Генератор стандартных сигналов своими руками: устройство, принцип работы и применение

Как устроен генератор стандартных сигналов. Какие типы генераторов существуют. Как сделать генератор сигналов своими руками. Где применяются генераторы сигналов в электронике и радиотехнике.

Устройство и принцип работы генератора стандартных сигналов

Генератор стандартных сигналов — это электронное устройство, предназначенное для формирования электрических сигналов заданной формы, частоты и амплитуды. Основные компоненты типичного генератора сигналов включают:

• Задающий генератор — формирует опорный сигнал заданной частоты
• Формирователь сигнала — преобразует опорный сигнал в сигнал требуемой формы (синусоидальный, прямоугольный, треугольный и т.д.)
• Усилитель — усиливает сформированный сигнал до нужной амплитуды
• Аттенюатор — ослабляет сигнал для получения малых уровней выходного напряжения
• Блок управления — задает параметры выходного сигнала
• Блок индикации — отображает текущие настройки и параметры сигнала

Принцип работы генератора заключается в следующем: задающий генератор формирует опорный сигнал стабильной частоты, который затем преобразуется формирователем в сигнал нужной формы. Далее сигнал усиливается до требуемого уровня и при необходимости ослабляется аттенюатором. Блок управления позволяет задавать частоту, амплитуду, форму и другие параметры выходного сигнала.

Типы генераторов стандартных сигналов

Существует несколько основных типов генераторов сигналов, различающихся по принципу формирования выходного сигнала и функциональным возможностям:

Аналоговые генераторы

Формируют сигнал с помощью аналоговых схем на основе колебательных контуров, операционных усилителей и других компонентов. Отличаются простотой конструкции, но имеют ограниченные возможности по управлению параметрами сигнала.

Цифровые генераторы

Синтезируют сигнал с помощью цифровых схем на основе прямого цифрового синтеза (DDS). Позволяют формировать сигналы сложной формы с высокой точностью задания параметров.

Генераторы произвольных функций

Позволяют синтезировать сигналы произвольной формы, задаваемой пользователем. Обеспечивают максимальную гибкость в формировании выходных сигналов.

Как сделать простой генератор сигналов своими руками

Для создания простейшего генератора сигналов своими руками потребуются следующие компоненты:

• Микроконтроллер (например, Arduino Nano)
• Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
• Операционный усилитель
• Резисторы, конденсаторы
• Потенциометры для регулировки частоты и амплитуды
• LCD-дисплей для отображения параметров

Принцип работы самодельного генератора:

1. Микроконтроллер формирует цифровой код, соответствующий форме сигнала
2. ЦАП преобразует цифровой код в аналоговый сигнал
3. Операционный усилитель усиливает сигнал до нужной амплитуды
4. Потенциометры позволяют регулировать частоту и амплитуду
5. LCD-дисплей отображает текущие настройки

Такой самодельный генератор позволит формировать простые сигналы синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы в звуковом диапазоне частот.

Применение генераторов стандартных сигналов

Генераторы сигналов широко используются в различных областях электроники и радиотехники:

Тестирование и отладка электронных устройств

Генераторы применяются для подачи тестовых сигналов при проверке работоспособности и настройке:

• Усилителей звуковой и радиочастоты
• Фильтров и других частотно-избирательных цепей
• Аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей
• Систем автоматического регулирования

Измерение параметров сигналов и цепей

С помощью генераторов проводят измерения:

• Амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик
• Коэффициента усиления и ослабления
• Входного и выходного сопротивления
• Нелинейных искажений

Имитация сигналов в телекоммуникационных системах

Генераторы используются для формирования модулированных сигналов при тестировании:

• Радиопередатчиков и приемников
• Систем цифровой связи
• Оборудования кабельного и спутникового телевидения

Основные характеристики генераторов сигналов

При выборе генератора сигналов следует обращать внимание на следующие ключевые параметры:

Диапазон частот

Определяет минимальную и максимальную частоту выходного сигнала. Типичные значения:

• Низкочастотные генераторы: 10 Гц — 1 МГц
• Высокочастотные генераторы: 1 МГц — 6 ГГц
• СВЧ генераторы: до 100 ГГц и выше

Формы сигнала

Стандартный набор форм сигнала включает:

• Синусоидальный
• Прямоугольный
• Треугольный
• Пилообразный
• Импульсный

Более сложные генераторы позволяют формировать произвольные формы сигналов.

Диапазон выходных напряжений

Определяет минимальную и максимальную амплитуду выходного сигнала. Типичные значения:

• Минимальное напряжение: единицы мкВ
• Максимальное напряжение: единицы В

Точность установки частоты

Характеризует отклонение реальной частоты от установленного значения. Обычно составляет 10^-6 — 10^-9 от заданной частоты.

Выбор генератора сигналов для конкретных задач

При выборе генератора сигналов следует учитывать специфику решаемых задач:

Для тестирования аудиоаппаратуры

Подойдет низкочастотный генератор с диапазоном частот 20 Гц — 20 кГц и низким уровнем искажений (менее 0.1%). Желательно наличие функции качающейся частоты для снятия АЧХ.

Для работы с радиочастотными устройствами

Потребуется ВЧ/СВЧ генератор с соответствующим диапазоном частот. Важными параметрами являются спектральная чистота сигнала и возможность частотной/фазовой модуляции.

Для цифровых схем

Необходим генератор импульсных сигналов с регулируемыми параметрами импульсов (длительность, скважность, время нарастания/спада). Полезна функция формирования кодовых последовательностей.

