Что такое генератор сигналов произвольной формы?

Что такое генератор сигналов произвольной формы?

Генератор сигналов произвольной формы — это генератор сигналов, который может генерировать сигналы с произвольными частотами и формами.

Генераторы функций прошлого могли выводить только сигналы с фиксированным шаблоном.

В отличие от них, генераторы сигналов обладают повышенной функциональностью и характеризуются способностью генерировать произвольные сигналы, которые может устанавливать пользователь, даже когда требуются сложные формы сигналов. Наиболее распространенным методом генерации произвольных форм сигналов является сохранение цифровых форм сигналов в полупроводниковой памяти и вывод их с помощью цифро-аналогового преобразования.

Применение генераторов сигналов

Генераторы сигналов часто используются при разработке и тестировании электронного оборудования. Системы и отдельные компоненты многократно тестируются с использованием генераторов сигналов для проектирования, тестирования и производства.

Например, они используются в беспроводных коммуникационных приложениях, включающих сигналы промежуточной частоты (ПЧ) и радиочастоты (РЧ), а также для тестирования в таких областях физики, как квантовые вычисления и спинтроника.

Некоторые генераторы сигналов могут генерировать сигналы с высокой скоростью, в то время как другие позволяют пользователю свободно определять и выводить последовательность, модулированные или импульсные сигналы.

Принцип генераторов сигналов

Самый распространенный генератор формы волны, использовавшийся в прошлом, назывался генератором функций (FG). Помимо синусоидальных и импульсных волн, эти генераторы формы волны могут также генерировать треугольные, пилообразные и шумовые волны. Хотя генераторы функций также могут генерировать простые произвольные формы волны, они не могут в достаточной степени генерировать сложные формы волны.

Генераторы волновых форм обычно состоят из большой памяти волновых форм, источника тактового сигнала и цифро-аналогового преобразователя. Это позволяет произвольно устанавливать частоту выборки в источнике тактового сигнала, чтобы все данные волновых форм, записанные в шкале волновых форм, могли выводиться без прерывания.

В частности, заменив часть ПЗУ волновых форм перезаписываемым ОЗУ в генераторе метода DDS цифрового прямого синтезатора, пользователь может свободно записывать волновые формы. Метод DDS состоит из аккумулятора с сумматором и защелкой и накапливает значение настройки частоты N синхронно с часами для получения цифровых данных в виде пилообразных волновых форм.

Другая информация о генераторах волновых форм

1. Функции генераторов волн

Произвольные формы волн включают синусоидальные, квадратные, треугольные и пилообразные волны, а также волны с временной составляющей, такие как непрерывные, одиночные и прерывистые волны.

Частота не только постоянна, но также имеет функцию, называемую разверткой, которая непрерывно изменяет частоту. Кроме того, амплитуда может генерироваться произвольно от 10 мВпик-пик до 30 Впик-пик.

2. Как использовать генераторы волн

Генераторы сигналов имеют несколько выходных клемм, которые являются клеммами BNC, что делает их устойчивыми к шуму и минимизирует потери при передаче сигнала.

Выходное сопротивление составляет 50 Ом, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы ослабить сигнал, если входное сопротивление цепи, к которой он подключен, низкое. Каждая выходная клемма может выводить желаемые формы сигналов.

Они также используются для управления сигналами для различного испытательного оборудования, такого как изменение скорости вращения двигателя или произвольное изменение частоты вибрации вибротестера.

3. Генераторы сигналов с USB-подключениями

В последнее время все большее число генераторов сигналов произвольной формы имеют USB-порты. Генераторами сигналов можно управлять через USB, устанавливая произвольные формы сигналов с помощью приложения для ПК.

USB также используется в качестве порта связи для включения/выключения или качания частоты программой автоматического управления. Возможно расширенное управление, например переключение между синусоидальной, прямоугольной, пилообразной и пакетной формой сигнала, изменение амплитуды и коэффициента заполнения, а также качание частоты.