Генераторы функций имеют ряд параметров производительности, которые включены в общую спецификацию для определения их производительности.
Чтобы выбрать лучший генератор функций для любого приложения, необходимо понимать параметры производительности и спецификации — могут быть некоторые скрытые характеристики, поэтому важно знать, что искать в спецификациях испытательного прибора.
Спецификации функционального генератора сильно различаются, поскольку существует несколько различных типов этого испытательного прибора, от аналоговых до цифровых, и в зависимости от их стоимости.
Технические характеристики генератора основных функций
Хотя существует множество различных спецификаций генератора функций, основные из них приведены ниже:
- Формы сигналов: функциональные генераторы обычно производят синусоидальные, прямоугольные, импульсные, треугольные и пилообразные или пилообразные сигналы. Стоит проверить спецификации этих отдельных сигналов.
- Искажение синусоидальной волны: Генераторы аналоговых функций создают синусоидальную волну из треугольной формы волны, используя пару встречных диодов для формирования формы волны. Хотя это дает хорошее представление синусоидальной волны, уровни искажений будут выше, чем синусоидальные волны, создаваемые другими тестовыми приборами, такими как специально разработанные генераторы синусоидальных волн, которые используют различные внутренние методы для генерации синусоидальной волны. Соответственно, необходимо проверить спецификацию функционального генератора для синусоидального искажения, если это может быть проблемой. Типичные уровни могут быть < 2 %. Определенные генераторы синусоидальных волн могут предложить гораздо более низкие уровни искажений.
- Линейность треугольной волны: на треугольной волне будет некоторое отклонение от прямой линии. Обычно линейность лучше 99% между уровнями от 10 до 90% амплитуды сигнала.
- Время нарастания и спада прямоугольной волны: Еще одной важной характеристикой генератора функций может быть время нарастания и спада фронта прямоугольной волны. Это может быть проблемой при управлении некоторыми логическими микросхемами. Чипы, которые являются синхронными и используют часы, могут потребовать перепада определенной скорости. Обычно функциональный генератор может обеспечить время нарастания 100 нс между 10 и 90% формы волны. Время спада также может быть того же порядка, хотя, возможно, иным, чем время нарастания.
- Выходная симметрия: Спецификация генератора функций указывает диапазон, в котором может быть изменена выходная симметрия. Это может быть 20% — 80% ± 10%.
- Выходной уровень: выходной уровень на большинстве функциональных генераторов будет плавно изменяться. Часто его можно легко настроить так, чтобы он был совместим с TTL. Однако максимальные пределы будут варьироваться от генератора к генератору. Типичные максимальные уровни могут составлять 10 или 12 В от пика до пика.
- Выходное сопротивление: во многих случаях важна нагрузка, которая может управляться функциональным генератором. Значение измеряется в омах, Ом и обычно составляет 50 Ом. Любые показания выходного уровня предполагают это, и при этом импедансе выходной сигнал упадет наполовину по сравнению со значением без нагрузки.
- Смещение постоянного тока: Одной из возможностей, предоставляемых некоторыми генераторами функций, является смещение постоянного тока. Это позволяет изменять базовый уровень напряжения сигнала в заданном диапазоне. Например, он может изменяться в диапазоне от +5 В до -5 В.
- Диапазон частот: Функциональные генераторы имеют ограниченный диапазон частот. Спецификация включает в себя ряд элементов:
- Нижний предел частоты: Нижний предел частоты, как правило, ниже 1 Гц, часто 0,1 или 0,2 Гц. Часто нижние пределы могут быть намного ниже нормальных требований.
- Верхний предел частоты: Верхний предел частоты, как правило, является заголовком для функционального генератора. Пределы значительно варьируются от цифр около 1 МГц до 20 МГц и более.
- Диапазоны: В зоне покрытия может быть несколько коммутируемых диапазонов. Часто они имеют тенденцию охватывать декаду по частоте, т.е. 1-10. Однако эта спецификация зависит от конкретного испытательного прибора.
- Стабильность частоты: Стабильность функциональных генераторов может значительно различаться. Аналоговые тестовые приборы, как правило, гораздо менее стабильны, но цифровые используют кварц для часов в генераторе. Типичные цифры могут составлять около 0,1% в час для генераторов аналоговых функций и 500 частей на миллион для цифровых контрольно-измерительных приборов. Спецификация может быть дана с точки зрения стабильности временной базы
- Возможность фазовой синхронизации: некоторые генераторы могут синхронизировать генератор сигналов по фазе с внешним тактовым сигналом. Это позволит генератору функций обеспечить более точный или синхронизированный вывод.
- Модуляция: некоторые измерительные приборы могут иметь возможность модулировать выходной сигнал, как правило, либо амплитудную, либо частотную модуляцию, но это не относится ко многим измерительным приборам.
- Требования к питанию: многие элементы контрольно-измерительного оборудования могут работать от различных напряжений сети, но это все же стоит проверить. DC маловероятен, но может быть доступен в некоторых ограниченных случаях, если это необходимо.
- Окружающая среда: для некоторых приложений могут быть важны такие вопросы, как экологические соображения. Температура хранения и рабочая температура, а также любые характеристики влажности будут указаны. Как правило, в спецификациях для этих аспектов указывается, что оборудование вряд ли будет работать в неблагоприятной среде — обычно в лабораторном помещении, хотя для некоторых специальных приложений может быть доступно некоторое усиленное оборудование.
- Механические: размер, вес и общие механические аспекты могут быть не особенно важны для большинства применений, но стоит проверить, нет ли серьезных проблем.
Прежде чем вкладывать средства в покупку или аренду одного из этих тестовых приборов, важно убедиться, что параметры производительности и общие технические характеристики генератора функций соответствуют требованиям. Большинство спецификаций и параметров производительности относительно просты и подробно описаны здесь в качестве идей для контрольного списка.