الوظائف والوظائف الرئيسية لمولد الإشارة

مولد الإشارة هو مصدر إشارة شائع ، وهو أداة إلكترونية شاملة تتكون من مذبذب ، وحدة توليف تردد ، وحدة تعديل ، إلخ. وظيفتها الأساسية هي توفير إشارات موجة جيبية وإشارات موجة معدلة ، وتستخدم على نطاق واسع في ممارسة الإنتاج ، المجالات العلمية والتكنولوجية والتدريس. يشير مولد الإشارة القابل للبرمجة إلى إشارة يمكنها إخراج أشكال موجية متعددة من خلال البرمجة. في هذه المقالة ، نقدم الأنواع وأشكال الموجة والتوصيات للمنتجات ذات الصلة لمولدات الإشارة.
مولد الإشارة هو مصدر إشارة شائع ، وهو أداة إلكترونية شاملة تتكون من مذبذب ، وحدة توليف تردد ، وحدة تعديل ، إلخ. وظيفتها الأساسية هي توفير إشارات موجة جيبية وإشارات موجة معدلة ، وتستخدم على نطاق واسع في ممارسة الإنتاج ، المجالات العلمية والتكنولوجية والتدريس. يشير مولد الإشارة القابل للبرمجة إلى إشارة يمكنها إخراج أشكال موجية متعددة من خلال البرمجة. في هذه المقالة ، نقدم الأنواع وأشكال الموجة والتوصيات للمنتجات ذات الصلة لمولدات الإشارة.
1. ما هو مولد الإشارة؟
مولدات الإشارة هي أجهزة ذات ترددات مختلفة ، تُعرف أيضًا بمصادر الإشارة والمذبذبات في التطبيقات التجريبية ، ويتم تمثيل أشكال الموجة المختلفة بالوظائف المثلثية. يمكن استخدام موجة مثلثة ، موجة سن المنشار ، وأشكال موجية مختلفة أخرى. تلعب مولدات الإشارات الوظيفية دورًا مهمًا للغاية في اختبار المعامل والمعدات في الراديو ، والاتصالات ، والتلفزيون ، والزراعة الصناعية ، والطب الحيوي ، ومجالات أخرى مثل الموجات المستطيلة.
وفقًا لشكل الموجة الناتج ، يمكن تقسيم مولدات الإشارة إلى مولدات إشارة جيبية ، ومولدات إشارة وظيفية ، ومولدات إشارة نبضية ، ومولدات إشارة ضوضاء.
يولد مولد إشارة الوظيفة أشكالًا موجية لوظيفة زمنية دورية محددة (موجة جيبية ، موجة مربعة ، موجة مثلثة ، موجة سن المنشار ، موجة نبضية ، إلخ) ، مع نطاق تردد من بضع ميكروهيرتز إلى عشرات ميغا هرتز. بالإضافة إلى اختبار الاتصالات والأجهزة وأنظمة التحكم الآلي ، فإنه يستخدم أيضًا على نطاق واسع في مجالات القياس غير الكهربائية الأخرى.
تُعرف مولدات الإشارة أيضًا بمصادر الإشارة أو المذبذبات. يشير إلى كمية إمداد الخرج ويولد إشارات ذات معلمات رئيسية قابلة للتعديل مثل التردد والسعة والشكل الموجي. تتمثل وظيفة مولد الإشارة في قياس خصائص تردد الاتساع وخصائص تردد الطور للشبكة ، وقياس الاستجابة العابرة للشبكة ، وقياس المستقبل ، وقياس معلمات المكون. يشير مولد الإشارة المستخدم للقياس إلى مصدر إشارة منتظم أو غير منتظم قادر على توليد ترددات واتساعات مختلفة. يمكن أن تولد العديد من الأشكال الموجية المختلفة ، مثل موجات سن المنشار ، وموجات مستطيلة (بما في ذلك الموجات المربعة) ، وموجات مثلثة ، وموجات جيبية ، وحتى أشكال موجية عشوائية. يمكن تمثيل منحنيات أشكال الموجة المختلفة بجداول معادلة دالة مثلثية. على سبيل المثال ، عند عمل مكبرات الصوت وتصحيحها ، من الضروري إدخال إشارة صوتية قياسية يدويًا من أجل قياس خرج مضخم الطاقة والحصول على المعلمات ذات الصلة لمضخم الطاقة. في هذا الوقت ، يتم توفير الإشارة الصوتية القياسية المستخدمة بواسطة مولد إشارة.
