מחוללי אותות: תכנית ועיקרון הפעולה. מחולל גלי סינוס

תוכן עניינים:

מחוללי אותות: תכנית ועיקרון הפעולה. מחולל גלי סינוס
מחוללי אותות: תכנית ועיקרון הפעולה. מחולל גלי סינוס
Anonim

מחוללי אותות הם מכשירים שנועדו בעיקר לבדיקת משדרים. בנוסף, מומחים משתמשים בהם כדי למדוד את המאפיינים של ממירים אנלוגיים. משדרי דגם נבדקים על ידי הדמיית האות. זה הכרחי כדי לבדוק את התאימות של המכשיר לתקנים מודרניים. באופן ישיר, האות למכשיר יכול להיות מסופק בצורה טהורה או עם עיוות. המהירות שלו יכולה להשתנות מאוד בין הערוצים.

מחולל אותות בתדר נמוך
מחולל אותות בתדר נמוך

איך נראה המחולל?

אם ניקח בחשבון את הדגם הרגיל של מחולל האותות, אז ניתן לראות את המסך בפאנל הקדמי. זה הכרחי על מנת לנטר תנודות ולבצע בקרה. בחלק העליון של המסך נמצא עורך המציע מגוון פונקציות לבחירה. בהמשך נמצא הרצף, שמראה את תדירות התנודה. מתחתיו קו המצבים. ניתן לכוונן את המשרעת או רמת ההיסט של האות באמצעות שני לחצנים. יש מיני פאנל נפרד לעבודה עם קבצים. בעזרתו ניתן לשמור את תוצאות הבדיקה באופן מיידיפתוח.

כדי שהמשתמש יוכל לשנות את קצב הדגימה, למחולל יש ווסת מיוחד. לפי ערכים מספריים, אתה יכול די מהר לסנכרן. יציאות האותות ממוקמות בדרך כלל בתחתית המכשיר מתחת למסך. יש גם כפתור להפעלת המחולל.

מכשירים תוצרת בית

יצירת מחולל אותות במו ידיכם היא די בעייתית בשל מורכבות המכשיר. המרכיב העיקרי של הציוד נחשב לבורר. זה מחושב במודל עבור מספר מסוים של ערוצים. בדרך כלל ישנם שני מיקרו-מעגלים במכשיר. כדי להתאים את התדר, הגנרטור צריך סינתיסייזר. אם ניקח בחשבון התקנים רב-ערוציים, אז מיקרו-בקרים עבורם מתאימים לסדרת KH148. הממירים משמשים רק סוג אנלוגי.

מכשירי איתות סינוס

מחולל גלי הסינוס של השבב משתמש באלה די פשוטים. במקרה זה, ניתן להשתמש במגברים רק מהסוג התפעולי. זה הכרחי עבור העברת האות הרגילה מהנגדים ללוח. פוטנציומטרים כלולים במערכת עם ערך נומינלי של לפחות 200 אוהם. מחזור העבודה של הדופק תלוי במהירות תהליך היצירה.

לתצורה גמישה של המכשיר, בלוקים מותקנים רב-ערוציים. טווח התדרים של מחולל האותות הסינוסואיד משתנה עם בקרה סיבובית. לבדיקת מקלטים, הוא מתאים רק לסוג המאפנן. זה מציע שלמחולל יהיו לפחות חמישה ערוצים.

מחולל אותות משלוידיים
מחולל אותות משלוידיים

מעגל מחולל בתדר נמוך

מחולל האותות בתדר נמוך (המעגל שמוצג להלן) כולל נגדים אנלוגיים. יש להגדיר את הפוטנציומטרים ל-150 אוהם בלבד. כדי לשנות את גודל הדופק, נעשה שימוש במאפננים מסדרת KK202. היצירה במקרה זה מתרחשת באמצעות קבלים. חייב להיות מגשר בין הנגדים במעגל. נוכחותם של שני לידים מאפשרת לך להתקין מתג (בתדר נמוך) במחולל האותות.

