Низкочастотный генератор сигналов: схема, принцип действия, устройство, виды

Генераторы сигналов по лучшим ценам

Генератор сигналов — Википедия

Генератор сигналов — это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический и т. д.), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Генераторы широко используются для преобразования сигналов, для измерений и в других областях. Состоит из источника (устройства с самовозбуждением, например, усилителя, охваченного цепью положительной обратной связи) и формирователя (например, электрического фильтра).

Генераторы электрических колебаний

• По форме выходного сигнала:

Существуют также генераторы более сложных сигналов, таких, как телевизионная испытательная таблица

• По частотному диапазону:
  • Низкочастотные
  • Высокочастотные
• По принципу работы:
• По назначению:

Большинство генераторов являются преобразователями постоянного тока в переменный ток. Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах. Более мощные однофазные генераторы строят на двухтактных (полумостовых) усилительных каскадах, которые имеют больший КПД и позволяют на транзисторах той же мощности построить генератор с приблизительно вдвое большей мощностью. Однофазные генераторы ещё большей мощности строят по четырёхтактной (полномостовой) схеме, которая позволяет приблизительно ещё вдвое увеличить мощность генератора. Ещё большую мощность имеют двухфазные и трёхфазные двухтактные (полумостовые) и четырёхтактные (полномостовые) генераторы.

Генераторы гармонических колебаний

Генератор гармонических колебаний представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Термин положительная обратная связь означает, что фазовый сдвиг в петле обратной связи близок к 2π{\displaystyle 2\pi }, т. е. цепь обратной связи не инвертирует сигнал.

Необходимыми условиями для возникновения гармонических незатухающих колебаний с малыми искажениями синусоиды являются:

1. петлевой сдвиг фазы равен 360°,
2. обратная связь резонансная или квазирезонансная, как, например, в генераторе с мостом Вина, или сам усилитель является частотноизбирательным (резонансным).
3. петлевое усиление точно равно 1,
4. рабочая точка усилительного каскада находится на его линейном или приблизительно линейном участке.

Пояснения необходимости 2-го и 3-го условий.

Если петлевое усиление ниже 1 — то колебания затухают. Если петлевое усиление больше 1 — то колебания нарастают до физического ограничения, так, амплитуда выходного напряжения усилителя не может быть больше напряжения питания^[4], при таком ограничении форма синусоидального напряжения искажается.

Примером структур с положительной обратной связью может служить мультивибратор, или иные релаксационные генераторы, но в таких схемах применены частотно-неизбирательные обратные связи и усилители, поэтому генерируемые ими колебания далеки от синусоидальных.

История

В 1887 году Генрих Герц на основе катушки Румкорфа изобрёл и построил искровой генератор электромагнитных волн.

В 1913 году Александр Мейснер (Германия) изобрёл электронный генератор Мейснера на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром в выходной (анодной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.^[5]

В 1914 году Эдвин Армстронг (США) запатентовал электронный генератор на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром во входной (сеточной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.

В 1915 году американский инженер из Western Electric Company Ральф Хартли, разработал ламповую схему известную как генератор Хартли, известную также как индуктивная трёхточечная схема («индуктивная трёхточка»). В отличие от схемы А. Мейсснера, в ней использовано автотрансформаторное включение контура. Рабочая частота такого генератора обычно выше резонансной частоты контура.

В 1919 году Эдвин Колпитц изобрёл генератор Колпитца на электронной лампе с подключением к колебательному контуру через ёмкостной делитель напряжения, часто называемый «ёмкостная трёхточка».

В 1932 году американец Гарри Найквист разработал теорию устойчивости усилителей, которая также применима и для описания устойчивости генераторов. (Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова).

Позже было изобретено множество других электронных генераторов.

Устойчивость генераторов

Устойчивость генераторов складывается из двух составляющих: устойчивость усилительного каскада по постоянному току и устойчивость генератора по переменному току.

Фазовый анализ генератора Мейснера

Генераторы «индуктивная трёхточка» и «ёмкостная трёхточка» могут быть построены как на инвертирующих каскадах (с общим катодом, с общим эмиттером), так и на неинвертирующих каскадах (с общей сеткой, с общим анодом, с общей базой, с общим коллектором).

