Что такое генератор сигналов?

Что такое генератор сигналов?

Генератор сигналов — это устройство, которое генерирует различные сигналы в тестовом режиме, включая функциональные генераторы.

Генераторы сигналов разработаны на основе цифровой технологии для генерации различных форм сигналов.

Генераторы сигналов не обязательно ограничиваются идеальными формами сигналов; некоторые типы способны генерировать сигналы с искаженными формами сигналов или с шумом, добавленным к форме сигнала.

Генератор сигналов доступен в автономных моделях, которыми можно управлять с самого устройства или с ПК или смартфона.

Применение генераторов сигналов

Генераторы сигналов используются для проверки схемотехнических решений, анализа и различных экспериментов.

При использовании в качестве тестовых сигналов для продуктов необходимо всегда иметь в наличии стандартные генераторы сигналов. Также необходимо периодически калибровать и настраивать выход генераторов сигналов, сравнивая его со стандартными генераторами сигналов.

Генераторы сигналов обычно вырабатывают десятки форм волн, включая квадратные волны, прямоугольные волны, треугольные волны, пилообразные волны и синусоидальные волны.

В дополнение к идеальным формам волн можно добавлять искажения и шумы для создания условий, которые еще ближе к реальным формам волн, что способствует высокоточной разработке.

Принцип работы генераторов сигналов

Как упоминалось выше, генераторы сигналов используются для проверки разработанной схемы или системы путем моделирования виртуального входного сигнала, который затем вводится в оборудование для обнаружения любых дефектов. На основе результатов схема снова проверяется, и проектирование оборудования завершается через цикл проб и ошибок.

Как правило, оборудование проектируется в единицах блоков схемы. При проведении проверки после завершения проектирования одного блока схемы требуются входные сигналы, но на начальном этапе проектирования нет схемы для подключения. Поэтому в таких случаях проверка выполняется путем генерации необходимых сигналов от генераторов сигналов и ввода их в завершенную конструкцию схемы.

Более того, когда проектирование каждого блока схемы завершено, а изделие собрано, сигналы, генерируемые генераторами сигналов, вводятся и тестируются таким же образом. В этом процессе мы проверяем не только идеальный входной сигнал, но также искажения сигнала и шумы, которые могут возникнуть в реальной рабочей среде пользователя.

Как описано выше, генераторы сигналов используются в широком спектре приложений, от ранних стадий проектирования до почти завершения проектирования и даже во время производственных испытаний.

Тип генераторов сигналов

Существуют различные типы генераторов сигналов, но следующие два являются типичными примерами.

1. Генератор функций
Одним из самых универсальных генераторов сигналов является генератор функций. Среди генераторов сигналов те, которые могут генерировать произвольные формы сигналов с помощью одного генератора сигналов, были разработаны с развитием цифровых технологий.

Поскольку генераторы функций могут имитировать любой сигнал, можно отлаживать и настраивать тестируемое устройство, имитируя его с помощью псевдосигналов перед полевыми испытаниями. Генераторы сигналов для генерации радиочастотных (РЧ) цифровых модулированных волн также широко используются для характеризации электронных компонентов РЧ, наряду с анализаторами спектра и измерителями мощности.

2. Генераторы сигналов для генерации волн цифровой модуляции РЧ
Генераторы сигналов также доступны для генерации радиочастотных (РЧ) цифровых модулированных волн для сложных форм волн модуляции, таких как сигналы 5G и Wi-Fi. Это называется векторными стандартными генераторами сигналов (цифровыми стандартными генераторами сигналов), и этот инструмент имеет встроенный модулятор I/Q.

Поэтому возможно преобразование с повышением частоты в схемы модуляции I/Q, такие как 1024QAM и QPSK. В сочетании с генератором основной полосы IQ этот генератор сигналов может эмулировать и выводить большинство сигналов в пределах полосы пропускания информации, поддерживаемой системой связи.

Другая информация о генераторах сигналов

1. Как использовать генераторы сигналов
Генераторы сигналов, наряду с вольтметрами, амперметрами, анализаторами сигналов и измерителями мощности, играют центральную роль в измерении электронных схем. В настоящее время производители приборов предоставляют измерительные среды, которые могут генерировать произвольные сигналы для сложных модулированных цифровых систем, используя их со специальными программными приложениями на ПК.

В дополнение к сложным, современным цифровым системам, наборы для измерительных приборов, которые могут легко генерировать сигналы, также доступны для начинающих в электронных и электрических цепях. Поскольку эти наборы не имеют дела с новейшими сложными сигналами, их можно купить по очень разумным ценам через интернет-магазины.

Этот набор генератора сигналов может выводить основные синусоидальные, треугольные и импульсные сигналы вместе с их рабочими частотами на любом желаемом уровне, что делает его очень полезным устройством для экспериментальной проверки небольших электронных схем, даже для новичков в электронных и электрических схемах.

2. Захват формы сигнала для симуляторов схем
В последнее время некоторые поставщики измерительных приборов создали среду EDA, которая позволяет выполнять моделирование схем реальных форм сигналов, что очень полезно для разработчиков ВЧ, аналоговых и цифровых схем.

Например, в прошлом влияние нелинейного поведения ВЧ на искажение форм сигналов с цифровой модуляцией обычно оценивалось путем ввода реальных модулированных форм сигналов или проверялось поведением IMD (интермодуляционных искажений) и возвращалось в проектирование схем.

Однако теперь можно включать саму фактическую форму сигнала модуляции в аналоговые ВЧ схемы и интерфейсные модули на симуляторе схем и изучать характеристики систем связи, такие как EVM (точность модуляции), с точки зрения проектирования схем на симуляторе.