Заключение

Генераторы стандартных сигналов являются незаменимым инструментом при разработке, производстве и обслуживании электронной аппаратуры. Понимание принципов работы и основных характеристик генераторов позволяет правильно выбрать прибор для конкретных задач. При ограниченном бюджете простой генератор сигналов можно изготовить своими руками на основе микроконтроллера и ЦАП.

Генератор сигнала своими руками: тройной синусоидальный сигнал

---

Генератор сигнала своими руками: данный прибор способен производить звуковые сигналы различной формы для тестирования микрофонов и кодеков, используемых в оборудовании звуковых усилителей.

Этот простой генератор сигнала созданный своими руками, способен выдавать тройную синусоидальную волну, которую можно использовать для тестирования других аудиосистем, включая оборудование VoIP (передача голоса по Интернет-протоколу).

Содержание

1. Генератор сигнала своими руками — устройство создающее три синусоидальных сигнала
2. Схема и работа
3. Построение и испытания

Приборы для передачи речевых сигналов обычно используют диапазон от 300 Гц до 3400 Гц. Для более корректного измерения звуковых сигналов с применением таких приборов, задействуют три частоты: 300 Гц, 1000 Гц и 3400 Гц. Хотя, во время тестов мы используем отдельные и смешанные частоты.

Схема и работа

Принципиальная схема простого генератора сигнала изготовленного своими руками, служит для формирования тройной синусоидальной волны. Он построен на основе трех сдвоенных операционных усилителей звука NE5532 (IC1 — IC3), двойного источника питания и нескольких других компонентов.

Рис.1: Принципиальная схема генератора сигнала тройной синусоидальной волны

В этой схеме вы можете использовать операционный усилитель, такой как NE5532A, RC4560, или любой аналогичный, а также лучший по параметрам, способный управлять нагрузками с сопротивлением до 600 Ом.

Схема имеет три генератора синусоидальной волны с мостами Вина и три операционных усилителя (IC1 — IC3). Частоты генераторов указаны в таблице.

При построении схемы, желательно устанавливать резисторы с R4 по R9 и конденсаторы с C1 по C6 с допуском ± 2% или еще лучше. Для расчета частоты колебаний стандартного генератора, используется формула моста Вина. Выводы 1 и 7 микросхемы IC1 являются выходами первого и второго генераторов, соответственно, в то время как выход третьего генератора получается с вывода 7 микросхемы IC2.

Все три сигнала, производимые этими тремя генераторами, микшируются на IC2. Выводы с 1 по 3 микросхемы IC2 и связанные компоненты работают как смеситель сигналов. Амплитуды входных сигналов на выводе 2 IC2 регулируются потенциометрами VR4, VR5 и VR6.

Генератор сигнала своими руками, который предназначен для создания тройной синусоидальной волны имеет два выхода. Прямой выход буферизируется первым операционным усилителем, образованным контактами 1–3 микросхемы IC3, а инвертированный выход буферизируется вторым операционным усилителем, образованным контактами 5–7 микросхемы IC3. Выход синусоидальной волны (O/P1) доступен через 2-pin коннектор CON1, а его инвертированный выход (O/P2) доступен через CON2.

Генератор сигнала тройной синусоидальной волны работает в диапазоне от ±5V до ±15V, но лучше использовать его только с напряжением питания в диапазоне от ±7V до ±15V.

Построение и испытания

Схема печатной платы реального размера для генератора сигнала своими руками тройной синусоидальной волны, показана ниже, а расположение его компонентов — на рис. 3. Соберите схему на печатной плате, подключите двуполярный источник питания ±15V через коннектор CON3, и ваша схема готова к использованию.

Рис.2: Схема печатной платы для генератора сигнала тройной синусоидальной волны

Рис.2: Компоновка элементов печатной платы

Загрузите PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов: нажмите здесь

Данная схема может одновременно генерировать три синусоидальных сигнала (312 Гц, 1026 Гц и 3400 Гц), как указано в таблице. Эти выходы доступны на разъеме CON1, а инвертированные выходы — на разъеме CON2.

Схема требует простой регулировки амплитуды для каждого генератора. Потенциометры VR1, VR2 и VR3 используются для регулировки выходной амплитуды генераторов IC1 и IC2. Эти потенциометры можно заменить соответствующими постоянными резисторами.

схема, принцип действия, устройство и отзывы :: SYL.ru

Применяются генераторы сигналов при проектировании электронных устройств. Они используются для тестирования радиопередатчиков, приемников, усилителей звуковой частоты. Генератор позволяет создать сигнал с необходимой амплитудой, частотой и периодом. Тем самым происходит имитация сигналов, которые будут поступать на устройство во время работы. Прибор является незаменимым, так как он позволяет протестировать работу любого устройства во всех режимах.

Как выглядят генераторы?

Стандартные генераторы синусоидального сигнала представлены в виде небольшого короба, на передней панели имеется экран. С его помощью производится контроль колебаний и регулировки. В верхней части экрана имеется текстовое поле – это своеобразное меню, в котором присутствуют разные функции. Управление может производиться кнопками и переменными резисторами. На экране указывается вся информация, необходимая при работе.

Амплитуда и смещение сигнала регулируются при помощи кнопок. Новейшие образцы приборов оснащаются выходами, посредством которых можно произвести запись всех результатов на флеш-накопитель. Для изменения частоты дискретизации в генераторах синусоидального сигнала применяются специальные регуляторы. Благодаря им пользователь может очень быстро осуществить синхронизацию. Обычно внизу, под экраном, располагается кнопка включения, а рядом с ней выходы генератора.