Каскад с общим катодом (с общим эмиттером) сдвигает фазу входного сигнала на 180°. Трансформатор, при согласном включении обмоток, сдвигает фазу ещё на приблизительно 180°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 360°. Запас устойчивости по фазе максимален и равен почти ± 90°. Таким образом генератор Мейснера относится, с точки зрения теории автоматического управления (ТАУ), к почти идеальным генераторам. В транзисторной технике каскаду с общим катодом соответствует каскад с общим эмиттером.

Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью

LC-генераторы на каскаде с общей базой наиболее высокочастотны, применяются в селекторах каналов почти всех телевизоров, в гетеродинах УКВ приёмников. Для гальванической развязки в цепи положительной обратной связи с коллектора на эмиттер стоит CR-цепочка, которая сдвигает фазу на 60°. Генератор работает, но не на частоте свободных колебаний контура, а на частоте вынужденных колебаний, из-за этого генератор излучает две частоты: большую — на частоте вынужденных колебаний и меньшую на частоте свободных колебаний контура. При первой итерации две частоты образуют четыре: две исходные и две суммарноразностные. При второй итерации четыре частоты производят ещё большее число суммарноразностных частот. В результате, при большом числе итераций получается целый спектр частот, который в приёмниках смешивается с входным сигналом и образует ещё большее число суммарноразностных частот. Затем всё это подаётся в блок обработки сигнала. Кроме этого, запас устойчивости работы по фазе этого генератора составляет +30°. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом применяют частичное включение контура через ёмкостной делитель, но при этом происходит дополнительный перекос фазы. При одинаковых ёмкостях дополнительный перекос фазы составляет 45°. Суммарный петлевой сдвиг фазы 60°+45°=105° оказывается больше 90° и устройство попадает из области генераторов в область дискриминаторов, генерация срывается. При оптимально рассчитанном емкостном делителе запас устойчивости по фазе составляет менее 30°.

Генератор Мейснера на каскаде с общей базой, с частичным включением контура без перекоса фазы.

Если в «ёмкостной трёхточке» на каскаде с общей базой в цепи положительной обратной связи вместо CR-цепочки включить трансформатор со встречным включением обмоток, то петлевой сдвиг фазы составит около 360°. Генератор станет почти идеальным. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом и не внести дополнительного перекоса фазы, нужно применить частичное включение контура без дополнительного перекоса фазы через два симметричных отвода от катушки индуктивности. Такой генератор излучает одну частоту и имеет наибольший запас устойчивости по фазе (± 90°).

Применение

Далеко не полный список устройств, в которых применяются генераторы сигналов:

• Устройства связи — радиоприемники (гетеродин в супергетеродинных радиоприёмниках), телевизионные приемники, мобильные телефоны, приёмопередатчики, аппаратура передачи данных и др.
• Цифровая и вычислительная техника обязательно содержит генератор тактовых импульсов.
• Импульсные источники питания, инверторы, источники бесперебойного электропитания.
• Измерительные приборы — осциллографы, измерительные вольтметры, амперметры и др.
• Медицинское оборудование — электрокардиографы, томографы, рентгенографы, электронные тонометры, аппараты для ультразвукового исследования (УЗИ), физиотерапевтические приборы и др.
• Эхолоты.
• Бытовая техника — программируемые стиральные машины, СВЧ-печи, посудомоечные машины и др.

Электромагнитная совместимость

Устройства, имеющие в своём составе генератор сигналов, потенциально способны создавать электромагнитные помехи другим электронным устройствам, поэтому при их разработке и эксплуатации приходится учитывать вопросы электромагнитной совместимости.

См. также

Примечания

Литература

• Шамшин И. Г., История технических средств коммуникации. Учеб. пособие., 2003. Дальневосточный Государственный Технический Университет.

Ссылки

Генератор сигналов — Википедия. Что такое Генератор сигналов

Генератор сигналов — это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический и т. д.), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Генераторы широко используются для преобразования сигналов, для измерений и в других областях. Состоит из источника (устройства с самовозбуждением, например, усилителя, охваченного цепью положительной обратной связи) и формирователя (например, электрического фильтра).

