El Generador de funcions és un tipus d’instrument que s’utilitza per generar diferents tipus de formes d’ona, com ara formes d’ona sinusoidals, triangulars, rectangulars i quadrades. Els diferents tipus de formes d'ona tenen freqüències diferents que es poden generar utilitzant l'instrument com a generador de funcions. Això generador genera cinc tipus de formes d’ona: són formes d’ona sinusoïdal, quadrada, dent de serra, triangle i rectangle. Hi ha dos tipus de generadors de funcions: són analògics i digitals. Les freqüències proporcionades per aquest generador són de fins a 20 MHz. En aquest article es discuteix una breu explicació d’aquest generador juntament amb el diagrama de circuits i el diagrama de blocs.
Què és Generador de funcions?
Definició: El generador de funcions es defineix com un tipus de dispositiu que produeix diversos tipus de formes d'ona com a senyals de sortida. Les formes d’ona comunes generades per aquest generador són les ones sinusoïdals, quadrades, triangulars i les dents de serra. Les formes d'ona d'aquestes freqüències es poden ajustar des de Hz fins a cent kHz. Aquest generador es considera l’instrument més versàtil del laboratori d’electrònica i electrònica perquè les formes d’ona generades per aquest generador tenen aplicacions en diferents àrees.
El generador de funcions analògiques i els generadors de funcions digitals són tipus de generadors de funcions. Els avantatges d’un generador analògic són rendibles, senzills d’utilitzar, la flexibilitat, l’amplitud i les freqüències són ajustables. Els avantatges dels generadors digitals són d’alta precisió i estabilitat. Els principals desavantatges d’aquest generador digital són complicats i costosos.
Diagrama de blocs del generador de funcions
El diagrama de blocs del generador de funcions conté diversos components: xarxa de control de freqüència, font d’alimentació de corrent constant 1, font d’alimentació de corrent constant 2, integrador, comparador de tensió multivibrador, condensador, un circuit de configuració de díodes de resistència i dos amplificadors de sortida. El diagrama de blocs d’aquest generador es mostra a la figura següent.
Diagrama de blocs del generador de funcions
Les freqüències es poden controlar variant la magnitud actual. Els dos subministraments de corrent constant canviaran la freqüència del senyal de sortida. Les formes d'ona de sortida generades per aquest generador són sinusoidals, triangulars i quadrades. El rang de freqüència d’aquestes formes d’ona oscil·la entre 0,01 Hz i 100 kHz. La xarxa de control de freqüència controla la freqüència al tauler frontal d’aquest generador i hi ha un comandament anomenat control de freqüència. La freqüència de les formes d’ona o / p es pot canviar mitjançant aquest botó i variar la freqüència.
La xarxa de control de freqüència proporciona la tensió, i aquesta tensió va a regular les dues fonts de subministrament de corrent constant com la superior i la inferior. La primera tensió de sortida de subministrament de corrent constant es pot augmentar linealment amb el temps, mentre que la font de corrent inferior proporciona una tensió per canviar la tensió de sortida de l’integrador que disminuirà linealment amb el temps. S’expressa la tensió de sortida de l’integrador a causa de la font de corrent superior.
Quan el pendent de la tensió o / p augmenta o disminueix, la font d'alimentació de corrent constant 1 augmentarà o disminuirà. La font de corrent constant inferior dos subministra control invers a l’integrador i, a causa d’aquest corrent invers, la tensió de sortida de l’integrador disminueix linealment amb el temps. La sortida del comparador proporciona una ona quadrada que té la mateixa freqüència que la tensió de sortida. La xarxa de díodes de resistència canvia el pendent de la forma d'ona del triangle a mesura que la seva amplitud produeix i canvia una forma d'ona sinusoïdal amb<1% distortion. The output waveforms of this generator are shown below.
Formes d'ona de sortida del generador de funcions
D’aquesta manera, aquest generador produeix els tres tipus de formes d’ona que tenen freqüències diferents. Algunes de les aplicacions d’un generador de funcions són la font del rellotge, la prova de marge de sincronització, la prova de la font d’alimentació de corrent continu, la prova de DAC d’àudio.
Productes generadors de funcions
Els diferents tipus de productes generadors de funcions es mostren a la taula següent
| S.NO | Model No. | Freqüència | Marca | Número de model | Formes d’ona |
| 1 | MetroQ MTQ 201T | De 2Hz a 200KHz | MetroQ | MTQ 201T | On sinusoïdal, quadrat i triangular |
| 2 | Generador de funcions de freqüència d’àudio | De 0,2 Hz a 200 kHz | ASICO | AE 512 | Ones sinuses, quadrades, triangulars |
| 3 | Metravi FG-5000 | 1Hz - 5Mhz | Metravi | FG-5000 | Sinus, Triangle, Quadrat, Rampa, Ones de pols |
| 4 | MetroQ MTQ 1001 | 0,1 Hz a 1 MHz | MetroQ | MTQ 1001 | Sortida sinus, quadrada i triangular i TTL |
| 5 | HTTC FG-2002 | 0,2 Hz ~ 2 MHz | NAAFIE | FG-2002 | Ona sinusoïdal, ona quadrada i ona triangular |
Diagrama de circuits del generador de funcions amb amplificador operatiu LM324
El LM324 és un circuit integrat de 14 pins, el diagrama del circuit del generador de funcions amb LM324 es mostra a continuació. Els components necessaris per a aquest circuit són el xip amplificador operatiu LM324, dues resistències de 10kΩ, quatre resistències de 100kΩ, resistència de 22kΩ, resistència de 220kΩ, condensador de ceràmica de 1μF, condensador de ceràmica de 33 nF, condensador de 10nF i potenciòmetre de 100k Ω. El circuit conté tres operatius amplificadors , el primer amplificador operacional genera l'ona quadrada, el segon amplificador operacional genera la sortida d'ona triangular i el tercer amplificador operacional genera la sortida d'ona sinusoïdal.
Diagrama de circuits del generador de funcions amb amplificador operatiu LM324
A continuació es mostra el diagrama de pins de l’IC LM324.
Diagrama de clavilles IC LM324
El LM324 és un xip integrat que consta de 14 pins. El pin 1, 7,8,14 són els pins de sortida, el pin 2,6,9,4 són els pins d’entrada inversors i el pin 3,5,10, 12 són els pins d’entrada no inversors, el pin 4 és el Vcc (font d'alimentació), i el pin 11 és el terra.
Especificacions
Les especificacions del generador funcional d’ús general es mostren a continuació
- Aquest generador produeix cinc tipus de formes d'ona
- Aquest ampli ventall de freqüències és generat per aquest generador
- Per a un generador analògic, l'estabilitat de freqüència és del 0,1% per hora
- La distorsió màxima d'ona sinusoïdal per als generadors analògics és d'aproximadament un 1%
- Les modulacions AM (Amplitude Modulation), FM ( Modulació de freqüència) o PM (Modulació de fase) són compatibles
- La sortida d'amplitud és de fins a 10V
Precaucions de seguretat
Algunes de les precaucions de seguretat del generador de funcions són
- Utilitzeu el voltatge adequat
- Proporcionar una ventilació adequada
- No funcioni a alta freqüència i pressió
Preguntes freqüents
1). Quina diferència hi ha entre un generador de senyals i un generador de funcions?
El generador de funcions genera múltiples formes d'ona com una ona sinusoïdal, ona de dents de serra, ones de triangle, ones de rectangle i formes d'ona quadrades, però en el cas dels generadors de senyal, només es generen ones sinusoïdals.
2). Quin és el generador de funcions lògiques?
El generador de funcions lògiques és un tipus de generador que genera senyals binaris.
3). Com funcionen els generadors?
El generador converteix l’energia de mecànica en elèctrica i funciona segons el principi d’inducció electromagnètica.
4). On s’utilitza el generador de funcions?
Els generadors de funcions que s’utilitzen per generar diverses formes d’ona com la forma d’ona sinusoïdal, la forma d’ona de la dent de serra, etc.
5). Quins són els tipus de generadors de funcions?
Hi ha dos tipus de generadors: són generadors de funcions analògiques i digitals.
En aquest article, es fa una visió general de funcionament del generador de funcions , es parla de diagrama de circuits amb amplificador operacional LM324, diagrama de blocs, diagrama de pins de l'amplificador operatiu LM324, formes d'ona de sortida dels generadors de funcions. Aquí teniu una pregunta sobre quin és el rang de freqüència del generador de funcions?