Самодельные приборы

Можно сделать генератор сигналов своими руками из подручных средств. Основная часть любого генератора – это селектор (англ. select – выбор). В любой конструкции он рассчитан на несколько каналов. В стандартных конструкциях применяется не более двух микросхем. Этого для реализации простейших приборов оказывается достаточно. Идеально подойдут для изготовления генераторов микросхемы из серии КН148. Что касается преобразователей, то они используются только аналоговые.

В некоторых случаях допускается использовать персональный компьютер в качестве генератора сигналов. Своими руками можно сделать небольшой переходник – он устанавливается на выходе звуковой карты. Сигнал снимается с выхода и используется для тестирования аппаратуры. На ПК устанавливается программа, которая будет управлять звуковой картой. Недостаток такой конструкции – слишком узкий диапазон частот, поэтому его нельзя использовать при тестировании некоторых приборов.

Генераторы синусоидального сигнала

Синус – это наиболее распространенная форма сигнала генераторов. Он необходим для тестирования большей части аппаратуры. В конструкции применяются самые простые микросхемы. Они вырабатывают сигнал, который преобразовывается операционным усилителем. Чтобы производить регулировку сигналов, необходимо в схему включить переменные или постоянные резисторы. От типа используемых сопротивлений зависит, ступенчато или плавно будет осуществляться регулировка.

Генераторы синусоидального сигнала широко применяются для настройки не только радиоаппаратуры, но и высокочастотной техники – инверторов, блоков питания, преобразователей частоты для асинхронных двигателей и т. д. Эта техника позволяет производить преобразование исходного синуса бытовой сети (частота 50 Гц). Причем частота увеличивается в десятки раз – до 100 МГц. Это необходимо для нормальной работы импульсного трансформатора.

Низкочастотные генераторы

Такие конструкции применяются для настройки и тестирования аудиоаппаратуры. Если обратить внимание на схему простейшего низкочастотного генератора сигналов, то можно увидеть, что в нем устанавливаются переменные резисторы – с их помощью производится корректировка формы и величины сигнала. Чтобы осуществить изменение величины импульса, можно использовать модулятор серии КК202. Сигнал в этом случае должен генерироваться через конденсаторы.

Низкочастотный генератор сигналов используется для настройки любой аудиоаппаратуры – проигрывателей, усилителей звуковой частоты и т. д. В качестве такого генератора можно использовать персональный компьютер (даже старый ноутбук подойдет). Это бюджетный вариант, который не потребует больших затрат, если в наличии имеется старенький компьютер. Достаточно установить последнюю версию драйверов, программу для работы со звуковой картой и сделать переходник для подключения к аппаратуре.

Как работают генераторы звуковой частоты

Но если речь идет о стандартных конструкциях, выполненных на микросхемах, то в них напряжение подается на селектор. Происходит генерация сигнала одной или несколькими микросхемами.

Обычно схема состоит из одной микросхемы, которая задает частоту:

1. К одному входу подключается кварцевый резонатор, настроенный на определенную частоту.
2. К другому входу микросхемы подключается переменный резистор (номинал подбирается эмпирическим путем). С его помощью можно производить корректировку колебаний.
3. Микросхема позволяет увеличить или уменьшить частоту, вырабатываемую кварцем, на любое значение.
4. Производится прошивка микросхемы (при необходимости), чтобы при вращении ручки регулятора изменялась частота.

Максимальная частота, которую может сгенерировать прибор, зависит от используемой микросхемы и кварца. Значение в 3 ГГц является наибольшим для большинства конструкций. Для уменьшения погрешности устанавливаются ограничители.

Генераторы смешанного сигнала

В стандартной конструкции имеется многоканальный селектор. На передней панели генератора, вырабатывающего сигнал с минимальной частотой 70 Гц, расположено не меньше пяти выходов. Номиналы используемых в конструкции сопротивлений – 4 Ом, конденсаторов – 20 пФ. Генератор выходит на рабочий режим в течение 2,5 секунды.

Обратная частота прибора может регулироваться в более широком диапазоне – до 2000 кГц. При этом частота регулируется с помощью модуляционного устройства. Погрешность прибора (абсолютная) составляет не больше 2 дБ. Для стандартных генераторов сигналов используются преобразователи серии РР201.

Генератор импульсов произвольной формы

У этих приборов имеется одна особенность – у них очень маленькая погрешность. Также конструкция предусматривает тонкую регулировку выходного сигнала – для этого используется шестиканальный селектор. Минимальная частота, вырабатываемая генератором, составляет 70 Гц. Такими генераторами воспринимаются положительные импульсы. В схеме применяются конденсаторы, емкость не меньше 20 пФ. Сопротивление выхода устройства составляет не больше 5 Ом.

Все генераторы сигналов произвольной формы отличаются по параметрам синхронизации. Происходит это из-за типа установленного коннектора. По причине этого нарастание сигнала может происходить за время 15-40 нс. В зависимости от модели генератора в нем может быть два вида режимов – логарифмический и линейный. При помощи соответствующих переключателей их можно менять, что повлечет за собой коррекцию амплитуды. Суммарная погрешность частоты составляет не больше 3 %.

