信号発生器とは:動作とその応用

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シグナル 発生器 は、波形または電気信号を生成するために使用されるテスト機器の一種です。アプリケーションに基づいて、さまざまな種類の波形を生成します。したがって、これらの波形は主にテスト機器、開発システムなどのさまざまなシステムで使用されます。信号発生器はさまざまな形式で利用でき、各タイプを使用して、オーディオ信号、RF信号、パルス信号などのさまざまな形状のさまざまなタイプの信号を生成します。アナログ、デジタルなど。これらのシステムは長年にわたって利用可能ですが、現在の信号発生器は、パフォーマンス、設備などの点で非常に標準的です。この記事では、信号発生器、動作、およびアプリケーションの概要について説明します。

信号発生器とは何ですか?

定義: アナログやデジタルなどの連続および離散信号を生成する電子デバイスまたは機器は、信号発生器として知られています。これらのシステムは主に テスト 、信号トレース、 デバッグ 、トラブルシューティング、アンプの応答調整など。市場にはさまざまな信号発生器があり、それぞれのタイプに変調と振幅の特性が含まれています。したがって、信号発生器の出力は、シミュレーションプロセスで振幅と周波数を設定することで変更できます。




信号発生器

信号発生器

ブロック図

信号発生器のブロック図を以下に示します。ブロック図では、 電圧制御発振器 入力制御電圧は電圧制御発振器の周波数によって決定できるため、は重要な部分です。したがって、制御電圧とVCOの周波数はどちらも正比例します。



信号が制御入力に与えられると、発振器周波数が生成されます。オーディオ入力信号が制御電圧に与えられると、周波数変調信号はVCOを使用して生成されます。信号発生器は、トーン、デジタルパターンの波形、および任意の波形を生成します。信号が変調されていない信号を生成すると、これらは連続波信号を生成することが知られています。だからそれは生成します 方形波 変調信号、複素波および三角波など。

信号発生器のブロック図

信号発生器のブロック図

FMの場合、変調器の回路は電圧制御発振器の後に配置できます。したがって、これはAM出力信号を生成することによってVCOの出力電圧を変更します。受信機は、安定性や精度などの信号の特性を使用してテストできます。

信号発生器回路

電子回路の故障部分をチェックするために、信号追跡技術が使用されます。この手法は、トラブルシューティングのためにオーディオ電子機器で一般的に使用されています。この方法は、一方の端に信号のソースを追加することによって使用され、信号がこれらの2つの端の間で転送され、これらの端の間のセグメントが正常に機能している場合は、残りの端で応答を確認できます。


回路図

回路図

信号発生器の簡単な回路を上に示します。この回路は、抵抗とコンデンサを使用して設計できるため、単純な発振器を形成できます。この発振器は、信号挿入用の高調波に富んだ信号形式を生成します。

信号発生器の種類

信号発生器は、容量と機能に基づいてさまざまなタイプに分類されます。これらは、さまざまな寸法、設計、およびパラメータで利用できます。したがって、これらのジェネレーターはさまざまな目的で使用されます。各信号発生器は、デバッグの課題に到達するために無制限の信号を作成できます。

任意波形発生器

これらのジェネレータは、デジタルデータの任意のストリームを生成するために使用されます。したがって、これらの信号の形状は安定できません。このジェネレーターには、2つのシステムを瞬時に刺激するために使用される2つの別個の出力チャネルが含まれています。このジェネレータの主な機能は、複雑な信号を使用してシステムをアクティブ化することです。このジェネレータには、正確な任意波形を表示するディスプレイが含まれているため、システムメモリから波形を選択する際の間違いの可能性を回避できます。これらのジェネレータの帯域幅は限られており、関数発生器と比較して、これらのジェネレータは高価です。これらの発電機は、通信、半導体部品などに使用されています。

