבדוק את חלק הכשל במעגל אלקטרוני כלשהו, ​​משתמשים בטכניקת איתור אותות. טכניקה זו משמשת בדרך כלל באלקטרוניקה שמע לפתרון בעיות. משתמשים בשיטה זו על ידי הוספת מקור של האות בקצה אחד וניתן לבדוק את התגובה בקצה הנותר, בכל מקום שהאות מועבר בין שני הקצוות הללו והקטע בין קצוות אלה עובד בסדר.

תרשים מעגלים

המעגל הפשוט של מחולל האותות מוצג לעיל. ניתן לתכנן מעגל זה עם נגד וקבל כך שניתן ליצור מתנד פשוט. מתנד זה יוצר טופס אות עשיר בהרמוניה להכנסת אות.

סוגי מחוללי אותות

מחוללי אותות מסווגים לסוגים שונים על בסיס הקיבולת כמו גם הפונקציונליות שלהם. אלה זמינים בממדים שונים, עיצובים כמו גם פרמטרים. אז הגנרטורים האלה משמשים למטרות שונות. כל מחולל אותות יכול ליצור אותות בלתי מוגבלים כדי להגיע לאתגרי הבאגים.

מחוללי צורות גל שרירותיות

גנרטורים אלה משמשים להפקת זרמים שרירותיים עבור נתונים דיגיטליים. אז צורת האותות הללו לא יכולה להיות יציבה. גנרטור זה כולל שני ערוצי פלט נפרדים המשמשים לגירוי שתי מערכות באופן מיידי. תפקידו העיקרי של גנרטור זה הוא להפעיל מערכת באמצעות אות מורכב. גנרטור זה כולל תצוגה להצגת צורת גל שרירותית מדויקת, כך שהיא עוזרת להתרחק מהאפשרות לטעות בעת בחירת צורת גל מזיכרון המערכת. רוחב הפס של גנרטורים אלה מוגבל, ובהשוואה לגנרטורים של פונקציות, גנרטורים אלה הם יקרים. גנרטורים אלה משמשים בתקשורת, רכיב מוליכים למחצה וכו '.

מחוללי אותות RF

גנרטור זה נועד ליצור אותות כמו לולאת נעילת פאזה (PLL) וסינתזה דיגיטלית ישירה. ברוב מחוללי האותות, PLL משמש לאספקת דיוק כמו גם ליציבות הדרושה למערכת. גנרטורים אלה מייצרים אותות אנלוגיים בתחום התדרים שלהם.

גנרטורי המיקרוגל וה- RF דומים בערך מלבד שיש להם טווח תדרים מגוון. אך בהשוואה למחוללי RF, טווח התדרים של מחוללי המיקרוגל הוא בעל טווח תדרים גבוה. מחוללי אותות RF משמשים בעיקר לבדיקת מערכות, שידור שמע ווידאו, לוחמה אלקטרונית, מכ'ם, תקשורת לווינית וכו '. גנרטורים אלה זמינים בשלוש צורות כמו אנלוגי, וקטורי והגיוני.

מחוללי אותות שמע

גנרטורים אלה ממלאים תפקיד מפתח בהפקת אותות נשמעים הנעה בין 20 הרץ - 20 קילוהרץ. גנרטורים אלה משמשים במערכות שמע לבדיקת תגובת התדר שלה וכן למדידת עיוות. באמצעות גנרטור זה יחד עם מעגל פשוט ניתן למדוד מעט מאוד עיוותים. ה עיוות הרמוני רמות הגנרטור הזה פחותות. היישומים של גנרטורים אלה הם מעבדות אלקטרוניות למטרות שונות. גנרטורים אלה משתמשים בטכניקות מורכבות להפקת אותות שמע.

מחולל אותות וידאו

סוג זה של גנרטור המשמש בעיקר להפקת אותות וידאו. הסנכרון העיקרי דמוי הגורם ישפיע על איכות הווידיאו בטלוויזיה, כך שאות הפלט של מחולל הווידיאו כולל בדרך כלל אותות סינכרון. אותות אלה מכילים סנכרון אופקי ואנכי.

מחולל פונקציות

ה מחולל פונקציות כולל בעיקר מתנד והתפקיד העיקרי של סוג זה של גנרטור הוא ליצור צורות גל פשוטות שחוזרות על עצמן כמו סינוס, מרובע, משולש ומנסורת. נכון לעכשיו, גנרטורים אלה עשויים להשתמש בשיטות עיבוד אותות דיגיטליים להפקת צורות גל דיגיטליות וממיר אותות אלה מדיגיטל לאנלוגי. יש מגוון של גנרטורים אלה זמינים כמו קופסה שחורה הכוללת ממשקי USB, הניתנים לשימוש באפיק מכשירים וכו '. היישומים של גנרטורים אלה הם בתחום החינוך, תיקון מכשירים חשמליים ואלקטרוניים וכו'.

מחולל דופק

מחולל הדופק משמש ליצירת צורות הגל בצורה הדופק. הדופק שנוצר על ידי גנרטור זה כולל עיכובים משתנים, עלייה משתנה וכן זמני נפילה. לעתים קרובות נדרשים אותות דופק בעת בדיקת מגוון מעגלים אנלוגיים או דיגיטליים.

תבניות מחולל אותות

מחוללי אותות נגישים בפורמטים שונים הדומים לסוגי מכשירי בדיקה אחרים. פורמטים אלה תלויים בעיקר בסוג הגנרטור הספציפי אולם קיימות אפשרויות שונות כמו כרטיס מכשיר לבדיקת מתלה, מכשיר לבדיקת ספסל, מחולל אותות מבוסס USB, ולהשתמש בצורת הגל שנוצרת מהמחשב.

ישנם פורמטים שונים הזמינים עבור גנרטורים אלה בהתבסס על הפורמט הפיזי של המכשיר. אם מכשיר המשתמש עומד לבדו, מכשיר בדיקת הספסל הוא המסלול המושלם, למעט מערכות ואזורים בהם ניתן להשיג מחשבים אישיים.

יישומים

השימושים במחולל האותות כוללים את הדברים הבאים.

• מחולל צורות גל שרירותיות משמש ביישומי תכנון ובדיקות מתקדמות
• מחוללי אותות RF ומיקרוגל משמשים בעיקר בבדיקת רכיבים, מערכות בדיקה ומקלטים במגוון נרחב של יישומים כמו WiFi, תקשורת סלולרית, מכ'ם, GPS, WiMAX, שידור שמע ווידאו, לווין, לוחמה אלקטרונית וכו '.

לפיכך, זה הכל בערך סקירה כללית של מחולל האותות . מאפייני התדרים של מחולל האותות הם החשובים ביותר בעת חיפוש אחר גנרטורים אלה כמו טווח התדרים, רזולוציית התדרים, ערוצי הקלט הגבוהים ביותר, מהירות המעבר ודיוק התדר. באופן דומה, יש כמה מפרטים שיש לקחת בחשבון בעת ​​בחירת גנרטורים אלה כגון חיבורי מארח, ממשק משתמש, אחסון, זיכרון, אוטובוס מחשב וכו '. הנה שאלה עבורך, מה היתרונות של מחולל אותות?