Генераторы сложных сигналов

DDS-генератор сигналов можно назвать конструкцией, которая позволяет получить импульсы сложной формы. В таких конструкциях применяются исключительно многоканальные типы селекторов. Вырабатываемый сигнал обязательно усиливается, а для смены режима работы применяются регуляторы.

Суммарное время нарастания сигнала составляет не больше 40 нс. Чтобы уменьшить время, используются конденсаторы емкостью не больше 15 пФ. Сопротивление выхода устройства составляет около 50 Ом (стандартное значение). При работе с частотой 40 кГц искажение не превышает 1 %. Широко используются такие конструкции генераторов для тестирования радиоприемников.

Встроенные редакторы

Все низко- и высокочастотные генераторы сигналов очень просты в настройке. У них имеется несколько четырехпозиционных регуляторов, позволяющих корректировать значение максимальной частоты. Время перехода на установившийся режим в большей части моделей составляет не больше 3 мс. Такое малое время можно достичь благодаря использованию микроконтроллеров.

Микроконтроллеры монтируются на основной плате, в некоторых конструкциях они съемные – буквально одним движением можно установить новый элемент. В конструкциях со встроенным редактором не устанавливаются ограничители. После селекторов по схеме расположены преобразователи. Иногда в схемах можно встретить синтезаторы. Максимальная частота генерируемого сигнала может составлять 2000 кГц, суммарная погрешность не более 2 %.

Генераторы цифрового сигнала

Вы рассмотрели, как работает генератор звуковых сигналов для тестирования усилителей НЧ. Но в наше время широкая популярность у цифровой техники – различные контроллеры, измерители, которые нуждаются в более тонкой настройке. Коннекторы, используемые в таких генераторах – КР300. В конструкции резисторы имеют сопротивление не меньше 4 Ом. Благодаря этому удается поддерживать большое внутреннее сопротивление всей конструкции.

В генераторах цифровых сигналов применяются трех- и четырехканальные типы селекторов, построенные на микросхеме КА345. В конструкциях происходит импульсная модуляция, так как коэффициент прохождения очень высокий. Широкополосный шум крайне низкое значение имеет – не больше 10 дБ. Данные конструкции позволяют генерировать сигналы прямоугольной формы. Они необходимы для тонкой настройки работы цифровых схем.

Высокочастотные конструкции

Внутреннее сопротивление высокочастотного генератора сигналов около 50 Ом. При этом устройство способно отдавать большую мощность. У высокочастотных конструкций полоса пропускания составляет около 2 ГГц. В схеме применяются постоянные конденсаторы емкостью свыше 7 пФ. Это позволяет поддерживать максимальный ток в цепи до 3 А. Искажения на уровне 1 %.

В высокочастотных генераторах применяются только операционные усилители. В начале и конце цепи монтируются ограничители сигналов. Для работы используются микроконтроллеры из серии РРК211 и шестиканальный селектор. При помощи регуляторов можно установить частоту выходного сигнала – минимальное значение 90 Гц.

Логические сигналы

В конструкции применяются постоянные резисторы, номинал которых не превышает 4 Ом. Благодаря этому выдерживается очень высокое внутреннее сопротивление. Чтобы уменьшить скорость, с которой передается сигнал, используется операционный усилитель. На передней панели в стандартных конструкциях присутствует три выхода, которые соединены с ограничителем полосы пропускания перемычками.

В схеме генератора сигналов применяются переключатели. Чаще используется поворотный тип, позволяющий выбрать один из двух режимов. Такие типы генераторов могут применяться для фазовой модуляции. Максимальный уровень шумов у большинства конструкций не превышает 5 дБ. Девиация (уход) частоты не более чем на 16 кГц. Среди недостатков конструкций такого типа можно выделить большое время нарастания сигнала, так как пропускная способность микроконтроллера очень низкая.

Отзывы о генераторах

Отзывы о простых конструкциях, которые продаются в магазинах, разнообразные. Одни покупатели отмечают, что в генераторах слишком заметны ступеньки (хотя кривая должна быть плавной). Из-за этого нет возможности нормально настроить звуковую технику. Другие покупатели отмечают, что генераторы не работают в одном или нескольких диапазонах. Если необходимо качество и надежность, то приобретите многофункциональный генератор. Он позволит производить настройку любой аппаратуры – от усилителей звуковой частоты до радиопередатчиков сотовых телефонов. Дешевые конструкторы, которых в магазинах достаточно, позволяют производить только грубую настройку техники. Такой генератор сигнала частоту поддерживает хорошо, но вот форма кривой оставляет желать лучшего.

Генератор функций

| Хакадей

12 апреля 2023 г., Левин Дэй

Существует множество конструкций генераторов пилообразных и треугольных функций, многие из них используют скромную микросхему 555. Немногие из них легко контролируются напряжением, что затрудняет работу с ними с использованием ЦАП. Введите этот полезный дизайн, размещенный в EDN!

Изящная конструкция позволяет управлять формой и амплитудой волны с помощью напряжения. Вы можете подключить пару потенциометров и на этом все. Или, что еще лучше, вы можете управлять этими параметрами через ШИМ-выход микроконтроллера. Удобно, нет? Это достигается за счет причудливой маршрутизации, которая отправляет обратную связь с выходного контакта 555 на вход CV вместо обычной конструкции, в которой вместо этого используются контакты THR и TRG. Конструкция также позволяет создавать как симметричные, так и асимметричные треугольные сигналы, и, в качестве бонуса, весь осциллятор потребляет менее 4 мВт мощности.

