Важные характеристики генераторов сигналов

В современном мире без использования генераторов невозможно представить себе ни один из процессов проектирования, тестирования, наладки, ремонта электронных устройств. При тестировании и исследовании компонентов радиосистем генератор сигналов является важнейшим помощником осциллографов.

 

При этом современный рынок утопает в обилии моделей и разновидностях генераторов сигналов. Как разобраться в этом множестве: от простых импульсных сигналов до сложнейших сигналов произвольной формы? Наше краткое руководство поможет Вам сделать шаг в верном направлении, разберёмся вместе в основных видах и характеристиках генераторов сигналов!

 

 

Генератор сигналов представляет собой электронный прибор, генерирующий периодические и непериодические сигналы (аналоговые или цифровые). Он создаёт сигналы разной частоты и формы. Сформированные сигналы отличаются различными типами модуляции.

 

При работе генератор подаёт тестовые сигналы с изменяемой амплитудой на компоненты. Подаваемые сигналы изменяют свою форму и по этим изменениям можно судить о состоянии диагностируемого оборудования или прибора. Наиболее распространенные формы сигналов: синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные, меандры.

 

Выбор генератора сигналов зависит от сферы его применения. Важными критериями являются частотная область, диапазон уровней, спектральная чистота, доступные модуляции (аналоговые, цифровые) и функциональные возможности для добавления определенных помех в сигналы.

 

Генераторы сигналов делятся на два основных типа: аналоговые и цифровые.

Аналоговые генераторы обеспечивают поддержку режимов аналоговой модуляции АМ, ЧМ и ФМ, многие также могут генерировать точные импульсные сигналы с различными характеристиками. Обладают высокой частотой спектра, низкими собственным и фазовым шумами, а также характеризуются отсутствием гармоник. Такие генераторы чаще всего применяются качестве источника для измерений фазового шума или в качестве эталонного калибровочного сигнала, являются универсальным инструментом для измерения усиления, линейности, полосы пропускания.

 

Векторные генераторы преобразуют сигналы модуляции в высокие частоты и выводят их. Сигнал модуляции генерируется цифровым способом и обрабатывается как поток комплексных данных I/Q в основной полосе частот. Дополнительно могут включаться различные возможности, такие как создание асимметричных характеристик и многие другие. Применяются при генерации сигналов для беспроводной связи, цифрового радио и телевидения, GPS, для тестирования цифровых приемников или модулей при разработке и производстве, а также для имитации ухудшения сигнала.

 

Также приборы подразделяются на генераторы НЧ сигналов и ВЧ сигналов.

 

Генераторы НЧ сигналов являются источником периодических сигналов напряжения, с изменяемой амплитудой и частотой. В зависимости от модели генераторы способны излучать синусоидальный сигнал в различных диапазонах частот — от инфразвуковых (менее 20 Гц) до ультразвуковых (до 200 кГц), реже до 2 или 10 МГц.

 

Генераторы ВЧ сигналов являются устройствами для настройки и тестирования измерительных приборов, автомобильных радаров, сканеров и других устройств путем подачи сигнала с заданными параметрами на испытываемый модуль, с требуемыми энергетическими и статистическими характеристиками. Имеют широкий диапазон частот — от нескольких кГц до десятков ГГц. Существует два вида устройств — аналоговые (сигналы с частотной и амплитудной модуляций, а также импульсные) и векторные (цифровая модуляция).

 

А теперь приведём основные характеристики, влияющие на выбор генератора сигналов.

 

  • Объём памяти (число ячеек) является характеристикой, которая непосредственно определяет длину записи генератора. Объём влияет на достоверность воспроизведения сигнала, поэтому хороший объём памяти позволит Вам зафиксировать большое количество периодов сигнала.
  • Частота дискретизации (частота выборок) определяет количество выборок за определённый отрезок времени. Она оказывает влияние на минимальный интервал времени, используемый при создании сигналов. Для качественной работы частота выборок должна минимум вдвое превышать частоту самой высокой спектральной составляющей генерируемого сигнала.
  • Разрешение по вертикали (динамический диапазон) определяется разрядностью ЦАП. Разрешение по вертикали означает точность амплитуды и достоверное воспроизведение искажений сигнала. Чем выше разрядность ЦАП, тем чётче разрешение. Чем выше разрешение, тем ниже частота дискретизации.
  • Полоса пропускания устанавливает диапазон частот выходного сигнала, который генератор может надёжно воспроизвести. Полоса пропускания определяет прохождение высших частотных составляющих сигнала без ухудшения характеристик этого сигнала.
  • Число выходных каналов. При наличии независимых каналов появляется возможность генерации различных испытательных сигналов. Независимые каналы повышают гибкость прибора при работе.
  • Функциональные возможности: количество воспроизводимых стандартных сигналов, модуляция, амплитуда на выходе и возможности редактирования сигнала.

 

Специалисты НПО «Радар» помогут Вам при выборе такого важного прибора, как генератор сигналов. При этом в каталоге нашей компании представлен широкий выбор генераторов импульсов, векторных сигналов, сигналов специальной формы и других: