При проведении различного рода испытаний, измерениях режимов работы электронных схем, а также градуировке измерительных приборов требуются источники электрических сигналов, способные вырабатывать колебания различных частот и форм. Такие источники относятся к генераторам электрических колебаний или, упрощенно, генераторам сигналов. Если генераторы сигналов обладают возможностью точной установки и регулировки в широких пределах выходных параметров, а также высокой стабильностью во времени и при воздействии внешних дестабилизирующих факторов, их относят к измерительным генераторам.
Среди измерительных генераторов различают генераторы гармонических и импульсных сигналов, сигналов специальной формы, т.е. формы, отличающейся от прямоугольной (пилообразной, трапецеидальной, треугольной и т.п.), качающейся частоты и ряд других. По виду модуляции выделяют генераторы с амплитудной, частотной, импульсной, комбинированной, различными видами манипуляций и проч.
Измерительные генераторы импульсных сигналов разделяют на генераторы одиночных импульсов и непрерывных последовательностей, парных импульсов и импульсов, представляющих кодовые группы.
Наряду с измерительными генераторами, генераторы сигналов как отдельные функциональные узлы используются в схемотехнике радиопередающих и приемных устройств, в аппаратуре вычислительной, медицинской, бытовой техники, в устройствах автоматики, телемеханики и многих других областях.
Такое многообразие сфер применения обусловило необходимость создания универсальных источников сигналов, т.е. сигналов не только синусоидальной, но и ряда других форм: меандра, треугольной и т.п. Эти источники относят к генераторам специальной формы или, как их еще называют, функциональным генераторам. Однако многофункциональность предусматривает и необходимость наличия достаточно большого количества элементов регулировки и управления генератором, что значительно усложняет его эксплуатацию. Поэтому разработчики следуют по пути программного управления функциями прибора посредством микропроцессорной системы.
Известный опыт в этом направлении имеется у компании Analog Devices, выпускающей в интегральном исполнении функциональные генераторы AD5930, AD5932, AD9833. Так, в частности, компонент AD9833 представляет собой программируемый генератор с возможностью формирования синусоидальных, треугольных и прямоугольных выходных сигналов в диапазоне частот от 0 до 12,5 МГц и не требует подключения дополнительных внешних элементов. Выходные частоты и фазы сигналов задаются программно. При входной тактовой частоте (fMCLK), равной 25 МГц обеспечивается разрешающая способность до 0,1 Гц, а при тактовой частоте в 1 МГц, AD9833 может иметь разрешение в 0,004 Гц. AD9833 программируется через трехпроводной последовательный интерфейс, работающий с тактовой частотой до 40 МГц, и совместимый с SPI, QSPI, MICROWIRE и DSP стандартными интерфейсами. Генератор сохраняет основные технические параметры при напряжении источника питания от 2,3 В до 5,5 В, при этом потребляемая мощность при напряжении 3 В составляет всего лишь 20 мВт. Тем не менее, с целью дополнительного уменьшения потребляемой мощности этот компонент имеет функцию выключения питания (SLEEP), что позволяет при различных режимах работы отключать отдельные неиспользуемые функциональные узлы устройства. Например, цифро-аналоговый преобразователь может быть отключен, когда сгенерирован импульсный выходной сигнал. На рис. 1.2 приведена упрощенная функциональная схема AD9833.
Расчет спектральных характеристик сигналов и каналов связи
На современном этапе развития перед
железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и провозной
способности, грузовых и пассажирских перев ...
Анализ и синтез САУ методом корневого годографа
- Изучение системы автоматического регулирования (САР).
- Оценка качеств, характеристик САР
(устойчивости, ошибки, переходного процесса) по различн ...
Проектирование генераторного триода дециметрового диапазона
Генераторные
лампы предназначены для генерирования и усиления электрических колебаний низких
и высоких частот. По роду работы генераторные лампы можно разде ...