Генераторы электрических колебаний

• По форме выходного сигнала:

Существуют также генераторы более сложных сигналов, таких, как телевизионная испытательная таблица

• По частотному диапазону:
  • Низкочастотные
  • Высокочастотные
• По принципу работы:
• По назначению:

Большинство генераторов являются преобразователями постоянного тока в переменный ток. Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах. Более мощные однофазные генераторы строят на двухтактных (полумостовых) усилительных каскадах, которые имеют больший КПД и позволяют на транзисторах той же мощности построить генератор с приблизительно вдвое большей мощностью. Однофазные генераторы ещё большей мощности строят по четырёхтактной (полномостовой) схеме, которая позволяет приблизительно ещё вдвое увеличить мощность генератора. Ещё большую мощность имеют двухфазные и трёхфазные двухтактные (полумостовые) и четырёхтактные (полномостовые) генераторы.

Генераторы гармонических колебаний

Генератор гармонических колебаний представляет собой усилитель с положительной обратной связью. Термин положительная обратная связь означает, что фазовый сдвиг в петле обратной связи близок к 2π{\displaystyle 2\pi }, т. е. цепь обратной связи не инвертирует сигнал.

Необходимыми условиями для возникновения гармонических незатухающих колебаний с малыми искажениями синусоиды являются:

1. петлевой сдвиг фазы равен 360°,
2. обратная связь резонансная или квазирезонансная, как, например, в генераторе с мостом Вина, или сам усилитель является частотноизбирательным (резонансным).
3. петлевое усиление точно равно 1,
4. рабочая точка усилительного каскада находится на его линейном или приблизительно линейном участке.

Пояснения необходимости 2-го и 3-го условий.

Если петлевое усиление ниже 1 — то колебания затухают. Если петлевое усиление больше 1 — то колебания нарастают до физического ограничения, так, амплитуда выходного напряжения усилителя не может быть больше напряжения питания^[4], при таком ограничении форма синусоидального напряжения искажается.

Примером структур с положительной обратной связью может служить мультивибратор, или иные релаксационные генераторы, но в таких схемах применены частотно-неизбирательные обратные связи и усилители, поэтому генерируемые ими колебания далеки от синусоидальных.

История

В 1887 году Генрих Герц на основе катушки Румкорфа изобрёл и построил искровой генератор электромагнитных волн.

В 1913 году Александр Мейснер (Германия) изобрёл электронный генератор Мейснера на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром в выходной (анодной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.^[5]

В 1914 году Эдвин Армстронг (США) запатентовал электронный генератор на ламповом каскаде с общим катодом с колебательным контуром во входной (сеточной) цепи с трансформаторной положительной обратной связью на сетку.

В 1915 году американский инженер из Western Electric Company Ральф Хартли, разработал ламповую схему известную как генератор Хартли, известную также как индуктивная трёхточечная схема («индуктивная трёхточка»). В отличие от схемы А. Мейсснера, в ней использовано автотрансформаторное включение контура. Рабочая частота такого генератора обычно выше резонансной частоты контура.

В 1919 году Эдвин Колпитц изобрёл генератор Колпитца на электронной лампе с подключением к колебательному контуру через ёмкостной делитель напряжения, часто называемый «ёмкостная трёхточка».

В 1932 году американец Гарри Найквист разработал теорию устойчивости усилителей, которая также применима и для описания устойчивости генераторов. (Критерий устойчивости Найквиста-Михайлова).

Позже было изобретено множество других электронных генераторов.

Устойчивость генераторов

Устойчивость генераторов складывается из двух составляющих: устойчивость усилительного каскада по постоянному току и устойчивость генератора по переменному току.

Фазовый анализ генератора Мейснера

Генераторы «индуктивная трёхточка» и «ёмкостная трёхточка» могут быть построены как на инвертирующих каскадах (с общим катодом, с общим эмиттером), так и на неинвертирующих каскадах (с общей сеткой, с общим анодом, с общей базой, с общим коллектором).

Каскад с общим катодом (с общим эмиттером) сдвигает фазу входного сигнала на 180°. Трансформатор, при согласном включении обмоток, сдвигает фазу ещё на приблизительно 180°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 360°. Запас устойчивости по фазе максимален и равен почти ± 90°. Таким образом генератор Мейснера относится, с точки зрения теории автоматического управления (ТАУ), к почти идеальным генераторам. В транзисторной технике каскаду с общим катодом соответствует каскад с общим эмиттером.

