Генераторы сигналов

Генератор сигналов — сложный электронный прибор, воспроизводящий на своём выходе электрические сигналы в виде периодической функции, двоичной последовательности, серии цифровых импульсов или произвольной формы. Обычно используются в качестве источника образцового сигнала при исследовании характеристик, проверке и настройке, калибровке и тестировании различной аппаратуры, а также для фазовых, амплитудно-частотных и других измерений. Генератор сигналов — обязательный атрибут любой лаборатории и сервисного центра профессионального уровня.

Типы и разновидности генераторов сигналов

Ключевыми характеристиками приборов данного типа являются форма, амплитуда и частота генерируемого сигнала, а также его стабильность. Как правило, современный цифровой генератор сигналов лабораторного класса может работать в широком диапазоне частот и амплитуд, генерировать сигналы различного вида, как "идеальные", так и с заданными искажениями, формы, модуляции и т.п. Более дорогие модели способны захватывать и копировать внешние сигналы, а также "редактировать" сигнал — менять его форму, фазу и пр., встроенными аппаратными средствами.

Приборы предыдущих поколений генерировали сигнал с использованием мультивибраторов, колебательных контуров, резонаторов и т.п., а задание нужной формы обеспечивалось методом дискретизации. Современный генератор синусоидальных сигналов функционирует на основе цифровых технологий и задаёт требуемую форму сигнала методом прямого синтеза.

По своим функциональным возможностям генераторы условно делят на:

• аналоговые — задающие сигнал произвольной формы или в соответствии со стандартными функциями;
• цифровые — генерирующие двоичные импульсы и их последовательности;
• смешанные.

Аналоговый генератор сигналов произвольных сигналов и стандартных функций типа AFG и генераторы сигналов любой произвольной формы AWG решают широкий круг задач, обеспечивая модуляцию сигнала с использованием внутренних или внешних источников. Их разновидности на сегодняшний день пользуются наибольшей популярностью среди профессионалов и любителей.

Одним из востребованных приборов при необходимости тестирования и настройки современного связного и телекоммуникационного оборудования является генератор высокочастотных сигналов, поддерживающий цифровые методы модуляции. Разновидностью подобных инструментов являются векторные генераторы, обеспечивающие представление сигналов в векторной форме и их модуляцию различными методами.

Цифровой генератор сигналов является логическим источником, используется для настройки и диагностики компьютерного и другого высокочастотного цифрового оборудования. К данной группе приборов относят генераторы импульсов PPG — последовательностей двоичных сигналов, и генераторы временных соотношений DTG — кодовых последовательностей.

Созданный специально для тестирования телевизионного оборудования, генератор ТВ-сигналов обеспечивает задание сложных последовательностей импульсов, которые на экране телевизионных приёмников создают различные тестовые изображения.

Генераторы смешанных сигналов способны создавать как аналоговые сигналы, так и цифровые последовательности. Для испытания аппаратуры на устойчивость к воздействию помех, контроля чувствительности, измерения нелинейных искажений, контроля частотных характеристик используют специализированный генератор шумовых сигналов, который является источников совокупности электрических колебаний случайного характера с нормируемыми статистическими характеристиками равномерного спектрального состава одновременно на множестве частот. Как и другие генераторы, данные приборы условно делятся на низкочастотные (звукового и ультразвукового диапазона), высокочастотные (радиодиапазона) и сверхвысокочастотные, для работы с аппаратурой соответствующей категории.