Il generatore di funzioni è un tipo di strumento che viene utilizzato per generare diversi tipi di forme d'onda come forme d'onda sinusoidali, triangolari, rettangolari e quadrate. I diversi tipi di forme d'onda hanno frequenze diverse che possono essere generate utilizzando lo strumento come generatore di funzioni. Questo Generatore genera cinque tipi di forme d'onda, sono sinusoidali, quadrate, a dente di sega, triangolari e rettangolari. Esistono due tipi di generatori di funzioni: analogici e digitali. Le frequenze fornite da questo generatore sono fino a 20 MHz. Una breve spiegazione di questo generatore è discussa in questo articolo insieme allo schema del circuito e allo schema a blocchi.
Cos'è il generatore di funzioni?
Definizione: Il generatore di funzioni è definito come un tipo di dispositivo che produce vari tipi di forme d'onda come segnali di uscita. Le forme d'onda comuni generate da questo generatore sono onda sinusoidale, onda quadra, onda triangolare e onde a dente di sega. Le forme d'onda di queste frequenze possono essere regolate da hertz a cento kHz. Questo generatore è considerato come lo strumento più versatile nel laboratorio elettrico ed elettronico perché le forme d'onda generate da questo generatore hanno applicazioni in diversi settori.
Il generatore di funzioni analogiche e i generatori di funzioni digitali sono tipi di generatori di funzioni. I vantaggi di un generatore analogico sono economici, semplice da usare, flessibilità, ampiezza e frequenze sono regolabili. I vantaggi dei generatori digitali sono di elevata precisione e stabilità. I principali svantaggi di questo generatore digitale sono complicati e costosi.
Diagramma a blocchi del generatore di funzioni
Lo schema a blocchi del generatore di funzioni contiene vari componenti: rete di controllo della frequenza, sorgente di alimentazione a corrente costante 1, sorgente di alimentazione a corrente costante 2, integratore, multivibratore comparatore di tensione, condensatore, un circuito di modellazione del diodo di resistenza e due amplificatori di uscita. Lo schema a blocchi di questo generatore è mostrato nella figura sottostante.
Diagramma a blocchi del generatore di funzioni
Le frequenze possono essere controllate variando la grandezza corrente. Le due alimentazioni a corrente costante cambieranno la frequenza del segnale di uscita. Le forme d'onda di uscita generate da questo generatore sono sinusoidali, triangolari e quadrate. La gamma di frequenza di queste forme d'onda varia da 0,01 Hz a 100 kHz. La rete di controllo della frequenza controlla la frequenza sul pannello anteriore di questo generatore e c'è una manopola chiamata controllo della frequenza. La frequenza delle forme d'onda o / p può essere cambiata usando questa manopola e variando la frequenza.
La rete di controllo della frequenza fornisce la tensione, e questa tensione va a regolare le due fonti di alimentazione di corrente costante come superiore e inferiore. La prima tensione di uscita di alimentazione a corrente costante può essere aumentata linearmente con il tempo, mentre la sorgente di corrente inferiore fornisce una tensione per modificare la tensione di uscita dell'integratore che diminuirà linearmente con il tempo. Viene espressa la tensione di uscita dell'integratore dovuta alla sorgente di corrente superiore.
Quando la pendenza della tensione o / p aumenta o diminuisce, la sorgente di alimentazione di corrente costante 1 aumenterà o diminuirà. La sorgente di corrente costante inferiore due fornisce il controllo inverso all'integratore e, a causa di questa corrente inversa, la tensione di uscita dell'integratore diminuisce linearmente con il tempo. L'uscita del comparatore fornisce un'onda quadra che ha la stessa frequenza della tensione di uscita. La rete di diodi a resistenza cambia la pendenza della forma d'onda triangolare quando la sua ampiezza produce e cambia una forma d'onda sinusoidale con a<1% distortion. The output waveforms of this generator are shown below.
Forme d'onda di output del generatore di funzioni
In questo modo, i tre tipi di forme d'onda sono prodotti da questo generatore che hanno frequenze diverse. La sorgente di clock, il test del margine di temporizzazione, il test dell'alimentazione cc, il test del DAC audio sono alcune delle applicazioni di un generatore di funzioni.
Prodotti per generatori di funzioni
I diversi tipi di prodotti generatori di funzioni sono mostrati nella tabella sottostante
| S.NO | Modello numero: | Frequenza | Marca | Numero di modello | Forme d'onda |
| 1 | MetroQ MTQ 201T | Da 2 Hz a 200 KHz | MetroQ | MTQ 201T | Onda sinusoidale, quadrata e triangolare |
| Due | Generatore di funzioni di frequenza audio | Da 0,2 Hz a 200 kHz | ASICO | AE 512 | Onde sinusoidali, quadrate, triangolari |
| 3 | Metravi FG-5000 | 1Hz— 5Mhz | Metravi | FG-5000 | Sine, Triangle, Square, Ramp, Pulse Waves |
| 4 | MetroQ MTQ 1001 | Da 0,1 Hz a 1 MHz | MetroQ | MTQ 1001 | Uscita sinusoidale, quadrata e triangolare e TTL |
| 5 | HTTC FG-2002 | 0,2 Hz ~ 2 MHz | NAAFIE | FG-2002 | Onda sinusoidale, onda quadra e onda triangolare |
Schema del circuito del generatore di funzioni con amplificatore operazionale LM324
L'LM324 è un circuito integrato a 14 pin, lo schema del circuito del generatore di funzioni con LM324 è mostrato di seguito. I componenti necessari per questo circuito sono un chip op-amp LM324, due resistori da 10 kΩ, quattro resistori da 100 kΩ, un resistore da 22 kΩ, un resistore da 220 kΩ, un condensatore ceramico da 1 μF, un condensatore ceramico da 33 nF, un condensatore da 10 nF e un potenziometro da 100 kΩ. Il circuito contiene tre operativi amplificatori , il primo amplificatore operazionale genera l'onda quadra, il secondo amplificatore operazionale genera l'uscita dell'onda triangolare e il terzo amplificatore operazionale genera l'uscita dell'onda sinusoidale.
Schema del circuito del generatore di funzioni con amplificatore operazionale LM324
Di seguito è mostrato il diagramma dei pin dell'IC LM324.
Schema dei pin IC LM324
L'LM324 è un chip integrato composto da 14 pin. I pin 1, 7,8,14 sono i pin di uscita, i pin 2,6,9,4 sono i pin di ingresso invertenti e i pin 3,5,10, 12 sono i pin di ingresso non invertenti, il pin 4 è il Vcc (alimentazione) e il pin 11 è la terra.
Specifiche
Di seguito sono riportate le specifiche generali del generatore funzionale
- Questo generatore produce cinque tipi di forme d'onda
- L'ampia gamma di frequenze è generata da questo generatore
- Per un generatore analogico, la stabilità della frequenza è dello 0,1% all'ora
- La massima distorsione dell'onda sinusoidale per i generatori analogici è di circa l'1%
- Le modulazioni AM (Amplitude Modulation), FM ( Modulazione di frequenza) o PM (Phase Modulation) sono supportati
- L'ampiezza di uscita è fino a 10V
Misure di sicurezza
Alcune delle precauzioni di sicurezza del generatore di funzioni sono
- Utilizzare un'impostazione di tensione adeguata
- Fornire una ventilazione adeguata
- Non operare ad alta frequenza e pressione
Domande frequenti
1). Qual è la differenza tra un generatore di segnali e un generatore di funzioni?
Il generatore di funzioni genera più forme d'onda come un'onda sinusoidale, un'onda a dente di sega, onde triangolari, onde rettangolari e forme d'onda quadrate, ma nel caso dei generatori di segnali vengono generate solo onde sinusoidali.
2). Qual è il generatore di funzioni logiche?
Il generatore di funzioni logiche è un tipo di generatore che genera segnali binari.
3). Come funzionano i generatori?
Il generatore converte l'energia da meccanica a elettrica e funziona secondo il principio dell'induzione elettromagnetica.
4). Dove viene utilizzato il generatore di funzioni?
I generatori di funzioni utilizzati per generare varie forme d'onda come la forma d'onda sinusoidale, la forma d'onda a dente di sega, ecc.
5). Quali sono i tipi di generatori di funzioni?
Esistono due tipi di generatori: sono generatori di funzioni analogiche e digitali.
In questo articolo, la panoramica di generatore di funzioni funzionante , lo schema del circuito con l'amplificatore operazionale LM324, lo schema a blocchi, lo schema dei pin dell'amplificatore operazionale LM324, le forme d'onda di uscita dei generatori di funzioni sono discussi. Ecco una domanda per te qual è la gamma di frequenza del generatore di funzioni?