מחוללי אותות
מחוללי אותות

איך פועל דגם הביפ

בחיבור מחולל האותות של תדר השמע, המתח מופעל תחילה על הבורר. לאחר מכן, זרם החילופין עובר דרך חבורה של טרנזיסטורים. לאחר ההמרה לעבודה, קבלים מופעלים. רעידות משתקפות על המסך באמצעות מיקרו-בקר. כדי להתאים את תדירות הגבלת, יש צורך בפינים מיוחדים על המיקרו-מעגל.

הספק המוצא המקסימלי במקרה זה, מחולל אותות השמע יכול להגיע ל-3 GHz, אך השגיאה צריכה להיות מינימלית. לשם כך, מגביל מותקן ליד הנגד. רעש פאזה נתפס על ידי המערכת על חשבון המחבר. אינדקס אפנון הפאזה תלוי אך ורק במהירות ההמרה הנוכחית.

דיאגרמת מכשיר אות מעורב

מעגל המתנד הסטנדרטי מסוג זה כולל בורר רב-ערוצי. במקביל, יש יותר מחמש יציאות בפאנל. במקרה זה, מגבלת התדר המקסימלית יכולה להיות מוגדרת ל-70 הרץ. קבלים בדגמים רבים זמינים בקיבולת של לא יותר מ-20pF. נגדים נכללים לרוב עם ערך נומינלי של 4 אוהם. זמן ההתקנה של המצב הראשון הוא בממוצע 2.5 שניות.

בשל נוכחותו של מגביל רוחב פס, ההספק ההפוך של היחידה יכול להגיע ל-2 מגה-הרץ. תדירות הספקטרום במקרה זה ניתנת להתאמה באמצעות מאפנן. ישנן יציאות נפרדות עבור עכבת המוצא. שגיאת הרמה המוחלטת במעגל היא פחות מ-2 dB. ממירים במערכות סטנדרטיות זמינים בסדרת PP201.

מחולל אותות
מחולל אותות

התקן צורת גל שרירותי

מכשירים אלה נועדו לשגיאה קטנה. יש להם מצב רצף גמיש. מעגל הבורר הסטנדרטי מניח שישה ערוצים. הגדרת התדר המינימלית היא 70 הרץ. דחפים חיוביים נתפסים על ידי המחולל מסוג זה. לקבלים במעגל יש קיבול של לפחות 20 pF. התנגדות הפלט של המכשיר נשמרת עד 5 אוהם.

מחוללי האותות האלה שונים למדי בפרמטרי תזמון. זה מחובר, ככלל, עם סוג המחבר. כתוצאה מכך, זמן העלייה נע בין 15 ל-40 שניות. בסך הכל, ישנם שני מצבים במודלים (ליניארי, כמו גם לוגריתמי). בעזרתם ניתן לשנות את המשרעת. שגיאת התדירות במקרה זה היא פחות מ-3%.

שינויים של אותות מורכבים

כדי לשנות אותות מורכבים, מומחים משתמשים רק בבוררים מרובי-ערוצים במחוללים. הם מצוידים במגברים ללא תקלות. הרגולטורים משמשים לשינוי מצבי פעולה. הודות לממיר, הזרם הופך קבוע עםתדר מתחת ל-60 הרץ. זמן העלייה לא צריך להיות יותר מ-40 ns בממוצע. למטרה זו, הקיבול המינימלי של הקבל הוא 15 pF. ההתנגדות של המערכת לאות חייבת להיתפס באזור של 50 אוהם. עיוות ב-40 קילו-הרץ הוא בדרך כלל 1%. לפיכך, גנרטורים יכולים לשמש לבדיקת מקלטים.

גנרטורים עם עורכים מובנים

מחוללי האותות מסוג זה קלים מאוד להגדרה. הרגולטורים בהם מיועדים לארבע עמדות. לפיכך, ניתן להתאים את רמת תדר החיתוך. אם אנחנו מדברים על זמן ההתקנה, אז זה הוא 3 ms בדגמים רבים. זה מושג באמצעות מיקרו-בקרים. הם מחוברים ללוח עם מגשרים. מגבילי הילוכים אינם מותקנים בגנראטורים מסוג זה. לפי דיאגרמת המכשיר, הממירים ממוקמים מאחורי הבוררים. סינתיסייזרים נדירים בשימוש בדגמים. עוצמת המוצא המקסימלית של המכשיר היא ברמה של 2 מגה-הרץ. השגיאה במקרה זה מותרת רק 2%.

