ما هو مولد الإشارة: العمل وتطبيقاته

الإشارة مولد كهرباء هي أحد أنواع معدات الاختبار المستخدمة لتوليد شكل موجة أو إشارة كهربائية. يقومون بإنشاء أنواع مختلفة من أشكال الموجة بناءً على التطبيق. لذلك تُستخدم أشكال الموجة هذه بشكل أساسي في أنظمة مختلفة مثل أدوات الاختبار وأنظمة التطوير وما إلى ذلك. تتوفر مولدات الإشارة بأشكال مختلفة حيث يتم استخدام كل نوع لتوليد أنواع مختلفة من الإشارات بأشكال مختلفة مثل إشارة الصوت وإشارة التردد اللاسلكي وإشارة النبض ، التناظرية ، الرقمية ، إلخ. تتوفر هذه الأنظمة منذ سنوات عديدة ، ولكن مولدات الإشارات الحالية قياسية للغاية من حيث الأداء ، والمرافق ، وما إلى ذلك. تناقش هذه المقالة نظرة عامة على ما هو مولد الإشارة ، والعمل ، والتطبيقات.

ما هو مولد الإشارة؟

تعريف: يُعرف الجهاز أو الأداة الإلكترونية التي تولد إشارات مستمرة ومنفصلة مثل التناظرية والرقمية باسم مولد الإشارة. تستخدم هذه الأنظمة بشكل رئيسي ل اختبارات تتبع الإشارات التصحيح ، استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، ضبط استجابة مكبر الصوت ، إلخ. هناك مجموعة متنوعة من مولدات الإشارة المتاحة في السوق حيث يتضمن كل نوع خاصية التعديل والسعة. لذلك يمكن تغيير خرج مولد الإشارة من خلال ضبط اتساعها وترددها في عملية المحاكاة.

مولد الإشارة

مخطط كتلة

يتم عرض مخطط كتلة مولد الإشارة أدناه. في مخطط الكتلة ، مذبذب الجهد هو جزء أساسي لأنه يمكن تحديد الجهد الذي يتم التحكم فيه من خلال تردد مذبذب التحكم في الجهد. لذا فإن كلاً من جهد التحكم وتردد VCO متناسبان بشكل مباشر.

بمجرد إعطاء الإشارة لمدخل التحكم ، فإنه يولد تردد المذبذب. بمجرد إعطاء إشارة إدخال الصوت لجهد التحكم ، سيتم إنتاج إشارة التردد باستخدام VCO. يولد مولد الإشارة النغمة والأشكال الموجية في الأنماط الرقمية والعشوائية. بمجرد أن تولد الإشارة إشارة غير معدلة ، فإنها تُعرف بإنتاج إشارات موجة مستمرة. لذلك يولد ملف موجة مربعة إشارة معدلة ، موجات معقدة ومثلثة ، إلخ.

كتلة الرسم التخطيطي لمولد الإشارة

بالنسبة إلى FM ، يمكن تحديد موقع دائرة المغير بعد مذبذب الجهد الذي يتم التحكم فيه. لذلك سيؤدي هذا إلى تغيير جهد الخرج لـ VCO من خلال توليد إشارة خرج AM. يمكن اختبار جهاز الاستقبال باستخدام خصائص الإشارات مثل الاستقرار والدقة.

دائرة مولد الإشارة

للتحقق من جزء الفشل في أي دائرة إلكترونية ، يتم استخدام تقنية تتبع الإشارة. تُستخدم هذه التقنية بشكل شائع في الإلكترونيات الصوتية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. يتم استخدام هذه الطريقة عن طريق إضافة مصدر للإشارة في أحد الأطراف ويمكن التحقق من الاستجابة في النهاية المتبقية ، حيث يتم نقل الإشارة بين هذين الطرفين ويعمل المقطع بين هذه الأطراف بشكل جيد.

مخطط الرسم البياني

تظهر الدائرة البسيطة لمولد الإشارة أعلاه. يمكن تصميم هذه الدائرة بمقاوم ومكثف بحيث يمكن تشكيل مذبذب بسيط. يولد هذا المذبذب شكل إشارة غنية بالتناسق لإدخال الإشارة.

أنواع مولدات الإشارة

يتم تصنيف مولدات الإشارة إلى أنواع مختلفة بناءً على السعة بالإضافة إلى وظائفها. هذه متوفرة بأبعاد وتصميمات ومعلمات مختلفة. لذلك يتم استخدام هذه المولدات لأغراض مختلفة. يمكن لكل مولد إشارة إصدار إشارات غير محدودة للوصول إلى تحديات التصحيح.

مولدات الموجي التعسفي

تُستخدم هذه المولدات لتوليد تدفقات عشوائية للبيانات الرقمية. لذلك لا يمكن أن يكون شكل هذه الإشارات مستقرًا. يتضمن هذا المولد قناتين منفصلتين للإخراج تستخدمان لتحفيز نظامين على الفور. تتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا المولد في تنشيط نظام باستخدام إشارة معقدة. يشتمل هذا المولد على شاشة لعرض شكل موجي تعسفي دقيق بحيث يساعد على الابتعاد عن احتمال حدوث خطأ عند اختيار شكل موجة من ذاكرة النظام. عرض النطاق الترددي لهذه المولدات محدود ومقارنة بمولدات الوظائف ، فإن هذه المولدات باهظة الثمن. تستخدم هذه المولدات في الاتصالات ومكونات أشباه الموصلات وما إلى ذلك.

مولدات إشارة الترددات اللاسلكية

تم تصميم هذا المولد لتوليد إشارات مثل الحلقة المغلقة بالطور (PLL) والتوليف الرقمي المباشر. في معظم مولدات الإشارة ، يتم استخدام PLL لتوفير الدقة بالإضافة إلى الاستقرار اللازم للنظام. تنتج هذه المولدات إشارات تناظرية في نطاق ترددها.

تتشابه مولدات الميكروويف والترددات اللاسلكية تقريبًا بصرف النظر عن نطاق ترددها المتنوع. ولكن بالمقارنة مع مولدات الترددات اللاسلكية ، فإن نطاق التردد لمولدات الميكروويف له نطاق تردد عالٍ. تُستخدم مولدات إشارات التردد اللاسلكي بشكل أساسي لاختبار الأنظمة ، وبث الصوت والفيديو ، والحرب الإلكترونية ، والرادار ، والاتصال عبر الأقمار الصناعية ، وما إلى ذلك ، تتوفر هذه المولدات في ثلاثة أشكال مثل التناظرية والمتجه والمنطقية.

مولدات الإشارات الصوتية

تلعب هذه المولدات دورًا رئيسيًا في توليد إشارات مسموعة تتراوح من 20 هرتز إلى 20 كيلو هرتز. تستخدم هذه المولدات في الأنظمة الصوتية للتحقق من استجابتها للترددات وكذلك قياسات التشوه. باستخدام هذا المولد مع دائرة بسيطة ، يمكن أيضًا قياس تشوه قليل جدًا. ال التشوه التوافقي مستويات هذا المولد أقل. تطبيقات هذه المولدات هي مختبرات الكترونية لأغراض مختلفة. تستخدم هذه المولدات تقنيات معقدة لتوليد الإشارات الصوتية.

مولد إشارة الفيديو

يستخدم هذا النوع من المولدات بشكل أساسي لتوليد إشارات الفيديو. ستؤثر المزامنة الشبيهة بالعامل الرئيسي على جودة الفيديو على التلفزيون ، لذلك تتضمن إشارة خرج مولد الفيديو عادةً إشارات التزامن. تحتوي هذه الإشارات على تزامن أفقي وعمودي.

وظيفة المولد

ال وظيفة المولد يتضمن بشكل أساسي مذبذبًا والوظيفة الرئيسية لهذا النوع من المولد هي إنشاء أشكال موجية متكررة بسيطة مثل الجيب والمربع والمثلث وسن المنشار. في الوقت الحاضر ، قد تستخدم هذه المولدات طرق معالجة الإشارات الرقمية لإنتاج أشكال موجية رقمية وتحويل هذه الإشارات من رقمية إلى تمثيلية. تتوفر مجموعة متنوعة من هذه المولدات مثل الصندوق الأسود بما في ذلك واجهات USB ، وهي قابلة للتطبيق في ناقل الأجهزة ، وما إلى ذلك. تطبيقات هذه المولدات في مجال التعليم ، وإصلاح الأجهزة الكهربائية والإلكترونية ، إلخ.

مولد النبض

يستخدم مولد النبض لتوليد الأشكال الموجية في شكل النبض. يتضمن النبض الناتج عن هذا المولد تأخيرات متغيرة وارتفاعًا متغيرًا وأوقات سقوط. غالبًا ما تكون إشارات النبض مطلوبة أثناء اختبار مجموعة متنوعة من الدوائر التناظرية أو الرقمية.

تنسيقات مولد الإشارة

يمكن الوصول إلى مولدات الإشارة بتنسيقات مختلفة مماثلة لأنواع أخرى من أدوات الاختبار. تعتمد هذه التنسيقات بشكل أساسي على النوع المحدد للمولد ، ولكن هناك العديد من الخيارات المتاحة مثل بطاقة الأداة لاختبار الرف ، وجهاز اختبار المقعد ، ومولد الإشارة المستند إلى USB ، واستخدام شكل الموجة المتولد من الكمبيوتر.

هناك تنسيقات مختلفة متاحة لهذه المولدات بناءً على التنسيق المادي للجهاز. إذا كان جهاز المستخدم قائمًا بذاته ، فإن أداة اختبار مقاعد البدلاء هي الطريق الأمثل ، باستثناء الأنظمة والمناطق التي يمكن الحصول على أجهزة الكمبيوتر فيها.

التطبيقات

تشمل استخدامات مولد الإشارة ما يلي.

• يستخدم مولد الموجي التعسفي في تطبيقات الاختبار والتصميم المتطورة
• تستخدم مولدات إشارات الترددات اللاسلكية والميكروويف بشكل أساسي في اختبار المكونات وأنظمة الاختبار وأجهزة الاستقبال في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل WiFi والاتصالات الخلوية والرادار ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) و WiMAX وبث الصوت والفيديو والأقمار الصناعية والحرب الإلكترونية وما إلى ذلك.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن مولد الإشارة . تعد خصائص التردد لمولد الإشارة أكثر أهمية أثناء البحث عن هذه المولدات مثل نطاق التردد ودقة التردد وأعلى قنوات الإدخال وسرعة التبديل ودقة التردد. وبالمثل ، هناك بعض المواصفات التي يجب مراعاتها أثناء اختيار هذه المولدات مثل اتصالات المضيف ، وواجهة المستخدم ، والتخزين ، والذاكرة ، وناقل الكمبيوتر ، وما إلى ذلك. إليك سؤال لك ، ما هي مزايا مولد الإشارة؟