Фазовый анализ LC-генератора с СR положительной обратной связью

LC-генераторы на каскаде с общей базой наиболее высокочастотны, применяются в селекторах каналов почти всех телевизоров, в гетеродинах УКВ приёмников. Для гальванической развязки в цепи положительной обратной связи с коллектора на эмиттер стоит CR-цепочка, которая сдвигает фазу на 60°. Генератор работает, но не на частоте свободных колебаний контура, а на частоте вынужденных колебаний, из-за этого генератор излучает две частоты: большую — на частоте вынужденных колебаний и меньшую на частоте свободных колебаний контура. При первой итерации две частоты образуют четыре: две исходные и две суммарноразностные. При второй итерации четыре частоты производят ещё большее число суммарноразностных частот. В результате, при большом числе итераций получается целый спектр частот, который в приёмниках смешивается с входным сигналом и образует ещё большее число суммарноразностных частот. Затем всё это подаётся в блок обработки сигнала. Кроме этого, запас устойчивости работы по фазе этого генератора составляет +30°. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом применяют частичное включение контура через ёмкостной делитель, но при этом происходит дополнительный перекос фазы. При одинаковых ёмкостях дополнительный перекос фазы составляет 45°. Суммарный петлевой сдвиг фазы 60°+45°=105° оказывается больше 90° и устройство попадает из области генераторов в область дискриминаторов, генерация срывается. При оптимально рассчитанном емкостном делителе запас устойчивости по фазе составляет менее 30°.

Генератор Мейснера на каскаде с общей базой, с частичным включением контура без перекоса фазы.

Если в «ёмкостной трёхточке» на каскаде с общей базой в цепи положительной обратной связи вместо CR-цепочки включить трансформатор со встречным включением обмоток, то петлевой сдвиг фазы составит около 360°. Генератор станет почти идеальным. Чтобы уменьшить шунтирование контура каскадом и не внести дополнительного перекоса фазы, нужно применить частичное включение контура без дополнительного перекоса фазы через два симметричных отвода от катушки индуктивности. Такой генератор излучает одну частоту и имеет наибольший запас устойчивости по фазе (± 90°).

Применение

Далеко не полный список устройств, в которых применяются генераторы сигналов:

• Устройства связи — радиоприемники (гетеродин в супергетеродинных радиоприёмниках), телевизионные приемники, мобильные телефоны, приёмопередатчики, аппаратура передачи данных и др.
• Цифровая и вычислительная техника обязательно содержит генератор тактовых импульсов.
• Импульсные источники питания, инверторы, источники бесперебойного электропитания.
• Измерительные приборы — осциллографы, измерительные вольтметры, амперметры и др.
• Медицинское оборудование — электрокардиографы, томографы, рентгенографы, электронные тонометры, аппараты для ультразвукового исследования (УЗИ), физиотерапевтические приборы и др.
• Эхолоты.
• Бытовая техника — программируемые стиральные машины, СВЧ-печи, посудомоечные машины и др.

Электромагнитная совместимость

Устройства, имеющие в своём составе генератор сигналов, потенциально способны создавать электромагнитные помехи другим электронным устройствам, поэтому при их разработке и эксплуатации приходится учитывать вопросы электромагнитной совместимости.

См. также

Примечания

Online Tone Generator — генерируйте чистые тона любой частоты

Инструкции

Чтобы воспроизвести постоянный тон, нажмите «Воспроизвести» или нажмите Пробел .

Чтобы изменить частоту, перетащите ползунок или нажмите ← → (клавиши со стрелками). Чтобы отрегулировать частоту на 1 Гц, используйте или нажмите Shift + ← и Shift + → . Чтобы изменить частоту на 0,01 Гц, нажмите Ctrl + ← и Ctrl + → ; чтобы отрегулировать его на 0.001 Гц, нажмите Ctrl + Shift + ← и Ctrl + Shift + → Чтобы уменьшить / удвоить частоту (вниз / вверх на одну октаву), нажмите × ½ и × 2.

Чтобы изменить тип волны с синусоидальной волны (чистый тон) на квадратную / треугольную / пилообразную волну, нажмите кнопку кнопка.

Вы можете смешивать тона, открыв онлайн-генератор тона в нескольких вкладках браузера.

Для чего я могу использовать этот тон-генератор?

