A diferencia de los generadores de RF digitales, que solo generan ondas sinusoidales, los generadores de funciones pueden generar formas de onda repetitivas de varias formas, como ondas sinusoidales, ondas cuadradas, ondas triangulares, ondas de diente de sierra y pulsos.
Los generadores de funciones le permiten crear y editar parámetros de forma de onda, como frecuencia, ciclo de trabajo y compensación de CC, útiles para una variedad de aplicaciones de prueba. También ayuda a los ingenieros a manipular las características de la forma de onda, como la longitud del pulso (relación espacio-marca), las rampas de los bordes triangulares y las ondas de diente de sierra. Sin embargo, los generadores de funciones comunes pueden crear formas de onda integradas. Para aplicaciones que requieren formas de onda arbitrarias o moduladas, los ingenieros pueden utilizar un generador de forma de onda arbitraria (AWG).
Este artículo lo ayudará a comprender los tipos de generadores de formas de onda y los consejos para obtener el máximo rendimiento en su aplicación de prueba.
Tipos de generadores de funciones
Los generadores de funciones se pueden clasificar en términos generales en cuatro categorías.
- de mesa: Los generadores de funciones más comunes son rectangulares, generalmente colocados en un banco. Estos incluyen unidades de visualización y potencia, controles de forma de onda y puertos de salida.
- Bastidor base: Un generador de funciones basado en rack está alojado en un sistema de rack PXI conectado a una computadora para aplicaciones de prueba. Los equipos de prueba como voltímetros, osciloscopios y generadores de funciones se pueden conectar a racks PXI a través de ranuras.
- Función USB: Como sugiere el nombre, el generador de funciones en miniatura se puede conectar a su PC a través de un cable USB. Se puede usar una PC al mismo tiempo en lugar de una caja separada para albergar la fuente de alimentación y la interfaz de control.
- Basado en computadora: Una forma económica pero menos precisa de generar ondas es con un software instalado en una computadora. En tales casos, puede usar una tarjeta digital con la salida de audio de su computadora para extraer la señal generada por el software.
Para aprovechar al máximo el generador de funciones, Tipo de generador de funcionesconfiguración del dispositivo y aplicaciones de prueba en las que se utiliza.
(salsa: pexels)
Aproveche al máximo los generadores de funciones
Muchas personas desconocen las características avanzadas de los generadores de síntesis digital directa (DDS) que pueden ayudar a mejorar las capacidades de prueba y reducir el tiempo de permanencia en el laboratorio. Estos consejos le ayudarán a hacer el trabajo de manera rápida y eficiente.
- Complete las tareas comunes más rápido.
Saber cómo usar la eficiente interfaz del generador de funciones puede acelerar su trabajo.
- Elección de teclado o perillas para ingresar/ajustar parámetros: Un teclado es bueno si desea ajustar el generador a una configuración específica, como 1250 kHz. Las perillas se pueden usar para ajustar los parámetros en tiempo real durante la prueba.
- Guarde su configuración. Una vez que haya alcanzado la señal deseada, puede guardar el resultado del generador de funciones para referencia posterior.
- Uso de la pantalla gráfica: La tecla ‘Graph’ es útil para activar una pantalla gráfica que le permite configurar señales complejas como formas de onda moduladas y formas de onda arbitrarias.
- Combinar formas de onda.
Este es el acto de combinar dos entradas separadas en una salida. A menudo se utiliza en la verificación y caracterización del diseño de productos donde es necesario generar rápidamente señales complejas.
Por ejemplo, una forma de onda de electrocardiograma (ECG) se puede simular y sincronizar en fase con un tren de pulsos generado por un marcapasos para ver cómo funciona el marcapasos en diferentes condiciones. Otra aplicación práctica es probar la robustez del ruido de un dispositivo bajo prueba (DUT), como un marcapasos.
- Sincronice las formas de onda.
Los generadores de funciones de dos canales con acoplamiento incorporado ayudan a sincronizar dos formas de onda diferentes en función de parámetros como la frecuencia, la amplitud y la fase.
Por ejemplo, para probar la salida de un amplificador, un ingeniero de pruebas puede necesitar proporcionar señales de sincronización a través de generadores de funciones y osciladores. Si las señales de entrada están bien sincronizadas y sincronizadas en fase, la diferencia de salida debe ser cero.
- Cree una forma de onda de barrido de frecuencia.
El generador de funciones puede barrer la onda hacia arriba y hacia abajo en frecuencia en intervalos lineales o logarítmicos. Para lograr esto, ingrese las frecuencias deseadas en el orden deseado y configure el tiempo de permanencia para cada frecuencia.
Por ejemplo, los barridos de frecuencia son útiles para pruebas de micrófonos, pruebas de resonancia mecánica, pruebas de amplificadores electrónicos, pruebas de respuesta de filtros pasivos y pruebas de durabilidad de componentes automotrices.
Los generadores también se pueden usar para saltos de frecuencia en pruebas de transmisión de radio y televisión para minimizar la interferencia y evitar el seguimiento no autorizado de las comunicaciones de radio militares.
- Modular la forma de onda.
Un ingeniero de pruebas puede usar un generador de frecuencia para modular una forma de onda periódica llamada portadora que contiene la señal de modulación. Las señales de modulación suelen cambiar uno o más atributos, como la frecuencia, la amplitud o la fase. El generador también se puede utilizar para técnicas de modulación avanzadas como modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK) y modulación por ancho de pulso (PWM).
Por ejemplo, la modulación de forma de onda se puede utilizar para probar generadores de señales de RF, receptores y transceptores de radio, filtros y amplificadores. PWM se utiliza para impulsar y controlar la velocidad. motor eléctrico.
- Cree múltiples pulsos sincronizados en el tiempo.
Las formas de onda sincronizadas en el tiempo utilizan el mismo reloj de referencia. Múltiples generadores de señales de funciones básicas ayudan a calibrar el dispositivo con pulsos de sincronización de diferentes anchos de pulso.
Por ejemplo, puede usar pulsos sincrónicos en el tiempo para simular señales para decodificadores de optoacopladores y controladores de motores PWM multicanal.
- Use una función o un generador de forma de onda arbitraria.
Los generadores de funciones modernos pueden generar una amplia variedad de formas de onda arbitrarias y altamente moduladas. También esto:
- Pulso generado: Utilice un generador de impulsos para aplicaciones que requieran tiempos de transición rápidos, alta precisión y frecuencias superiores a 50 MHz. Si su aplicación no requiere un generador de pulsos dedicado, puede usar un generador de funciones para cambiar el ciclo de trabajo de una onda cuadrada, usar una forma de onda arbitraria o usar el modo de pulso para crear pulsos.
- Cree una forma de onda PWM: Puede usar generadores de funciones para generar formas de onda PWM para emular el control analógico de dispositivos como atenuadores, motores eléctricos y controladores de motores de automóviles en la lógica de control digital.
- Cree una señal de secuencia binaria pseudoaleatoria: Los generadores de funciones pueden crear señales de secuencia binaria pseudoaleatoria (PRBS) que se utilizan en las pruebas de comunicaciones digitales.
- Reduce el ruido al configurar la amplitud.
El uso de la combinación correcta de atenuación y amplificación en el generador de forma de onda arbitraria/función permite lograr una amplia gama de valores de amplitud mientras se elimina el ruido de la forma de onda de salida.
Conclusión
Los avances tecnológicos en software, microprocesadores y unidades de visualización mejoran las capacidades del generador de formas de onda para obtener resultados más precisos. El generador de forma de onda tiene una mejor integridad de la señal, menos inestabilidad y menos distorsión que DDS.
Al usar los consejos anteriores, elegir el tipo correcto de generador de funciones y aprovechar la mejor tecnología, puede producir mejores resultados de aplicaciones de prueba.