Если вы ищете изящный генератор треугольников/пилообразной формы, который идеально впишется в ваш цифровой дизайн, то это может быть для вас. Или, возможно, вам захочется изучить огромную гору других 555 хаков, которые мы показывали на протяжении многих лет. Мы даже провели конкурс! Если у вас есть новые хаки 555, которые должен увидеть мир, не стесняйтесь оставлять их в советах.

 

Posted in hardwareTagged 555, генератор функций

16 июля 2022 г. Дэн Мэлони

[Ларри Уолл], изобретатель Perl, однажды сказал, что у программистов есть три главных достоинства: лень, высокомерие и нетерпение. Можно с уверенностью сказать, что эти причуды личности в той или иной мере присутствуют и у большинства аппаратных хакеров, а нетерпение, возможно, является основной движущей силой отличных взломов. Жизнь слишком коротка, чтобы ждать, пока ее построит кто-то другой, какой бы она ни была.

Нетерпение определенно проявилось у [Себастьяна (AI5GW)] при взломе приемника NAVTEX. Система NAVTEX позволяет кораблям в море получать текстовые оповещения о таких вещах, как изменения погоды или опасности для судоходства. Проблема в том, что каждая станция NAVTEX передает только раз в четыре часа, что делает тесты телетайпа непрактичными. Таким образом, решение [Себастьяна] состояло в том, чтобы создать свой собственный передатчик NAVTEX.

Первая работа заключалась в том, чтобы понять протокол NAVTEX, который представляет собой 100-бодовый сигнал с FSK-модуляцией и символами, закодированными в CCIR 476. Библиотека Arduino для кодирования и декодирования. Удивительно, но не было, но теперь есть, что позволяет Arduino создавать правильную последовательность импульсов для сообщения в кодировке CCIR 476. Поданный в функциональный генератор сигнал мини-станции НАВТЕКС легко принимался и записывался мучительно медленным телепринтером. Опять это нетерпение.

Мы подумали, что это был ловкий хак, и мы особенно ценим то, что усилия [Себастьяна] привели к созданию библиотеки, которая может быть полезна радиолюбителям и другим радиолюбителям в будущем. Мы говорили о некоторых более современных цифровых радиолюбительских режимах, таких как WSPR и FT8, но, возможно, пришло время взглянуть и на некоторые другие режимы.

Продолжить чтение «Нетерпение — это добродетель при тестировании этого старого морского телетайпа» →

Posted in Radio HacksTagged AMTOR, arduino, CCIR 476, FSK, генератор функций, модуляция, NAVTEX, SITOR, SOLAS

13 марта 2022 г. Дэн Мэлони

Когда мы видим, как [Кен Ширрифф] реконструирует что-то, это, как правило, происходит на микроскопическом уровне. Его обычная сильная сторона — смотреть на фотографии странных и устаревших чипов и выяснять, как они работают. И хотя нам нравятся эти усилия, приятно видеть его в макромире на этот раз с разборкой и ремонтом беспаечной макетной системы 1960-х годов.

Если вы готовы поклясться, что «Система тестирования схемотехники Elite 2», описанная в посте [Кена], выглядит знакомой, возможно, это потому, что вы застали видео его соучастника [КьюриусМарка] на том же устройстве, оценка eBay, которая прибыла в нерабочем состоянии. Макетная плата, которая продавалась по цене 1300 долларов в 1969 — сегодняшняя цена в 10 000 долларов — явно не предназначалась для любителей. По правде говоря, мы даже не знали, что макетные платы без пайки были чем-то до середины 70-х, но живем и учимся. В этом устройстве есть все навороты, в том числе три регулируемых источника питания, набор переключателей, кнопок, индикаторных ламп и разъемов для внешних подключений, а также генератор импульсов, а также генератор законных функций.

Законно, если бы это действительно работало. Вклад [Кена] в ремонт заключался в тщательной разборке устройства с последующим реинжинирингом конструкции. Видя, как эта штука была спроектирована с учетом ограничений 19Технология 69 — настоящее удовольствие; металлический корпус транзистора и интегральных схем, а также аккуратная и опрятная компоновка печатной платы стоят одной платы за вход. И тот факт, что неоновые лампы и их драйверы были дешевле и проще в использовании, чем светодиоды, многое говорит о состоянии дел в то время.

Что касается необходимого ремонта, видео [Марка] обрывается, не дойдя до него. Это нормально, мы уверены, что он найдет хорошее применение анализу [Кена], и нам всегда нравится серия видео [Марка]. Серия сообщений о полетах Аполлона тоже была отличной. продолжить чтение «Ретро-макет отказывается от своих 19Секреты 60-х» →

Posted in Взломы для ремонта, TeardownTagged макет, генератор функций, ремонт, ретро, ​​обратный инжиниринг, демонтаж

5 марта 2022 г. Крис Лотт

Помешанный на микроконтроллерах [Debraj] решил сделать свой собственный программируемый генератор синусоидальных колебаний и смог собрать его менее чем за 40 долларов США. Помимо низкой стоимости, его список требований был следующим:

• Двойной синусоидальный выход, синхронизированный
• Управление частотой, амплитудой и фазой
• Низкие гармоники ниже 1 МГц
• Возможность создания сценариев через Python

Сердцем проекта является Analog Devices AD9833, полная система генератора сигналов прямого цифрового синтеза (DDS) на кристалле. Если вы когда-либо собирали свою собственную DDS с использованием дискретных ИС или FPGA, вы можете оценить преимущества объединения фазового аккумулятора, таблицы поиска синусов, ЦАП и логики управления в одном десятивыводном корпусе. [Дебрадж] использует AD9833 от обычных онлайн-продавцов по несколько долларов каждый. Он синхронизирует генераторы, отключив эталонный кристалл на втором модуле и управляя им от первого. Остальным спецификациям соответствуют присущие системе DDS характеристики, а интерфейс с поддержкой сценариев реализуется с помощью платы Arduino, управляющей микросхемами AD9833 и двумя усилителями с программируемым коэффициентом усиления (MCP6S31). Нам нравится уверенность, которую [Debraj] демонстрирует, делая набросок начальной схемы шариковой ручкой — посмотрите эскиз и окончательную иллюстрированную схему в видео ниже разрыва.