Настройка инструментов, научные эксперименты (, какая резонансная частота этого рюмки? ), тестирование аудиооборудования. (, как низко опускается мой сабвуфер? ), проверил ваш слух (, какая самая высокая частота вы можете слышать? Есть ли частоты ты слышишь только одним ухом? ).

Согласование частоты тиннитуса. Если у вас чистый тиннитус, этот онлайн-генератор частоты поможет вам определить его частоту. Знание частоты шума в ушах может помочь вам лучше нацеливать маскирующие звуки и тренировка частотной дискриминации. Когда вы найдете частоту, которая соответствует вашему шуму в ушах, обязательно проверьте частоты. на октаву выше (частота × 2) и на октаву ниже (частота × ½), так как это легко спутать тоны, разнесенные на одну октаву.

Болезнь Альцгеймера. Есть некоторые ранние научные доказательства того, что прослушивание тона 40 Гц может обратить вспять некоторые молекулярные изменения в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Это одна из тех вещей, которые звучат слишком хорошо, чтобы быть правдой, но первые результаты очень многообещающие. Вот краткое изложение проведенного исследования и отчет пользователя, который попробовал терапию 40 Гц на своей жене. ( Обратите внимание, что этот тон-генератор не является медицинским устройством — я ничего не гарантирую! )

Комментарии

Вы можете оставлять комментарии здесь.

Поддержите этот сайт

Если вы используете онлайн-генератор тональных сигналов и находите его полезным, пожалуйста, поддержите его немного деньгами. Вот сделка: Моя цель — продолжать поддерживать этот сайт, чтобы он оставался совместимым с текущие версии браузера. К сожалению, это занимает нетривиальное количество времени (например, вычисление устранение неясной ошибки браузера может занять много часов), что является проблемой, потому что Я должен зарабатывать на жизнь. Пожертвования от таких замечательных, красивых пользователей, как вы, дают мне время, чтобы все работало.

Так что, если вы считаете, что этот тон-генератор того стоит, поддержите его деньгами, чтобы он оставался в сети. Сумма полностью зависит от вас — я спрашиваю только о том, что вы, , считаете справедливой ценой, по той цене, которую вы получаете. Спасибо!

Online Tone Generator — Генерация бесплатных низкочастотных тонов для тестирования вашего сабвуфера.

60-секундный онлайн-тест сабвуфера. Это бесплатно, просто и не требует регистрации. Как низко ты можешь пасть?

Эта страница содержит развертку низких частот и серию тонов для проверки отклика сабвуферов.Нажмите кнопку воспроизведения ниже, чтобы начать тест. Вы услышите, как синусоида начинается с частоты 150 Гц и постепенно снижается до 1 Гц в течение 60 секунд. Мы также подготовили серию непрерывных звуковых сигналов (совместимых с Firefox 4 или более поздней версии), чтобы помочь вам максимально эффективно использовать сабвуферы. Насколько хорошо работают ваши сабы? Дайте нам знать в разделе комментариев внизу страницы.

Нажмите кнопку воспроизведения, чтобы начать тест.

Текущая частота:

RF »Электроника

Генераторы радиочастотных, радиочастотных или микроволновых сигналов используются для стимулирования многих радиочастотных цепей.

Генераторы сигналов включает:
Основы генератора ВЧ сигналов Технические характеристики генератора радиочастотных сигналов

Типы генераторов сигналов: Основы генератора сигналов Генератор сигналов произвольной формы Генератор функций Генератор импульсов

Радиочастотные генераторы радиочастотных сигналов являются важным элементом испытательного оборудования в любой области, где проводятся испытания и разработки радиочастотных или микроволновых сигналов.

Генератор микроволновых или радиочастотных сигналов обеспечивает источник сигнала, который можно использовать для проверки работы тестируемой или разрабатываемой схемы. В отличие от многих других элементов испытательного оборудования, генератор сигналов не выполняет никаких измерений, но обеспечивает правильные условия тестирования для других элементов испытательного оборудования для измерения выходных сигналов от тестируемого устройства.

Назначение генератора сигналов — генерировать сигнал с известными характеристиками: частотой, амплитудой, модуляцией и т.п.Таким образом, можно посмотреть на реакцию схемы, зная точно, как она была отработана.

Часто генератор радиочастотных сигналов используется вместе с другими измерительными приборами, такими как осциллографы, анализаторы спектра, измерители мощности, частотомеры и т.п.

Типы генераторов радиочастотных сигналов

Генераторы радиочастотных сигналов можно спроектировать различными способами. Также с развитием электронных схем на протяжении многих лет развивались различные методы.

Возможности имеющихся испытательных инструментов значительно расширились за последние годы, но основные концепции остались прежними.

Можно сказать, что можно использовать две формы генератора сигналов:

• Автономные генераторы радиочастотных сигналов: Эти радиочастотные генераторы в наши дни используются редко, поскольку их частота имеет тенденцию к дрейфу. Иногда простые генераторы сигналов низкого уровня использовали один или два транзистора и имели очень простой уровень производительности, а их стоимость была доступной для многих экспериментаторов.Эти очень простые генераторы радиочастотных сигналов сейчас редко можно встретить.

  Однако были созданы высокопроизводительные автономные ВЧ-генераторы, и их преимущество состоит в том, что создаваемый сигнал очень чистый и не имеет уровня фазового шума по обе стороны от основного сигнала, который присутствует в некоторых других генераторах радиочастотных сигналов.

  В некоторых генераторах сигналов использовалась разновидность контура автоподстройки частоты, чтобы обеспечить возможность добавления некоторой стабильности частоты при сохранении очень низкого уровня фазового шума.Опять же, это не обычное явление в наши дни, потому что производительность генераторов радиочастотных сигналов, использующих технологию синтезатора частот, значительно улучшилась.

• Генераторы синтезированных радиочастотных сигналов: Практически все генераторы радиочастотных сигналов, используемые сегодня, используют технологию синтезаторов частот. Использование этого метода позволяет вводить частоты непосредственно с клавиатуры или через дистанционное управление, а также позволяет очень точно определять выходной сигнал.Точность которых зависят от любого внутреннего опорного генератора, который может иметь очень высокую степень точности, или сигнала может быть синхронизирована с внешней опорной частотой, который может быть чрезвычайно точным.

  В генераторах синтезированных радиочастотных сигналов используются два основных метода:
  

  • Синтезатор фазовой автоподстройки частоты: Синтезаторы фазовой автоподстройки частоты используются в большинстве генераторов радиочастотных сигналов, поскольку они позволяют генерировать сигналы в широком диапазоне частот с относительно низким уровнем паразитных сигналов.Технология синтезаторов с фазовой автоподстройкой частоты хорошо развита и позволяет создавать с их помощью высокопроизводительные генераторы радиочастотных сигналов.
  • Прямой цифровой синтезатор, DDS: В генераторах радиочастотных сигналов можно использовать методы прямого цифрового синтеза. Они позволяют относительно легко достигать очень мелких приращений частоты. Однако максимальный предел DDS обычно намного ниже, чем верхние частоты, необходимые для генератора сигналов, поэтому они используются вместе с контурами фазовой автоподстройки частоты, чтобы обеспечить требуемый частотный диапазон.

Независимо от типа используемого генератора ключевыми проблемами являются стабильность, управляемость, точность, а также фазовый шум. Для многих современных требований к контрольно-измерительным приборам использование синтезаторов частот означает, что стабильность, контроль и точность очень хорошие. Однако фазовый шум может быть проблемой в некоторых приложениях.

Работа генератора ВЧ сигналов

Для того, чтобы понять принцип работы обычного генератора микроволновых или радиочастотных сигналов, полезно понять, что входит в базовую блок-схему.

В современном генераторе радиочастотных сигналов имеется ряд основных схемных блоков или секций:

• Осциллятор: Самым важным блоком в генераторе радиочастотных сигналов является сам генератор. Это может быть генератор любой формы, но сегодня он почти наверняка состоит из синтезатора частоты. Этот генератор принимает команды от контроллера и настраивается на требуемую частоту.
• Усилитель: Выходной сигнал генератора необходимо усилить.Это будет достигнуто с помощью специального модуля усилителя. Это усилит сигнал, как правило, до фиксированного уровня. У него будет петля для точного поддержания выходного уровня на всех частотах и ​​температурах. Этот цикл тщательно контролируется, потому что от него зависит точность конечного результата.
• Аттенюатор: Аттенюатор находится на выходе генератора сигналов. Это обеспечивает поддержание точного импеданса источника, а также позволяет очень точно регулировать уровень генератора.В частности, относительные уровни мощности, то есть при переходе с одного уровня на другой, очень точны и отражают точность аттенюатора. Стоит отметить, что выходной импеданс менее точно определяется для самых высоких уровней сигнала, где затухание меньше. уровни часто можно регулировать с шагом 0,1 дБ по всему диапазону.
• Управление: Усовершенствованные процессоры используются для обеспечения простоты управления генератором ВЧ- и СВЧ-сигналов, а также для обеспечения возможности приема команд дистанционного управления.Процессор будет контролировать все аспекты работы тестового оборудования. Также большой экран и элементы управления присутствуют на многих современных генераторах сигналов.

Функции генератора ВЧ сигналов

Генераторы микроволновых и радиочастотных сигналов сегодня могут предлагать широкий спектр функций и возможностей. К ним относятся те, которые подробно описаны ниже:

• Диапазон частот: Естественно, диапазон частот генератора радиочастотных сигналов имеет первостепенное значение.Он должен быть в состоянии покрыть все частоты, которые могут потребоваться. Например, при тестировании приемника в элементе оборудования, будь то мобильный телефон или любой другой радиоприемник, необходимо иметь возможность проверять не только рабочую частоту, но и другие частоты, где возникают проблемы, такие как отклонение изображения и т. Д.
• Уровень выходного сигнала: Диапазон выходного сигнала для генератора сигналов ВЧ и СВЧ обычно регулируется с относительно высокой степенью точности.Выходной сигнал в самом испытательном оборудовании поддерживается на постоянном уровне, а затем проходит через регулируемый аттенюатор высокого качества. Обычно они переключаются для обеспечения максимальной точности. Диапазон обычно ограничивается на верхнем конце оконечным усилителем в генераторе ВЧ сигналов. Типичный диапазон выходного уровня может составлять от -127 дБм до +7 дБм с шагом 0,1 дБ.
• Модуляция: Некоторые генераторы ВЧ- или СВЧ-сигналов имеют встроенные генераторы, которые могут применять модуляцию к выходному сигналу.Другие также могут применять модуляцию от внешнего источника. Возможности различных генераторов сигналов значительно различаются, но тестовые приборы высшего уровня предлагают очень высокий уровень возможностей.

  Например, с усложнением форматов модуляции для таких приложений, как мобильная связь, возможности генераторов радиочастотных сигналов должны были стать более гибкими, а некоторые из них допускают сложные форматы модуляции, такие как QPSK, QAM и т.п. Генераторы сигналов, которые поддерживают сложные форматы модуляции, часто называют генераторами векторных сигналов.

• Управление: В наши дни существует множество вариантов управления генераторами радиочастотных и микроволновых сигналов. Хотя они, как правило, имеют традиционные элементы управления на передней панели, есть также много вариантов дистанционного управления. Большинство оборудования для лабораторных стендовых испытаний поставляются со стандартным интерфейсом GPIB, но с такими опциями, как RS-232 и Ethernet / LXI.

  Стоечные технологии, из которых наиболее широко используется PXI / PXI Express, — еще один вариант. PXI основан на шине PCI, но был специально адаптирован для тестовых приборов.Система стандартизирована, и ряд производителей продают тестовое оборудование в формате PXI. Доступны различные генераторы радиочастотных сигналов на основе PXI.

  Поскольку ряд устройств, таких как осциллографы и анализаторы спектра, доступны в формате USB, то же самое верно и для генераторов сигналов USB. В настоящее время их не так много. Обычно испытательные инструменты USB обеспечивают основные функции испытательного оборудования, но они получают питание через интерфейс USB, а также используют вычислительную мощность соответствующего компьютера для обеспечения интерфейса человек / машина.Такой подход значительно снижает стоимость инструмента. Хотя многие USB-испытательные приборы очень хороши — например, на рынке есть несколько отличных USB-осциллографов, но необходимо проявлять осторожность, чтобы получить испытательный прибор требуемого качества.

• Sweep: Для некоторых приложений генератора сигналов необходимо иметь возможность изменять частоту генератора RF-сигналов. Если это средство требуется, то необходимо проверить спецификации для тестовых приборов, которые рассматриваются, поскольку не все генераторы РЧ-сигналов обеспечивают развертку такого рода, хотя программирование постепенного увеличения частоты выходного сигнала может быть одним из вариантов, который может хватить.

