Τι είναι η γεννήτρια λειτουργιών: Διάγραμμα κυκλώματος και οι προδιαγραφές του

Το Function Generator είναι ένας τύπος οργάνου που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία διαφορετικών τύπων κυματομορφών όπως ημιτονοειδείς, τριγωνικές, ορθογώνιες, τετραγωνικές κυματομορφές. Οι διαφορετικοί τύποι κυματομορφών έχουν διαφορετικές συχνότητες οι οποίες μπορούν να δημιουργηθούν χρησιμοποιώντας το όργανο ως γεννήτρια λειτουργιών. Αυτό γεννήτρια παράγει πέντε τύπους κυματομορφών, είναι κυματομορφές ημιτονοειδούς, τετραγώνου, πριονιού, τριγώνου και ορθογωνίου. Υπάρχουν δύο τύποι γεννητριών λειτουργιών που είναι αναλογικοί και ψηφιακοί. Οι συχνότητες που παρέχονται από αυτήν τη γεννήτρια είναι έως 20 MHz. Μια σύντομη εξήγηση αυτής της γεννήτριας συζητείται σε αυτό το άρθρο μαζί με το διάγραμμα κυκλώματος και το διάγραμμα μπλοκ.

Τι είναι η λειτουργία γεννήτριας;

Ορισμός: Η γεννήτρια λειτουργίας ορίζεται ως ένας τύπος συσκευής που παράγει διάφορους τύπους κυματομορφών ως σήματα εξόδου. Οι κοινές κυματομορφές που δημιουργούνται από αυτήν τη γεννήτρια είναι ημιτονοειδές κύμα, τετράγωνο κύμα, τριγωνικό κύμα και πριονωτά κύματα. Οι κυματομορφές αυτών των συχνοτήτων μπορούν να ρυθμιστούν από hertz σε εκατό kHz. Αυτή η γεννήτρια θεωρείται ως το πιο ευέλικτο όργανο στο εργαστήριο ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών, επειδή οι κυματομορφές που δημιουργούνται από αυτήν τη γεννήτρια έχουν εφαρμογές σε διαφορετικές περιοχές.

Η γεννήτρια αναλογικής λειτουργίας και η γεννήτρια ψηφιακών λειτουργιών είναι τύποι γεννητριών λειτουργιών. Τα πλεονεκτήματα μιας αναλογικής γεννήτριας είναι οικονομικά αποδοτική, απλή στη χρήση, ευελιξία, εύρος και συχνότητες είναι ρυθμιζόμενα. Τα πλεονεκτήματα των ψηφιακών γεννητριών είναι υψηλής ακρίβειας και σταθερότητας. Τα κύρια μειονεκτήματα αυτής της ψηφιακής γεννήτριας είναι περίπλοκα και δαπανηρά.

Διάγραμμα μπλοκ γεννήτριας λειτουργίας

Το μπλοκ διάγραμμα της γεννήτριας λειτουργίας περιέχει διάφορα εξαρτήματα, όπως είναι το δίκτυο ελέγχου συχνότητας, η πηγή συνεχούς παροχής ρεύματος 1, η πηγή συνεχούς παροχής ρεύματος 2, ο ολοκληρωτής, ο πολυ-δονητής συγκριτή τάσης, ο πυκνωτής, ένα κύκλωμα σχηματισμού διόδων αντίστασης και δύο ενισχυτές εξόδου. Το μπλοκ διάγραμμα αυτής της γεννήτριας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Διάγραμμα μπλοκ γεννήτριας λειτουργίας

Οι συχνότητες μπορούν να ελεγχθούν μεταβάλλοντας το τρέχον μέγεθος. Οι δύο τροφοδοσίες σταθερού ρεύματος θα αλλάξουν τη συχνότητα του σήματος εξόδου. Οι κυματομορφές εξόδου που παράγονται από αυτήν τη γεννήτρια είναι ημιτονοειδείς, τριγωνικές και τετράγωνες. Το εύρος συχνοτήτων αυτών των κυματομορφών κυμαίνεται από 0,01 Hz έως 100 kHz. Το δίκτυο ελέγχου συχνότητας ελέγχει τη συχνότητα στον μπροστινό πίνακα αυτής της γεννήτριας, και υπάρχει ένα κουμπί που ονομάζεται έλεγχος συχνότητας. Η συχνότητα των κυματομορφών o / p μπορεί να αλλάξει χρησιμοποιώντας αυτό το κουμπί και μεταβάλλοντας τη συχνότητα.

