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Signaalgenerator
Funktionsgenerator

EIN Signalgenerator oder Funktionsgenerator ist ein elektronischMessinstrument die als Variable angesehen werden kann Spannungsquelle diese unterschiedlichen Wellenformen produzieren kann. In der Regel stehen mindestens Sinus-, Block- und Sägezahnformen zur Verfügung, wobei beide Amplitude als die Frequenz kann eingestellt werden. Funktionsgeneratoren werden häufig in der Elektronik verwendet, um beispielsweise einzelne Komponenten zu testen oder Impedanz zu messen, aber das Gerät wird auch zum Testen kompletter Schaltungen verwendet, einschließlich Tonausstattung und Kommunikationsausrüstung.

Allgemeines

Das Frequenz und Amplitude der Ausgangsspannung sind einstellbar. Für diese Einstellungen sind manchmal separate Grob- und Feinsteuerungen verfügbar. bestehend aus a Stufenschalter (z.B. in Schritten von 1:10 oder 20 dB) und ein lineares Potentiometer. Moderne Geräte verfügen über digitale Bedien- und Anzeigeelemente und können oft über eine Datenverbindung ferngesteuert werden. Bei komplexen Messaufbauten erfolgt die Bedienung über eine spezielle Software, die auf einem angeschlossenen Computer installiert ist.

Signalgeneratoren müssen wie alle Messgeräte regelmäßig kalibriert werden, da die Komponenten im Gerät selbst altern und das Signal des Generators oft als Referenz bei der Messung verwendet wird. Eine genauere Referenz führt fast immer zu einem besseren Messergebnis Auch das gelieferte Signal muss hohen Anforderungen genügen, um zuverlässige Messungen durchführen zu können, insbesondere müssen die Summen-, Rausch- und Verzerrungswerte sehr gering sein.

Ein Signalgenerator hat am Ausgang eine Impedanz, die der Impedanz des Anschlusses entsprechen muss, an dem der Generator angeschlossen ist. Ist dies nicht möglich, muss zwischen Signalgeber und Endgerät ein Anpassnetzwerk geschaltet werden. Solche Netzwerke führen immer zu Signalverlusten, die bei der Anpassung der Amplitude berücksichtigt werden müssen.

Wellenformen

Wellenformen (Spannungsverlauf als Funktion der Zeit)

Die mit den meisten Signalgeneratoren erzeugbaren Wellenformen sind:

  • ein Sinus (fast immer vorhanden);
  • ein Rechteckschwingung (normalerweise vorhanden);
  • ein Sägezahn (oft vorhanden);
  • ein inverser Sägezahn (nicht oft vorhanden), wird häufig beim Ausmessen von Verstärkern verwendet;
  • eine Dreiecksspannung (oft vorhanden)

Darüber hinaus können einige Signalgeneratoren auch andere Wellenformen erzeugen und wir finden auch bei den teureren Modellen folgende Einstellungen:

  • Offset: eine dem Signal hinzugefügte Gleichspannung;
  • Tastverhältnis (für Rechteckwellen): das Verhältnis zwischen der Zeit, in der das Signal positiv in Bezug auf die Zeitspanne des Signals;
  • Anstiegs- und Abfallzeiten (für Rechteckwellen): die Dauer des Übergangs zwischen 10 % und 90 % der Differenz zwischen maximaler und minimaler Spannung;
  • Amplitudenmodulation des Signals (normalerweise nur in Kombination mit einer Sinuswelle);
  • Frequenzmodulation;
  • Phasenmodulation.

Spezielle Generatoren haben noch mehr Einstellungen.

Sonderausführungen

Besondere Arten von Signalgeneratoren sind:

  • das Tongenerator: einfache Version mit Betonung von Sinussignalen im hörbaren Bereich (20 Hz ... 20 kHz);
  • das Messumformer: Dies geht bis zu hohen Frequenzen (mehrere MHz) und hat umfangreiche Modulationsmöglichkeiten;
  • das Sweep-Generator: erzeugt eine sich zeitlich ändernde Frequenz und ist nützlich bei der Aufzeichnung von Frequenzcharakteristiken;
  • das Videosignalgenerator, das ein komplexes Signal zur Einstellung von Fernsehgeräten, Videorecordern und Monitoren erzeugen kann;
  • das Arbiträrer Wellenformgenerator, die beliebige Wellenformen aus einem internen Speicher bei beliebigen Frequenzen erzeugen kann.

Anwendungen

Wenn Sie beispielsweise das Signal eines solchen Generators als Referenz eines anderen Geräts verwenden, Verstärkungsfaktor, das Frequenzgang oder der Verformungsprozentsatz wird bestimmt, z.B. jetzt sofort Oszilloskop oder ein Verformungsmesser. Eine viel einfachere Anwendung besteht darin, einen Verstärker von hinten nach vorne zu "pfeifen", indem pro Stufe, beginnend bei der letzten Stufe, ein Ton eingespritzt wird, um festzustellen, welche Verstärkerstufe defekt ist.