מחולל גלי סינוס
מחולל גלי סינוס

מכשירים עם יציאות דיגיטליות

מחוללי אותות עם יציאות דיגיטליות מצוידים במחברים לסדרת KP300. נגדים, בתורם, כלולים עם ערך נומינלי של לפחות 4 אוהם. לפיכך, ההתנגדות הפנימית של הנגד נשמרת גדולה. רסיברים עם הספק של לא יותר מ-15 V מסוגלים לבדוק מכשירים אלו. החיבור לממיר מתבצע רק באמצעות מגשרים.

אפשר למצוא בוררים בגנרטורים עם שלושה וארבעה ערוצים. צ'יפ בסטנדרטבדרך כלל משתמשים בשרשראות מסוג KA345. מתגים למכשירי מדידה משתמשים רק במתגים סיבוביים. אפנון דופק בגנראטורים מתרחש די מהר, וזה מושג הודות למקדם ההולכה הגבוה. כדאי גם לשקול את הרמה הנמוכה של רעש פס רחב ב-10 dB.

דגמים עם שעון גבוה

למחולל האותות בתדר השעון הגבוה יש הספק גבוה. התנגדות פנימית היא מסוגלת לעמוד בממוצע של 50 אוהם. רוחב הפס של דגמים כאלה הוא בדרך כלל 2 GHz. בנוסף, יש לזכור כי משתמשים בקבלים בקיבולת של לפחות 7 pF. לפיכך, הזרם המרבי נשמר ב-3 A. העיוות המרבי במערכת יכול להיות 1%.

מגברים, ככלל, ניתן למצוא רק במחוללים מהסוג התפעולי. מגבילים במעגל מוגדרים בהתחלה, כמו גם בסוף. קיים מחבר לבחירת סוג האותות. ניתן למצוא מיקרו-בקרים לרוב בסדרת RRK211. הבורר מיועד לשישה ערוצים לפחות. מווסתים סיבוביים במכשירים כאלה זמינים. ניתן להגדיר את מגבלת התדר המקסימלי ל-90 הרץ.

מעגל מחולל אותות
מעגל מחולל אותות

תפעול של מחוללי אותות לוגיים

נגדים של מחולל אותות זה הם בעלי ערך נומינלי של לא יותר מ-4 אוהם. יחד עם זאת, ההתנגדות הפנימית נשמרת די גבוהה. כדי להפחית את קצב העברת האותות, מותקנים מגברים מסוג תפעול. ככלל, ישנן שלוש מסקנות בפאנל. חיבור עם מגביליםהשידור מתרחש רק דרך מגשרים.

המתגים במכשירים מותקנים סיבוביים. ניתן לבחור שני מצבים. עבור אפנון פאזה, ניתן להשתמש במחוללי אותות מהסוג שצוין. פרמטר רעש הפס הרחב שלהם אינו עולה על 5 dB. מחוון סטיית התדר, ככלל, הוא בסביבות 16 מגה-הרץ. החסרונות כוללים זמני עלייה וירידה ארוכים. זה נובע מרוחב הפס הנמוך של המיקרו-בקר.

מחולל צפצופים
מחולל צפצופים

מעגל מקור עם אפנן MX101

מעגל המתנד הסטנדרטי עם מאפנן כזה מספק בורר לחמישה ערוצים. זה מאפשר לעבוד במצב ליניארי. המשרעת המקסימלית בעומס נמוך נשמרת ב-10 פסגות. הטיית DC מתרחשת די נדיר. פרמטר זרם המוצא הוא בסביבות 4 A. שגיאת התדר המקסימלית יכולה להגיע עד 3%. זמן העלייה הממוצע של מתנדים עם מאפננים אלה הוא 50 ns.

צורת גל מתפתל מקובלת על ידי המערכת. אתה יכול לבדוק מקלטים באמצעות דגם זה עם הספק של לא יותר מ-5 V. מצב הסוויפ הלוגריתמי מאפשר לך לעבוד די בהצלחה עם מכשירי מדידה שונים. ניתן לשנות את מהירות הכוונון בפאנל בצורה חלקה. עקב עכבת המוצא הגבוהה, העומס מהממירים מוסר.

מוּמלָץ: