Sammlungen

Funktionsgeneratorspezifikationen und Leistungsparameter

Funktionsgeneratorspezifikationen und Leistungsparameter

Um den besten Funktionsgenerator für jede Anwendung auszuwählen, müssen die Leistungsparameter und -spezifikationen bekannt sein. Es kann einige versteckte Spezifikationen geben. Daher ist es wichtig zu wissen, worauf in den Spezifikationen des Testgeräts zu achten ist.

Die Spezifikationen des Funktionsgenerators variieren stark, da verschiedene Arten dieses Prüfgeräts verfügbar sind, die von analog bis digital und je nach Kosten reichen.

Technische Daten des Hauptfunktionsgenerators

Obwohl es viele verschiedene Funktionsgeneratorspezifikationen gibt, sind die wichtigsten nachstehend zusammengefasst:

  • Wellenformen: Funktionsgeneratoren erzeugen im Allgemeinen Sinus-, Rechteck-, Impuls-, Dreieck- und Sägezahn- oder Rampenwellenformen. Es lohnt sich, die Spezifikationen dieser einzelnen Wellenformen zu überprüfen.
    • Sinuswellenverzerrung: Analoge Funktionsgeneratoren erzeugen eine Sinuswelle aus der dreieckigen Wellenform unter Verwendung eines Paares von Back-to-Back-Dioden, um die Wellenform zu formen. Obwohl dies eine gute Darstellung einer Sinuswelle erzeugt, sind die Verzerrungspegel höher als die Sinuswellen, die von anderen Testinstrumenten erzeugt werden, wie beispielsweise speziell entwickelten Sinuswellengeneratoren, die intern unterschiedliche Techniken verwenden, um die Sinuswelle zu erzeugen.

      Dementsprechend muss die Funktionsgeneratorspezifikation für Sinuswellenverzerrung überprüft werden, wenn dies ein Problem sein könnte. Typische Werte können <2% sein. Bestimmte Sinusgeneratoren können möglicherweise viel geringere Verzerrungen bieten.