RF信号発生器

このジェネレータは、フェーズロックループ(PLL)やダイレクトデジタルシンセシスなどの信号を生成するように設計されています。ほとんどの信号発生器では、PLLは、システムに必要な精度と安定性を提供するために使用されます。これらのジェネレータは、周波数範囲でアナログ信号を生成します。

マイクロ波とRFジェネレーターは、周波数範囲が多様であることを除けば、ほぼ同じです。しかし、RFジェネレーターと比較すると、マイクロ波ジェネレーターの周波数範囲は高い周波数範囲を持っています。 RF信号発生器は、主にシステムのテスト、オーディオとビデオの放送、電子戦、レーダー、衛星通信などに使用されます。これらの発生器は、アナログ、ベクトル、論理の3つの形式で利用できます。

オーディオ信号発生器

これらのジェネレーターは、20 Hz〜20KHzの範囲の可聴信号を生成する上で重要な役割を果たします。これらのジェネレータは、オーディオシステムで、周波数応答のチェックや歪みの測定に使用されます。このジェネレータを簡単な回路と一緒に使用すると、歪みもほとんど測定できません。ザ・ 高調波歪み このジェネレーターのレベルは低くなります。これらの発電機の用途は、さまざまな目的のための電子実験室です。これらのジェネレータは、オーディオ信号を生成するために複雑な技術を使用しています。

ビデオ信号発生器

この種のジェネレータは、主にビデオ信号を生成するために使用されます。同期のような主な要因はテレビのビデオの品質に影響を与えるため、ビデオジェネレータの出力信号には通常同期信号が含まれます。これらの信号には、水平同期と垂直同期が含まれています。

関数発生器

ザ・ 関数発生器 主に発振器が含まれており、このタイプのジェネレータの主な機能は、正弦波、方形波、三角波、のこぎり波などの単純な繰り返し波形を生成することです。現在、これらの発生器は、デジタル波形を生成し、これらの信号をデジタルからアナログに変換するためにデジタル信号処理方法を利用することができる。これらの発電機には、USBインターフェースを含むブラックボックスのように、計装バスなどに適用できるさまざまなものがあります。これらの発電機の用途は、教育分野、電気電子機器の修理などです。

パルスジェネレータ

パルスジェネレータは、パルス形式の波形を生成するために使用されます。このジェネレータによって生成されるパルスには、可変遅延、可変立ち上がり、および立ち下がり時間が含まれます。さまざまなアナログまたはデジタル回路をテストする際に、パルス信号が頻繁に必要になります。

信号発生器のフォーマット

信号発生器は、他のタイプのテスト機器と同様に、さまざまな形式でアクセスできます。これらのフォーマットは主に特定のタイプのジェネレーターに依存しますが、ラックテスト用のインストルメントカード、ベンチテストデバイス、USBベースの信号ジェネレーターなどのさまざまなオプションがあり、コンピューターから生成された波形を使用します。

デバイスの物理フォーマットに基づいて、これらのジェネレーターで使用できるさまざまなフォーマットがあります。ユーザーデバイスがスタンドアロンの場合、PCを入手できるシステムと地域を除いて、ベンチテスト機器が最適なルートです。

アプリケーション

信号発生器の用途は次のとおりです。

  • テストおよびハイエンド設計アプリケーションでは、任意波形発生器が使用されます
  • 主にコンポーネントテスト、テストシステム、およびWiFi、セルラー通信、レーダー、GPS、WiMAX、オーディオとビデオのブロードキャスト、衛星、電子戦などの幅広いアプリケーションの受信機で使用されるRFおよびマイクロ波信号発生器。

したがって、これはすべてについてです 信号発生器の概要 。信号発生器の周波数特性は、周波数の範囲、周波数の分解能、最高の入力チャネル、スイッチングの速度、周波数の精度など、これらの発生器を検索する際に最も重要です。同様に、ホスト接続、ユーザーインターフェイス、ストレージ、メモリ、コンピュータバスなど、これらのジェネレータを選択する際に考慮する必要のある仕様がいくつかあります。ここで質問があります。信号ジェネレータの利点は何ですか。