Το δίκτυο ελέγχου συχνότητας παρέχει την τάση και αυτή η τάση ρυθμίζει τις δύο πηγές συνεχούς τροφοδοσίας όπως το άνω και το κάτω. Η πρώτη τάση εξόδου συνεχούς τροφοδοσίας μπορεί να αυξηθεί γραμμικά με το χρόνο, ενώ η χαμηλότερη πηγή ρεύματος παρέχει τάση για την αλλαγή της τάσης εξόδου του ολοκληρωτή η οποία θα μειωθεί γραμμικά με το χρόνο. Εκφράζεται η τάση εξόδου του ολοκληρωτή λόγω της πηγής άνω ρεύματος.

Όταν η κλίση της τάσης o / p αυξάνεται ή μειώνεται τότε η πηγή τροφοδοσίας σταθερού ρεύματος 1 θα αυξάνεται ή μειώνεται. Η χαμηλότερη πηγή σταθερού ρεύματος δύο παρέχει αντίστροφο έλεγχο στον ολοκληρωτή, και λόγω αυτού του αντίστροφου ρεύματος, η τάση εξόδου του ολοκληρωτή μειώνεται γραμμικά με το χρόνο. Η έξοδος του συγκριτή παρέχει ένα τετραγωνικό κύμα που έχει την ίδια συχνότητα με την τάση εξόδου. Το δίκτυο διόδων αντίστασης αλλάζει την κλίση της κυματομορφής του τριγώνου καθώς το πλάτος της παράγει και αλλάζει μια ημιτονοειδής μορφή με ένα<1% distortion. The output waveforms of this generator are shown below.

Κυματομορφές εξόδου της γεννήτριας λειτουργίας

Με αυτόν τον τρόπο, οι τρεις τύποι κυματομορφών παράγονται από αυτήν τη γεννήτρια που έχουν διαφορετικές συχνότητες. Η πηγή ρολογιού, η δοκιμή περιθωρίου χρονισμού, η δοκιμή τροφοδοσίας DC, η δοκιμή ήχου DAC είναι μερικές από τις εφαρμογές μιας γεννήτριας λειτουργίας.

Προϊόντα γεννήτριας λειτουργίας

Ο διαφορετικός τύπος προϊόντων γεννητριών λειτουργιών φαίνεται στον παρακάτω πίνακα

Διάγραμμα κυκλώματος γεννήτριας λειτουργίας με LM324 Op-Amp

Το LM324 είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα 14 ακίδων, το διάγραμμα κυκλώματος της γεννήτριας λειτουργίας με LM324 φαίνεται παρακάτω. Τα εξαρτήματα που απαιτούνται για αυτό το κύκλωμα είναι LM324 op-amp chip, δύο αντιστάσεις 10kΩ, τέσσερις αντιστάσεις 100kΩ, αντίσταση 22kΩ, αντίσταση 220kΩ, κεραμικός πυκνωτής 1μF, κεραμικός πυκνωτής 33 nF, πυκνωτής 10nF και ποτενσιόμετρο 100k Ω. Το κύκλωμα περιέχει τρία λειτουργικά ενισχυτές , ο πρώτος λειτουργικός ενισχυτής παράγει το τετράγωνο κύμα, ο δεύτερος λειτουργικός ενισχυτής παράγει την έξοδο τριγώνου κύματος και ο τρίτος λειτουργικός ενισχυτής παράγει την έξοδο ημιτονοειδούς κύματος.

