Существует несколько различных типов генераторов функций, каждый из которых имеет небольшие отличия, поэтому важно выбрать правильный тип для любого приложения.
Даже в секторе генераторов функций на рынке генераторов сигналов существует несколько различных типов. Эти разные типы генераторов функций предлагают несколько разные возможности и производительность, а также различаются по стоимости, поэтому важно выбрать правильный тип. Соответственно, каждый тип функционального генератора будет больше подходить для одних приложений, чем для других.
Типы генератора функций
Существует несколько способов проектирования схем функциональных генераторов. Однако можно использовать два основных подхода:
- Аналоговый функциональный генератор: этот тип функционального генератора был разработан первым. Первые модели появились в начале 1950-х годов, когда цифровые технологии еще не получили широкого распространения. Несмотря на то, что они используют аналоговую технологию, эти генераторы аналоговых функций имеют ряд преимуществ:
- Экономичность: Аналоговые функциональные генераторы очень экономичны, поскольку находятся в нижней части ценового диапазона функциональных генераторов.
- Простота в использовании: Генераторы аналоговых функций представляют собой эффективный измерительный инструмент, способный удовлетворить большинство потребностей пользователей, оставаясь при этом простым и легким в использовании.
- Максимальные частоты: Аналоговые функциональные генераторы не имеют ограничений по высокой частоте для несинусоидальных сигналов, таких как треугольники и пилообразные формы, как это имеют цифровые функциональные генераторы.
- Генератор цифровых функций: Как следует из названия, генераторы цифровых функций используют цифровую технологию для генерации сигналов. Есть несколько способов, которыми это можно сделать, но наиболее универсальным и наиболее широко используемым методом для генераторов цифровых функций является использование прямого цифрового синтеза, DDS. DDS использует фазовый аккумулятор, справочную таблицу, содержащую цифровое представление сигнала, и ЦАП. Аккумулятор фазы перемещается на другую позицию каждый раз, когда он получает тактовый импульс. Затем осуществляется доступ к следующей позиции в справочной таблице, дающей цифровое значение формы волны в этой точке. Это цифровое значение затем преобразуется в аналоговое значение с помощью цифро-аналогового преобразователя, ЦАП. Цифровые функциональные генераторы способны обеспечить высокий уровень точности и стабильности, поскольку часы системы контролируются кварцевым генератором. Также цифровые функциональные генераторы обеспечивают высокую спектральную чистоту и низкий фазовый шум. Генератор цифровых функций на основе DDS также может работать в гораздо более широком диапазоне частот, чем генератор аналоговых функций. Он также может выполнять ряд других функций, таких как скачкообразная перестройка частоты с непрерывной фазой, благодаря действию прямого цифрового синтезатора. Недостатком генераторов цифровых функций является то, что они более универсальны, чем их аналоговые собратья, для них требуется высокопроизводительный ЦАП и другие цифровые схемы, а это означает, что они являются более дорогостоящими, а также более сложными для предъявления иска из-за их дополнительных функций.
- Генератор функции свипирования: Генератор функции свипирования — это просто генератор, который может свипировать свою частоту. Как правило, более универсальные генераторы с функцией развертки используют цифровую технологию, но также можно использовать и аналоговые версии. Генераторы с функцией свипирования могут иметь диапазоны до 100:1 и более, хотя это сильно зависит от конкретного типа рассматриваемого генератора. Скорость развертки также может иметь значение. Другой особенностью, которая может иметь значение, является то, является ли развертка линейной или логарифмической. Некоторые генераторы функций могут иметь для этого переключатель.
В большинстве современных генераторов функций используется цифровой подход к генерации сигналов. Некоторые старые генераторы функций могут использовать аналоговые методы, но маловероятно, что какие-либо новые будут.