Это хороший пример объединения готовых модулей для быстрого создания проекта. Этот подход отлично подходит для разовых сборок или в качестве испытательного стенда для проверки концепции, который позже можно будет использовать на пользовательской печатной плате. Еще одна причина использовать модули в наши дни заключается в том, что модули часто есть на складе, но чипы недоступны. Хотя кажется, что [Debraj] нужен только один из этих генераторов, его было бы легко разметить и построить — если вы можете купить детали.

Читать далее «Недорогой двухканальный генератор сигналов с поддержкой сценариев» →

Posted in Цифровые аудио хаки, Взломы инструментовTagged AD9833, dds, генератор функций, низкая стоимость

9 февраля 2021 г., Левин Дэй

При работе с тестовым оборудованием, таким как осциллографы и генераторы функций, может быть полезно сделать снимок экрана. Исторически это делалось с помощью камер Polaroid, которые крепились болтами, но в наши дни это можно сделать с помощью простого USB-соединения. Однако [Majenko] не понравилось программное обеспечение только для Windows, которое поставлялось с их генератором функций Tenma 72-14110, и он приступил к обратному проектированию протокола USB для создания своего собственного.

Взлом был осуществлен путем запуска оригинального программного обеспечения на виртуальной машине Windows и запуска Wireshark в основной ОС Linux для захвата USB-трафика. Как только было собрано достаточно данных, [Маженко] приступил к выяснению того, как генератор функций форматирует данные экрана при отправке их на ПК. На основании того, что длина данных менялась в зависимости от того, что отображалось на дисплее, было сделано предположение, что данные были не сырыми, а каким-то образом сжатыми. Подозрение предполагало, что это, вероятно, какая-то форма кодирования длин серий, и это оказалось верным. Немного покопавшись и поэкспериментировав, [Маженко] смог собрать некоторый код, который выдавал четкое изображение с устройства.

Это полезное руководство по обратному проектированию данных изображения, которое может оказаться полезным, если вы решаете аналогичную проблему на другом оборудовании. За прошедшие годы мы видели большие усилия по реверс-инжинирингу всего, от старого видеооборудования до Sega Saturn. Если вы сами погружались в секреты программного или аппаратного обеспечения, обязательно напишите нам.

Posted in Инструментальные хакиTagged генератор функций, реверс-инжиниринг, W

20 октября 2020 г. Брайан Кокфилд

Если вам нужен осциллограф, генератор функций или другой элемент комплекта для вашего рабочего места с электроникой, существует множество современных вариантов. Выбросить 4000 долларов за современный осциллограф приятно, если у вас есть деньги, но если вы предпочитаете использовать их с большей пользой, есть отличные варианты, которые не стоят целое состояние. Есть несколько надстроек, которые могут превратить смартфон в осциллограф, но одним из лучших вариантов является старое оборудование 80-х годов, которое до сих пор отлично работает. Вы даже можете обновить их, добавив некоторые более современные функции, как это сделал [NFM] с этим старинным генератором функций.

Этот генератор функций представляет собой HP3325A, ему уже несколько десятков лет, поэтому потребовалась некоторая работа, чтобы восстановить его до первоначального рабочего состояния. Необходимо было заменить вентилятор охлаждения и конденсаторы, а также несколько других мелочей. Оттуда [NFM] приступил к добавлению одного из двух дополнительных обновлений, доступных для этого устройства, — выход высокого напряжения. Это позволяет функциональному генератору выдавать 40 вольт от пика до пика при 40 мА. Хотя у него была оригинальная версия от HP, на самом деле у него был самодельный дизайн, который соответствует функциям оригинала.

Даже если у вас нет этого конкретного функционального генератора, это руководство содержит подробные сведения о функционировании более старого оборудования, подобного этому. Большинство деталей заменяемы, а модернизация не исключена полностью, как в случае с некоторым современным оборудованием, и при правильном уходе и обслуживании эти части оборудования могут прослужить на десятилетия дольше.

Продолжить чтение «Обновление генератора классических функций» →

Рубрика: НовостиTagged антиквариат, оборудование, генератор функций, высокое напряжение, HP, осциллограф, ретро, ​​испытательный стенд, апгрейд

25 февраля 2020 года Дженни Лист

Лучше всего забыть: мой ужасный генератор функций 2018 года.

Всю жизнь, связанную с накоплением случайных единиц тестового оборудования, у меня в арсенале образовалась брешь, а именно то, что у меня нет генератора низкочастотных функций. С этим можно было бы легко справиться, если бы не два момента. Я люблю исследовать более дешевую часть экспортируемой электроники, и моя потребность в функциональном генераторе меньше, чем мое желание тратить значительные деньги. В прошлом я пытался сбалансировать эти конкурирующие силы, взяв поразительно дешевый инструмент; в тот раз я оказался с лимоном, но ударит ли молния дважды в одно и то же место? Я потратил 10 фунтов (13 долларов) на другой дешевый генератор функций и отправился выяснять. Читать далее «Обзор: безымянный китайский генератор функций DDS» →

Posted in ReviewsTagged atmega16, dds, генератор функций

Типы и технологии » Заметки по электронике

Многие типы генераторов сигналов используются во многих тестовых системах, подающих стимул на тестируемое устройство.

---

Генераторы сигналов включает:
Основы генератора сигналов

Типы генераторов сигналов: Основы генератора радиочастотных сигналов Генератор сигналов произвольной формы Генератор функций Генератор импульсов

---

Генератор сигналов — это испытательное оборудование, которое генерирует электрический сигнал в форме волны. Это используется в качестве стимула для тестируемого элемента.

Генераторы сигналов

во всех их формах широко используются в системах тестирования и разработки вместе с другими инструментами тестирования.

При рассмотрении того, что такое генератор сигналов, можно увидеть, что они бывают разных форм — существует множество типов генераторов сигналов, каждый из которых используется для обеспечения различной формы сигнала. Некоторые из них обеспечивают РЧ-сигналы, другие — аудиосигналы, некоторые могут обеспечивать различные формы волны, а третьи — только импульсы.

Генераторы сигналов

используются уже много лет. Ранние типы были очень простыми по стандартам современных различных типов генераторов сигналов. Уровни производительности, а также разнообразие доступных объектов увеличились и улучшились.

Что такое генератор сигналов

Генераторы сигналов

выпускаются в различных формах, способных создавать различные формы сигналов для различных тестовых приложений. Некоторые из этих контрольно-измерительных приборов предназначены для тестирования радиочастот, в то время как другие используются для тестирования звука, возможно, в качестве генератора синусоидального сигнала и т. д., а третьи — для подачи импульсов, возможно, для возбуждения цифровых схем. Существуют тысячи различных приложений для генераторов сигналов.

Однако они отличаются от контрольно-измерительных приборов, таких как осциллографы, цифровые мультиметры, анализаторы спектра и т. д., тем, что они не измеряют сигнал, а генерируют сигнал, который подается на тестируемое устройство.

Соответственно стоит определить генератор сигналов:

Определение генератора сигналов:

Генератор сигналов — это электронный измерительный прибор, который создает или генерирует повторяющиеся или неповторяющиеся сигналы. Форма волны может быть разной формы и амплитуды. Генераторы сигналов всех типов в основном используются при проектировании, производстве, обслуживании и ремонте электронных устройств.

Обзор типов генераторов сигналов

Глядя на определение того, что такое генератор сигналов, можно увидеть, что существует множество различных типов генераторов сигналов.

каждый тип генератора сигналов будет предназначен для определенного использования: некоторые для низкочастотных сигналов, другие обеспечивают сигналы особой формы, некоторые могут иметь запрограммированные в них формы сигналов, а другие могут использоваться для радиочастотного и микроволнового проектирования.

В результате необходимо понимать, что представляет собой каждый тип генератора, потому что их можно использовать в самых разных приложениях.

• Генератор сигналов произвольной формы :   Генератор сигналов произвольной формы — это тип генератора сигналов, который создает сигналы очень сложной формы, которые могут быть заданы пользователем. Эти сигналы могут быть практически любой формы и могут быть введены различными способами, вплоть до указания точек на сигнале.

  Генератор сигналов произвольной формы можно рассматривать как очень сложный функциональный генератор.

  Будучи значительно более сложными, генераторы сигналов произвольной формы стоят дороже, чем функциональные генераторы, и часто их полоса пропускания более ограничена из-за методов, необходимых для генерации сигналов.
  

  Подробнее о . . . . Генератор сигналов произвольной формы, AWB.

  
  
• Генератор аудиосигналов:   Как следует из названия, этот тип генератора сигналов используется для аудиоприложений. Такие генераторы сигналов работают в звуковом диапазоне, обычно примерно от 20 Гц до 20 кГц и более, и часто используются в качестве генераторов синусоидальных колебаний. Они часто используются при аудиоизмерениях частотной характеристики и для измерения искажений. В результате они должны иметь очень плоскую характеристику, а также очень низкий уровень гармонических искажений.
• Функциональный генератор:   Функциональный генератор — это тип генератора сигналов, который используется для генерации простых повторяющихся сигналов. Обычно этот тип генератора сигналов генерирует сигналы или функции, такие как синусоидальные, пилообразные, прямоугольные и треугольные сигналы.

  Ранние генераторы функций, как правило, полагались на схемы аналоговых генераторов, которые напрямую создавали формы сигналов. Современные генераторы функций могут использовать методы цифровой обработки сигналов для генерации сигналов в цифровом виде, а затем преобразовывать их из цифрового в аналоговый формат.

  Многие генераторы функций имеют тенденцию ограничиваться более низкими частотами, поскольку именно здесь часто требуются формы сигналов, создаваемые этим типом генератора сигналов. Однако возможно получение более высокочастотных версий.
  

  Подробнее о . . . . Генератор функций.

  
  
• Генератор импульсов:   Как следует из названия, генератор импульсов представляет собой разновидность генератора сигналов, создающего импульсы. Эти генераторы сигналов часто представляют собой генераторы логических импульсов, которые могут генерировать импульсы с переменной задержкой, а некоторые даже предлагают переменное время нарастания и спада.