2. مولد إشارة قابل للبرمجة الموجي
يمكن فهم الموجة على أنها نمط من التغييرات المتكررة في الحجم خلال فترة زمنية معينة. السمة المشتركة للموجات هي ظاهرة التكرار الدوري.
تولد مولدات الإشارات عادةً موجات راديو تتكرر بطريقة خاضعة للرقابة. كل شكل موجة متكرر بالكامل هو دورة. شكل الموجة هو تمثيل رسومي لنشاط الموجة لأنها تتغير بمرور الوقت.
3. السعة والتردد والمرحلة
تتميز أشكال الموجة بالعديد من الخصائص ، لكن سماتها الرئيسية مرتبطة بالسعة والتردد والمرحلة.
السعة: مؤشر على "قوة" جهد شكل موجة. السعة تتغير باستمرار في إشارة التيار المتردد. يمكن لمولد الإشارة ضبط نطاق الجهد. مثل - 3 V إلى زائد 3V. سيؤدي هذا إلى توليد إشارة تتأرجح بين قيمتين للجهد ، مع معدل التباين اعتمادًا على شكل الموجة والتردد.
التردد: المعدل الذي تحدث به دورة الموجة بأكملها. وحدة التردد هي Hertz ، والتي كانت تُعرف سابقًا باسم الفترة في الثانية. يتناسب التردد عكسياً مع فترة شكل الموجة ، وهو مؤشر على المسافة بين قمتين متشابهتين على الموجات المجاورة. كلما زاد التردد ، كانت الفترة أقصر.
الطور: من الناحية النظرية ، الطور هو موضع فترة شكل الموجة بالنسبة إلى 0 نقطة الدرجة. من الناحية العملية ، فإن المرحلة هي موضع الفترة بالنسبة إلى شكل موجة مرجعي أو نقطة زمنية.
4. تعديل الإشارة
في إشارة معدلة ، تتضمن التغييرات في الاتساع أو الطور أو التردد المعلومات في إشارة الموجة الحاملة عالية التردد. يمكن للإشارة الناتجة أن تنقل أي إشارة من الصوت إلى البيانات إلى الفيديو. يمكن أن يمثل إعادة إنتاج الإشارات تحديًا ما لم يتم تجهيزه على وجه التحديد بمولد إشارة وتعديل تمثيلي. يشيع استخدام تعديل السعة (AM) وتشكيل التردد (FM) في اتصالات البث. تختلف الإشارة المعدلة باختلاف اتساع الموجة الحاملة أو التردد. عند الطرف المستقبِل ، تتفهم دائرة إزالة التشكيل تغييرات الاتساع أو التردد ، وتستخرج المحتوى من الموجة ، وتعدِّل طور شكل الموجة الحاملة ، وليس التردد.
يعتمد التعديل الرقمي على حالتين ، مما يسمح للإشارة بتمثيل البيانات الثنائية. في مفتاح إزاحة السعة ، تتسبب الإشارة المشكلة رقمياً في تبديل تردد الخرج بين اتساعين ؛ في مفتاح إزاحة التردد ، تنتقل الموجة الحاملة بين ترددين ؛ في مفتاح إزاحة الطور ، يتم تبديل الموجة الحاملة بين إعدادين للطور.
تعديل عرض النبضة هو تنسيق رقمي آخر شائع الاستخدام ، شائع الاستخدام في أنظمة الصوت الرقمية. كما يوحي الاسم ، فإنه ينطبق فقط على أشكال موجة النبض. من خلال تعديل عرض النبضة PWM ، تتسبب الإشارة المعدلة في حدوث تغيير في عرض النبضة النشط للنبضة ، والذي يُعرف أيضًا باسم دورة العمل.
تحيز
"لا تتمحور جميع تغييرات اتساع الإشارة حول مرجع مؤرض 0 V. جهد التحيز هو الجهد بين أرض الدائرة ومركز اتساع الإشارة. في الواقع ، يمثل جهد التحيز مكون التيار المستمر للإشارة التي تحتوي كل من قيم AC و DC ".