関数発生器は、正弦波、三角形、長方形、正方形の波形など、さまざまな種類の波形を生成するために使用される機器の一種です。さまざまなタイプの波形にはさまざまな周波数があり、機器を関数発生器として使用して生成できます。この発生器正弦波、方形波、のこぎり波、三角波、長方形の5種類の波形を生成します。関数発生器には、アナログとデジタルの2種類があります。このジェネレーターによって提供される周波数は最大20MHzです。このジェネレータの簡単な説明は、回路図とブロック図とともにこの記事で説明されています。

関数発生器とは何ですか？

定義： 関数発生器は、出力信号としてさまざまなタイプの波形を生成するタイプのデバイスとして定義されます。このジェネレーターによって生成される一般的な波形は、正弦波、方形波、三角波、およびのこぎり波です。これらの周波数の波形は、ヘルツから100kHzまで調整できます。このジェネレーターによって生成される波形はさまざまな分野で使用されるため、このジェネレーターは電気電子実験室で最も用途の広い機器と見なされています。

アナログ関数発生器とデジタル関数発生器は、関数発生器の一種です。アナログジェネレータの利点は、費用対効果が高く、使いやすく、柔軟性、振幅、周波数を調整できることです。デジタルジェネレータの利点は、高精度と安定性です。このデジタルジェネレータの主な欠点は、複雑でコストがかかることです。

関数発生器のブロック図

関数発生器のブロック図には、周波数制御ネットワーク、定電流供給源1、定電流供給源2、積分器、電圧コンパレータマルチバイブレータ、コンデンサ、抵抗ダイオード整形回路、および2つの出力増幅器などのさまざまなコンポーネントが含まれています。この発電機のブロック図を下図に示します。

関数発生器のブロック図

周波数は、電流の大きさを変えることによって制御できます。 2つの定電流電源は、出力信号の周波数を変更します。このジェネレータによって生成される出力波形は、正弦波、三角形、および正方形です。これらの波形の周波数範囲は、0.01 Hz〜100kHzの範囲です。周波数制御ネットワークは、このジェネレーターのフロントパネルの周波数を制御し、周波数制御と呼ばれるノブがあります。 o / p波形の周波数は、このノブを使用して周波数を変更することで変更できます。

周波数制御ネットワークが電圧を供給し、この電圧が上下の2つの定電流供給源を調整します。定電流供給の最初の出力電圧は時間とともに直線的に増加することができますが、より低い電流源は時間とともに直線的に減少する積分器の出力電圧を変更するための電圧を提供します。上側の電流源による積分器の出力電圧が表されます。

o / p電圧の傾きが増加または減少すると、定電流供給源1が増加または減少します。低い方の定電流源2は、積分器に逆制御を供給します。この逆電流により、積分器の出力電圧は時間とともに直線的に減少します。コンパレータの出力は、出力電圧と同じ周波数の方形波を提供します。抵抗ダイオードネットワークは、その振幅が正弦波形を生成して変化するときに三角波の傾きを変化させます。<1% distortion. The output waveforms of this generator are shown below.

関数発生器の出力波形

このようにして、周波数の異なる3種類の波形がこのジェネレータによって生成されます。クロックソース、タイミングマージンテスト、DC電源テスト、オーディオDACのテストは、関数発生器のアプリケーションの一部です。

“超音波センサーarduinoを使用した障害物回避ロボット ”

関数発生器製品

さまざまなタイプの関数発生器製品を以下の表に示します。

S.NO	モデル番号。	周波数	ブランド	モデル番号	波形
1	MetroQ MTQ 201T	2Hz〜200KHz	MetroQ	MTQ 201T	正弦波、方形波、三角波
二	可聴周波数関数発生器	0.2Hz〜200 kHz	ASICO	AE 512	サイン、スクエア、トライアングルウェーブ
3	Metravi FG-5000	1Hz〜5Mhz	Metravi	FG-5000	サイン、トライアングル、スクエア、ランプ、脈波
4	MetroQ MTQ 1001	0.1Hz〜1MHz	MetroQ	MTQ 1001	サイン、スクエア、トライアングル、TTL出力
5	HTTC FG-2002	0.2Hz〜2MHz	NAAFIE	FG-2002	正弦波、方形波、三角波

LM324オペアンプを使用した関数発生器の回路図

LM324は14ピン集積回路です。LM324を使用した関数発生器の回路図を以下に示します。この回路に必要なコンポーネントは、LM324オペアンプチップ、2つの10kΩ抵抗、4つの100kΩ抵抗、22kΩ抵抗、220kΩ抵抗、1μFセラミックコンデンサ、33 nFセラミックコンデンサ、10nFコンデンサ、および100kΩポテンショメータです。回路には3つの動作が含まれていますアンプ、第1のオペアンプは方形波を生成し、第2のオペアンプは三角波出力を生成し、第3のオペアンプは正弦波出力を生成します。