Генераторы микроволновых и радиочастотных сигналов широко используются в испытательных лабораториях, работающих с радиооборудованием любого типа — эти испытательные инструменты могут использоваться для всего, от сотового до оборудования связи, радиопередатчиков и приемников, беспроводных устройств, включая Bluetooth, Wi-Fi и многие другие. больше стандартов. Поскольку все больше товаров используют радиочастотные и микроволновые сигналы, использование генераторов радиочастотных сигналов будет только расти.

Существует большое разнообразие этих испытательных приборов, предлагаемых различными производителями и поставщиками, и различные генераторы радиочастотных сигналов значительно различаются по характеристикам и возможностям, которые они предлагают.Стоимость может значительно варьироваться — генераторы ВЧ низкого уровня могут быть доступны от примерно 100 долларов США, вплоть до генераторов верхнего уровня стоимостью более 50 000 долларов США. Ввиду стоимости этих тестовых приборов, их можно купить как новые, так и в качестве второго пользовательского теста. оборудование.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
Вернуться в меню тестирования.. .

Профессиональный онлайн-генератор сигналов звуковой частоты

Поддержите wavTones, разблокировав дополнительные функции!

Уже зарегистрирован? Получите ссылку для активации здесь.

Почему наши тестовые сигналы звучат лучше?

Правильная генерация сигналов не так проста, как кажется. Любой периодический сигнал с разрывом в форме волны (например, квадрат или пилообразный зуб) или с разрывом в наклоне формы волны (например, треугольная волна) будет характеризоваться бесконечным спектром. Простые методы цифровой генерации этих сигналов будут плохо работать, так как частоты, превышающие половину частоты дискретизации, неизбежно будут возвращаться в слышимый спектр.Это явление известно как наложение спектров.

Совершенная прямоугольная форма волны предположительно состоит только из нечетных гармоник.Как выход нашего тон-генератора соотносится с выходной мощностью других генераторов частоты? Взгляните на различные виды спектра здесь и сделайте свои собственные выводы.

Услышьте разницу

Тон SQR — 1 кГц: Генератор тона Adobe Audition [звуковой редактор №1]
Тональный сигнал SQR — 1 кГц: Программное обеспечение генератора тона NCH [результат поиска в Интернете №1]
Тональный сигнал SQR — 1 кГц: wavTones.com Онлайн-генератор функций

Аналоговая ссылка:

SQR Tone — 1 кГц: аналоговое задание [Thandar Function Generator TG501]

Обработка сигналов (scipy.signal) — Справочное руководство SciPy v1.5.4

Цифровые генераторы радиочастотных сигналов | Программируемое изменение частоты от 20 МГц до 6 ГГц

Лабораторный модуль Vaunix LSG и LMS Программируемые цифровые генераторы сигналов ВЧ и СВЧ USB-сигналов обеспечивают высокие уровни выходного сигнала и превосходную спектральную чистоту до 40 ГГц. Они могут работать как в непрерывном (CW), так и в качающемся частотном режимах.Эти недорогие портативные портативные беспроводные синтезаторы сигналов и программируемые синтезаторы с питанием от USB являются идеальными устройствами для беспроводных испытаний для инженерных и производственных испытательных лабораторий, полевых испытаний беспроводной связи и интеграции в системы высокоскоростного автоматического испытательного оборудования (ATE). Они доказали свою эффективность в качестве источников портативных гетеродинов (гетеродинов), микроволнового испытательного оборудования для радиочастотного диапазона и приложений для тестирования беспроводной связи. Генераторы сигналов серии Vaunix LSG можно настроить на линейную развертку в диапазоне частот.Наша усовершенствованная серия LMS предлагает низкий уровень шума, быстрое время переключения 100 мс, разрешение по частоте 100 Гц, непрерывную фазовую развертку частоты (LFM) и высокоскоростную внутреннюю и внешнюю импульсную модуляцию.

Узнайте больше о нашей технологии полупроводникового программируемого цифрового генератора радиочастотных сигналов с интерфейсом USB, упаковке и о том, что входит в комплект поставки каждого устройства.

См. Дополнительную информацию о продукте