Intressant

Vad är en signalgenerator: olika typer

Vad är en signalgenerator: olika typer

En signalgenerator är en testutrustning som producerar en elektrisk signal i form av en våg. Detta används som en stimulans för det objekt som testas.

Signalgeneratorer i alla former används i stor utsträckning inom test- och utvecklingssystem och används tillsammans med andra testinstrument.

När man tittar på vad en signalgenerator är ser man att de finns i många former - det finns många typer av signalgeneratorer, var och en används för att ge en annan signalform. Vissa ger RF-signaler, andra ljudsignaler, andra kan ge olika former av vågform och andra kan bara ge pulser.

Signalgeneratorer har använts i många år. Tidiga typer var väldigt grundläggande enligt standarden för dagens olika typer av signalgeneratorer. Prestandanivåer samt de olika faciliteter som finns tillgängliga har ökat och förbättrats.

Vad är en signalgenerator

Signalgeneratorer finns i olika former som kan producera en mängd vågformer för olika testapplikationer. Några av dessa testinstrument adresserar RF-testarenan, medan andra används för ljudtestning, möjligen som en sinusgenerator, etc. och andra för att tillhandahålla pulser, eventuellt för spännande digitala kretsar. Det finns tusentals olika applikationer för signalgeneratorer.

De skiljer sig emellertid från mätprovinstrumenten som oscilloskop, digitala multimetrar, spektrumanalysatorer etc. genom att de genererar en signal som ska appliceras på en enhet som testas istället för att mäta en signal.

Följaktligen är det värt att definiera en signalgenerator:

Definition av signalgenerator:

En signalgenerator är ett elektroniskt testinstrument som skapar eller genererar antingen repeterande eller icke-upprepande vågformer. Dessa vågformer kan ha olika former och amplitud. Signalgeneratorer av alla slag används mest vid design, tillverkning, service och reparation av elektroniska apparater.

Sammanfattning av typer av signalgeneratorer

När man tittar på vad en signalgenerator är kan man se att det finns många olika typer av signalgeneratorer:

  • Godtycklig vågformgenerator: Den godtyckliga vågformsgeneratorn är en typ av signalgenerator som skapar mycket sofistikerade vågformer som kan specificeras av användaren. Dessa vågformer kan ha nästan vilken form som helst och kan matas in på olika sätt, även utsträcka sig till att specificera punkter på vågformen.

    I grund och botten kan en godtycklig vågformgenerator betraktas som en mycket sofistikerad funktionsgenerator.

    Att vara betydligt mer komplexa är godtyckliga vågformgeneratorer dyrare än funktionsgeneratorer och ofta är deras bandbredd mer begränsad på grund av de tekniker som krävs för att generera signalerna.


  • Ljudsignalgenerator: Som namnet antyder används denna typ av signalgenerator för ljudapplikationer. Signalgeneratorer som dessa går över ljudområdet, vanligtvis från cirka 20 Hz till 20 kHz och mer, och används ofta som sinusvågsgeneratorer. De används ofta i ljudmätningar av frekvensrespons och för distorsionsmätningar. Som ett resultat måste de ha ett mycket platt svar och också mycket låga nivåer av harmonisk distorsion.
  • Funktionsgenerator: Funktionsgeneratorn är en typ av signalgenerator som används för att generera enkla repetitiva vågformer. Vanligtvis producerar denna signalgenerator typ vågformer eller funktioner såsom sinusvågor, sågtandvågformer, fyrkantiga och triangulära vågformer.

    Tidiga funktionsgeneratorer tenderade att förlita sig på analoga oscillatorkretsar som producerade vågformerna direkt. Moderna funktionsgeneratorer kan använda tekniker för digital signalbehandling för att generera vågformerna digitalt och sedan konvertera dem från det digitala till ett analogt format.

    Många funktionsgeneratorer tenderar att vara begränsade till lägre frekvenser eftersom det är här vågformerna som skapas av denna typ av signalgenerator ofta krävs. Det är dock möjligt att få högre versioner.


  • Pulsgenerator: Som namnet antyder är pulsgeneratorn en form av signalgenerator som skapar pulser. Dessa signalgeneratorer är ofta i form av logiska pulsgeneratorer som kan producera pulser med variabla fördröjningar och vissa till och med erbjuder variabla stignings- och falltider.

    Pulser behövs ofta när man testar olika digitala och ibland analoga kretsar. Möjligheten att generera pulser möjliggör att kretsar utlöses eller pulståg skickas till en enhet för att ge den stimulans som krävs.