  Импульсы часто нужны при тестировании различных цифровых, а иногда и аналоговых цепей. Способность генерировать импульсы позволяет запускать цепи или посылать последовательности импульсов на устройство для обеспечения требуемого стимула.
  

  Подробнее о . . . . Генератор импульсов.

  
  
• Генератор радиочастотных сигналов:   Как видно из названия, этот тип генератора сигналов используется для генерации радиочастотных или радиочастотных сигналов.

  Типичный генератор радиочастотных сигналов Генератор радиочастотных сигналов может использовать различные методы для генерации сигнала. В генераторах аналоговых сигналов использовались автономные генераторы, хотя в некоторых для повышения стабильности использовались методы частотной автоподстройки частоты. Однако большинство генераторов радиочастотных сигналов используют синтезаторы частоты для обеспечения необходимой стабильности и точности. Могут использоваться как методы фазовой автоподстройки частоты, так и методы прямого цифрового синтеза. Генераторы радиочастотных сигналов часто имеют возможность добавлять модуляцию к форме волны. Генераторы нижнего уровня могут иметь возможность добавлять AM или FM, но высокопроизводительные генераторы ВЧ-сигналов могут добавлять форматы модуляции OFDM, CDMA и т. д. . поэтому их можно использовать для тестирования сотовых и беспроводных систем.
  

  Подробнее о . . . . Генератор радиочастотных сигналов.

  
  
• Генератор векторных сигналов: Генератор векторных сигналов — это тип генератора радиочастотных сигналов, который генерирует радиочастотные сигналы со сложными форматами модуляции, такими как QPSK, QAM и т. д.

  Векторные генераторы сигналов, как правило, используются для тестирования современных данных. системы связи, все, от Wi-Fi до 4G, мобильных телекоммуникационных систем 5G и многих других решений для подключения, в которых используются передовые формы сигналов. Поскольку в этих формах сигналов используются схемы модуляции, а в формах сигналов используется информация о фазе, часто требуется векторный генератор сигналов.
  

Форматы генератора сигналов

Как и другие формы испытательного оборудования для электроники, генераторы сигналов доступны в различных форматах. Доступные типы форматов в определенной степени зависят от точного типа генератора сигналов, но есть несколько вариантов, которые могут быть доступны.

• Традиционное оборудование для стендовых испытаний:   Традиционное оборудование для стендовых испытаний — это то, что приходит на ум, когда речь идет об испытательных приборах. Автономная коробка, которая включает в себя сам генератор, а также источник питания, функции управления, дисплей и внешние элементы управления, обычно считается испытательным оборудованием. Эти тестовые инструменты охватывают наибольший объем, но не всегда являются наиболее подходящими, поскольку другие варианты также могут иметь свои преимущества.
• Плата прибора для тестирования стойки:   Существуют тестовые модули, которые можно вставить в тестовую стойку Ранние стоечные системы включали VXI, но сегодня наиболее широко используется PXI. Основанный на популярном стандарте ПК, известном как PCI, PXI является открытым стандартом, управляемым PXI Systems Alliance, PXISA, который взял стандарт PCI и обновил его для приложений контрольно-измерительных приборов. Стойка состоит из базовой 19-дюймовой стоечной системы, которая включает блок питания, а первый слот зарезервирован для контроллера или связи с внешним ПК. Остальные слоты для карт можно использовать для контрольно-измерительных приборов. Доступен широкий выбор генераторов сигналов, генераторов функций, генераторов сигналов произвольной формы и т. д. Такой подход идеален для построения автоматизированной системы с несколькими узлами. Несмотря на то, что может показаться на первый взгляд, можно получить испытательные приборы PXI с очень высокими характеристиками, многие из которых не уступают по характеристикам стендовому испытательному оборудованию.
• Генератор USB-сигналов:   Еще одним вариантом для многих измерительных приборов в наши дни является использование мощности ПК для выполнения нескольких функций испытательного прибора. Тестовый модуль обеспечивает функциональность тестового оборудования, в данном случае генерируя сигнал, но питание, элементы управления и индикация обеспечиваются ПК. Это позволяет покупать гораздо более дешевые инструменты, сохраняя при этом возможности и производительность.
• Использовать форму волны, сгенерированную компьютером:   В некоторых случаях можно сгенерировать форму волны в цифровом виде на компьютере с помощью приложения или программы генератора сигналов. Результирующий сигнал может быть отправлен через аудиоразъем звуковой карты. Этот маршрут предлагает очень дешевый способ создания сигнала, но он ограничен выходом звука ПК или звуковой карты. Это может быть идеальным для некоторых приложений, но окончательный вывод очень зависит от звука или вывода с ПК, и этот путь, возможно, не лучший вариант, если требуется вывод с гарантированной производительностью.

Существует множество различных форматов генераторов сигналов в зависимости от физического формата измерительного прибора. Если требуется автономное оборудование, часто идеальным вариантом является стендовое испытательное оборудование, но для систем и областей, где доступны ПК, другие варианты могут подойти лучше.

Различные типы генераторов сигналов могут создавать различные типы сигналов. Их можно использовать в различных приложениях, некоторые тестируют радиочастотное оборудование, другие обеспечивают стимулы для логических плат, а третьи используются во множестве различных областей для обеспечения различных необходимых стимулов. При рассмотрении того, что такое генератор сигналов, необходимо определить тип генератора, необходимого для данной работы.