    • Dreieckwellenlinearität: Es wird eine gewisse Abweichung von einer geraden Linie auf der Dreieckswelle geben. Typischerweise ist die Linearität zwischen 10 und 90% der Wellenformamplitude besser als 99%.
    • Anstiegs- und Abfallzeiten der Rechteckwellen: Eine weitere wichtige Spezifikation des Funktionsgenerators können die Anstiegs- und Abfallzeiten der Rechteckwellenkanten sein. Dies kann ein Problem beim Ansteuern einiger Logikchips sein. Chips, die synchron sind und eine Uhr verwenden, erfordern möglicherweise eine Flanke einer bestimmten Geschwindigkeit. Typischerweise kann ein Funktionsgenerator eine Anstiegszeit von 100 ns zwischen 10 und 90% der Wellenform bereitstellen. Die Abfallzeit kann ebenfalls in der gleichen Größenordnung liegen, obwohl sie möglicherweise von der Anstiegszeit abweicht.
    • Ausgangssymmetrie: Die Spezifikation des Funktionsgenerators gibt einen Bereich an, über den die Ausgangssymmetrie geändert werden kann. Dies können 20% - 80% ± 10% sein.
  • Ausgangspegel: Der Ausgangspegel der meisten Funktionsgeneratoren ist stufenlos einstellbar. Oft kann es leicht angepasst werden, so dass es TTL-kompatibel ist. Die Höchstgrenzen variieren jedoch von Generator zu Generator. Typische Maximalpegel können 10 oder 12 Volt von Spitze zu Spitze sein.
  • Ausgangsimpedanz: In vielen Fällen ist die Last, die vom Funktionsgenerator angetrieben werden kann, von Bedeutung. Die Zahl wird in Ohm Ω gemessen und beträgt typischerweise 50 Ω. Alle Ausgangspegelwerte nehmen dies an, und bei dieser Impedanz fällt der Ausgang von seinem Leerlaufwert um die Hälfte ab.
  • DC-Offset: Eine Möglichkeit, die einige Funktionsgeneratoren bieten, ist ein Gleichstromversatz. Dadurch kann der Basisspannungspegel des Signals über einen bestimmten Bereich variiert werden. Sie kann beispielsweise über einen Bereich von + 5 V bis -5 V variabel sein.
  • Frequenzbereich: Funktionsgeneratoren haben einen begrenzten Frequenzbereich. Die Spezifikation enthält eine Reihe von Elementen:
    • Untere Frequenzgrenze: Die unteren Frequenzgrenzen liegen tendenziell unter 1 Hz, häufig 0,1 oder 0,2 Hz. Oft können die unteren Grenzwerte deutlich unter den normalen Anforderungen liegen.
    • Obere Frequenzgrenze: Die obere Frequenzgrenze ist in der Regel eine Überschriftenangabe für den Funktionsgenerator. Die Grenzwerte variieren erheblich zwischen 1 MHz und 20 MHz oder mehr.
    • Bereiche: Die Abdeckung kann mehrere Schaltbereiche umfassen. Oft neigen sie dazu, ein Jahrzehnt in der Frequenz abzudecken, d. H. 1 - 10. Diese Spezifikation hängt jedoch von dem bestimmten Testinstrument ab.
  • Frequenzstabilität: Die Stabilität von Funktionsgeneratoren kann erheblich variieren. Analoge Testinstrumente sind in der Regel viel weniger stabil, digitale verwenden jedoch einen Kristall für die Uhr im Generator. Typische Werte können für analoge Funktionsgeneratoren bei etwa 0,1% pro Stunde und für digital basierte Testinstrumente bei 500 ppm liegen. Die Spezifikation kann in Bezug auf die Zeitbasisstabilität angegeben werden
  • Phasenverriegelungsfunktion: Einige Generatoren können den Signalgenerator möglicherweise gegen ein externes Taktsignal phasenverriegeln. Dies würde es dem Funktionsgenerator ermöglichen, eine viel genauere oder synchronisierte Ausgabe bereitzustellen.
  • Modulation: Einige Testinstrumente können möglicherweise das Ausgangssignal modulieren, typischerweise entweder Amplituden- oder Frequenzmodulation, dies gilt jedoch nicht für viele Testinstrumente.
  • Leistungsbedarf: Viele Testinstrumente können mit einer Vielzahl von Netzspannungen betrieben werden, es lohnt sich jedoch immer noch, sie zu überprüfen. DC ist eine unwahrscheinliche Option, kann jedoch bei Bedarf in einigen begrenzten Fällen verfügbar sein.
  • Umwelt: Bei einigen Anwendungen können Probleme wie Umweltaspekte wichtig sein. Lager- und Betriebstemperatur sowie Angaben zur Luftfeuchtigkeit werden angegeben. In der Regel weisen Spezifikationen für diese Aspekte darauf hin, dass die Geräte wahrscheinlich nicht in einer feindlichen Umgebung betrieben werden - normalerweise in einem Laborraum, obwohl für einige Spezialanwendungen möglicherweise einige robuste Geräte verfügbar sind.
  • Mechanisch: Das Größengewicht und die allgemeinen mechanischen Aspekte sind für die meisten Anwendungen möglicherweise nicht besonders wichtig, es sollte jedoch überprüft werden, ob keine größeren Probleme vorliegen.

Es ist wichtig zu überprüfen, ob die Leistungsparameter und die Spezifikationen des Gesamtfunktionsgenerators den Anforderungen entsprechen, bevor Sie in den Kauf oder die Miete eines dieser Testinstrumente investieren. Die meisten Spezifikationen und Leistungsparameter sind relativ einfach und wurden hier als Ideen für eine Checkliste aufgeführt.

Schau das Video: Super simple Arduino Frequency Counter (Oktober 2020).