Διάγραμμα κυκλώματος γεννήτριας λειτουργίας με LM324 Op-Amp

Το διάγραμμα ακίδων του LM324 IC φαίνεται παρακάτω.

Διάγραμμα καρφιτσών LM324 IC

Το LM324 είναι ένα ολοκληρωμένο chip που αποτελείται από 14 ακίδες. Ο ακροδέκτης 1, 7,8,14 είναι οι ακίδες εξόδου, ο ακροδέκτης 2,6,9,4 είναι οι αντιστρεπτικοί ακροδέκτες εισόδου και ο ακροδέκτης 3,5,10, 12 είναι οι ακροδέκτες εισόδου, ο ακροδέκτης 4 είναι ο Vcc (τροφοδοτικό) και ο πείρος 11 είναι η γείωση.

Προδιαγραφές

Οι προδιαγραφές λειτουργικής γεννήτριας γενικής χρήσης φαίνονται παρακάτω

• Αυτή η γεννήτρια παράγει πέντε τύπους κυματομορφών
• Το ευρύ φάσμα συχνοτήτων δημιουργείται από αυτήν τη γεννήτρια
• Για μια αναλογική γεννήτρια, η σταθερότητα συχνότητας είναι 0,1% ανά ώρα
• Η μέγιστη παραμόρφωση ημιτονοειδούς κύματος για αναλογικές γεννήτριες είναι περίπου 1%
• Οι διαμορφώσεις AM (Amplitude Modulation), FM ( Διαμόρφωση συχνότητας) , ή PM (Phase Modulation) υποστηρίζονται
• Η έξοδος πλάτους είναι έως 10V

Μέτρα ασφαλείας

Μερικές από τις προφυλάξεις ασφαλείας της γεννήτριας λειτουργίας είναι

• Χρησιμοποιήστε τη σωστή ρύθμιση τάσης
• Παρέχετε κατάλληλο εξαερισμό
• Μην λειτουργείτε σε υψηλή συχνότητα και πίεση

Συχνές ερωτήσεις

1). Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας γεννήτριας σήματος και μιας γεννήτριας λειτουργίας;

Η γεννήτρια λειτουργίας παράγει πολλαπλές κυματομορφές όπως ημιτονοειδές κύμα, πριονωτό κύμα, τριγωνικά κύματα, ορθογώνια κύματα και τετραγωνικές κυματομορφές, αλλά στην περίπτωση γεννητριών σημάτων, παράγονται μόνο ημιτονοειδή κύματα.

2). Τι είναι η γεννήτρια λειτουργίας λογικής;

Η γεννήτρια λειτουργίας λογικής είναι ένας τύπος γεννήτριας που παράγει δυαδικά σήματα.

3). Πώς λειτουργούν οι γεννήτριες;

Η γεννήτρια μετατρέπει την ενέργεια από μηχανική σε ηλεκτρική και λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

4). Πού χρησιμοποιείται η γεννήτρια λειτουργίας;

Οι γεννήτριες λειτουργιών που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία διαφόρων κυματομορφών όπως ημιτονοειδής κυματομορφή, πριόνι δοντιού κυματομορφή κ.λπ.

5). Ποιοι είναι οι τύποι γεννητριών λειτουργιών;

Υπάρχουν δύο τύποι γεννητριών που είναι αναλογικές και ψηφιακές γεννήτριες λειτουργίας.

Σε αυτό το άρθρο, η επισκόπηση του λειτουργία γεννήτριας λειτουργίας , συζητείται διάγραμμα κυκλώματος με λειτουργικό ενισχυτή LM324, διάγραμμα μπλοκ, διάγραμμα ακίδων του λειτουργικού ενισχυτή LM324, κυματομορφές εξόδου των γεννητριών λειτουργίας. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς ποιο είναι το εύρος συχνοτήτων της γεννήτριας λειτουργίας;