  • RF-signalgenerator: Som namnet antyder används denna typ av signalgenerator för att generera RF- eller radiofrekvenssignaler.En RF-signalgenerator kan använda en mängd olika metoder för att generera signalen. Analoga signalgeneratortyper använde frikörande oscillatorer, även om vissa använde tekniker för frekvenslås för att förbättra stabiliteten. Men de flesta RF-signalgeneratorer använder frekvenssyntetiserare för att ge den stabilitet och noggrannhet som behövs. Både faslåst slinga och direkt digital syntesteknik kan användas. RF-signalgeneratorerna har ofta förmågan att lägga till modulering i vågformen. Nedre ändar kan kanske lägga till AM eller FM, men avancerade RF-signalgeneratorer kan lägga till moduleringsformat OFDM, CDMA, etc. så att de kan användas för att testa mobil- och trådlösa system.

  • Vektorsignalgenerator: Vektorsignalgeneratorn är en typ av RF-signalgenerator som genererar RF-signaler med komplexa moduleringsformat som QPSK, QAM, etc.

    Vektorsignalgeneratorer brukar användas för testning av moderna datakommunikationssystem, allt från Wi-Fi till 4G, 5G mobila telekommunikationssystem och många andra anslutningslösningar som använde avancerade vågformer. Eftersom dessa vågformer använder moduleringsscheman och vågformer som använder fasinformation behövs ofta en vektorsignalgenerator.

Signalgeneratorformat

Liksom andra former av testutrustning för elektronik finns signalgeneratorer i olika format. Vilka typer av format som är tillgängliga beror till viss del på den exakta typen av generator, men det finns flera alternativ som kan vara tillgängliga.

  • Traditionell testutrustning för bänkar: Den traditionella testutrustningen för bänkar är en vision om vad man tänker på när man pratar om testinstrument. Den fristående lådan som innehåller själva generatorn samt strömförsörjningen, kontrollfunktionerna, displayen och de externa kontrollerna är vad som normalt betraktas som testutrustning. Dessa testinstrument täcker störst antal volymer, men är inte alltid de mest lämpliga eftersom andra alternativ också kan ha sina fördelar.
  • Korttestinstrumentkort: Det finns testmoduler som kan slitsas in i ett testställ Tidiga racksystem ingår VXI, men idag är PXI överlägset den mest använda. Baserat på den populära PC-standarden känd som PCI, är PXI en öppen standard som hanteras av PXI Systems Alliance, PXISA, som har tagit PCI-standarden och uppdaterat den för testinstrumentapplikationer. Racket består av det grundläggande 19-tums racksystemet som innehåller en strömförsörjning och den första platsen är reserverad för styrenheten eller länken till en extern dator. De återstående kortplatserna kan användas för testinstrumenten. Ett stort utbud av signalgeneratorer, funktionsgeneratorer, godtyckliga vågformsgeneratorer etc finns tillgängliga. Detta tillvägagångssätt är perfekt för att bygga ett automatiserat system med ett antal enheter. Trots vad man först kan tänka kan man få mycket högpresterande PXI-testinstrument, varav många motsvarar prestanda för testutrustning för bänkar.
  • USB-signalgenerator: Ett annat alternativ för många testinstrument idag är att använda kraften från en PC för att ta på sig flera av testinstrumentets funktioner. Testmodulen tillhandahåller testutrustningens funktionalitet, i detta fall genererar signalen, men strömförsörjningen, kontrollerna och displayen tillhandahålls av PC: n. Detta gör det möjligt att köpa mycket billigare instrument, samtidigt som kapaciteten och prestandan bibehålls.
  • Använd datorgenererad vågform: I vissa fall är det möjligt att generera en vågform digitalt i en dator med hjälp av en app eller ett program för signalgenerator. Den resulterande vågformen kan skickas ut via ljuduttaget på ett ljudkort. Denna rutt erbjuder en mycket billig väg att skapa en signal, men är begränsad av utgången från PC-ljudet eller ljudkortet. Det kan vara perfekt för vissa applikationer, men den slutliga utgången är mycket beroende av ljudet eller utgången från datorn, och denna rutt är möjligen inte det bästa alternativet om en utgång med garanterad prestanda behövs.

Det finns många olika format för signalgeneratorer när det gäller testinstrumentets fysiska format. Om fristående utrustning krävs är bänktestutrustningen ofta den perfekta vägen, men för system och områden där datorer finns tillgängliga kan andra alternativ passa bättre.

De olika typerna av signalgenerator kan producera olika typer av vågform. Dessa kan användas i olika applikationer, vissa testar RF-utrustning, andra ger stimuli för logikkort och andra används i en mängd olika områden för att ge de olika stimuli som behövs. När man tittar på vad en signalgenerator är är det nödvändigt att bestämma vilken typ av generator som behövs för det angivna jobbet.


Titta på videon: The Heathkit IG-102 RF Signal Generator (November 2021).