Độ trung thực của tín hiệu – Chọn tốc độ mẫu chính xác so với các đặc điểm dạng sóng
Bộ tạo tín hiệu là một trong những phần công nghệ thiết yếu nhất trong điện tử và truyền thông. Nó được sử dụng để tạo ra các loại tín hiệu và tần số khác nhau cho nhiều mục đích khác nhau như thử nghiệm, khắc phục sự cố và thiết kế. Mặc dù bộ tạo tín hiệu tiêu chuẩn là bộ tạo tín hiệu có biên độ, tần số và dạng khác nhau, nhưng có một số loại khác nhau có sẵn trên thị trường hiện nay. Tùy thuộc vào loại, các chức năng, hoạt động và ứng dụng sẽ khác nhau. Những bộ tạo tín hiệu như vậy có những công dụng rất cụ thể như điều chế giọng nói hoặc tạo nhạc khiêu vũ điện tử (EDM).
Mặc dù bộ tạo tín hiệu cơ bản vẫn được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện tử, nhưng nó đã phát triển vượt bậc trong thế kỷ qua. Dưới đây là một số loại bộ tạo tín hiệu phổ biến nhất và ứng dụng của chúng. Bài viết này cũng sẽ lướt qua một trong những nhà sản xuất hàng đầu.
Máy phát tín hiệu tiêu chuẩn
Đây là loại bộ tạo tín hiệu phổ biến nhất tạo ra cả dạng sóng lặp lại và không lặp lại theo biên độ và hình dạng. Chúng được phổ biến rộng rãi trên khắp thế giới và cũng được sử dụng cho mục đích giáo dục (trong các trường đại học để dạy điện tử như một môn học).
Máy tạo dạng sóng tùy ý
Điều này tương tự như một bộ tạo chức năng tiêu chuẩn ngoại trừ các loại hình dạng khác nhau (răng cưa, bước, xung và sóng tam giác), mức băng thông thấp và dải tần hạn chế. Vì chúng cho phép có nhiều hình dạng khác nhau nên chúng được sử dụng trong các ứng dụng thiết kế. Để so sánh, một bộ tạo chức năng chỉ tạo ra sóng hình sin.
Máy phát tín hiệu tần số vô tuyến (RF)
Một loại bộ tạo tín hiệu phổ biến khác, loại này được sử dụng để tạo tín hiệu trong một dải băng thông cụ thể. tiếng chuông
e của bộ tạo tín hiệu RF điển hình là từ 10 kHz đến 6 GHz và có các ứng dụng tương tự như hai loại trên. Tuy nhiên, sự thay đổi về kích thước và tiện ích cho phép chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng như GPS, phát thanh truyền hình, radar, vệ tinh, v.v. Chúng thường tạo ra hai loại tín hiệu: tương tự và kỹ thuật số. Bộ tạo tín hiệu số (còn được gọi là bộ tạo vectơ) tương đối mới và cung cấp nhiều chức năng hơn cho người vận hành.
Một số bộ tạo tín hiệu RF được chế tạo đặc biệt thậm chí có thể vượt quá giới hạn tiêu chuẩn là 6 GHz. Ví dụ: Dòng Lucid của Tabor là một loạt các mô-đun khác nhau có khả năng tạo tín hiệu tương tự lên đến 12 GHz. Chúng được biết đến với tốc độ chuyển đổi tuyệt vời, khả năng tương thích với các ngôn ngữ lập trình hiện đại như Python và MATLAB cũng như giao diện thân thiện với máy móc. Tabor cũng sản xuất các bộ tạo tín hiệu như vậy ở dạng di động, để bàn và giá treo.
Bộ tạo tín hiệu RF chỉ khác với bộ tạo vi sóng về dải tần số. Bộ tạo tín hiệu vi ba có thể tạo tín hiệu lên đến 20 GHz.
Máy phát chức năng
Bộ tạo chức năng là loại bộ tạo tín hiệu phổ biến nhất. Nó tạo ra các dạng sóng lặp đi lặp lại đơn giản với cường độ và tần số khác nhau. Nó sử dụng một mạch tạo tín hiệu và một bộ tạo dao động điện tử để tạo ra các tín hiệu, đóng vai trò kích thích cho mục đích thử nghiệm và thiết kế. Một ví dụ điển hình về ứng dụng của nó là khắc phục sự cố PCB.
Trong một số bộ tạo tín hiệu, có chức năng điều chế cho phép người dùng thay đổi cường độ và hình thức. Những người khác có bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số, bộ tổng hợp và bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự (DAC) để cải thiện khả năng.
Máy phát tín hiệu mục đích đặc biệt
Những loại này có ứng dụng rất cụ thể, hạn chế. Không giống như các bộ tạo tín hiệu có mục đích chung được liệt kê ở trên, chúng chủ yếu thực hiện một chức năng duy nhất với nhiều hỗ trợ cho sự thay đổi về tần số, biên độ, độ trễ và hình dạng.
Máy phát xung
Còn được gọi là bộ tạo xung logic, chúng tạo ra các xung có tần số và biên độ khác nhau. Chúng chủ yếu được sử dụng cho các mục đích thử nghiệm và khắc phục sự cố khi chúng đóng vai trò kích thích cho các mạch và các thiết bị điện tử khác. Máy phát xung rất hiếm vì hầu hết các máy phát khác ngày nay đều có khả năng tạo xung. Mua một máy phát xung duy nhất là không kinh tế.
Máy phát tín hiệu video
Tương tự như bộ tạo âm thanh, bộ tạo tín hiệu video tạo ra dạng sóng đồ họa video. Nó được sử dụng chủ yếu cho mục đích thử nghiệm và được sử dụng trong thử nghiệm TV, trò chơi điện tử và các sản phẩm dựa trên video (phim).
Có thể tạo cả tín hiệu hỗn hợp và đơn sắc, một lần nữa phân loại chúng thành hai loại. Trong một số bộ tạo tín hiệu video, có thêm khả năng tạo tín hiệu âm thanh.
Trình tạo mẫu kỹ thuật số
Được thiết kế riêng để sử dụng để kiểm tra các mạch kỹ thuật số, chúng tạo ra ‘kích thích điện tử kỹ thuật số’ là một dạng sóng điện tương tự như sóng hình sin. Sự giống nhau có liên quan đến khả năng tạo ra hai trạng thái tức là trạng thái cao và trạng thái thấp. Nó sao chép chức năng của tín hiệu điện áp (với mức cao và mức thấp) và hoạt động như một yếu tố kích thích để thử nghiệm và khắc phục sự cố.
Bộ tạo mẫu kỹ thuật số có khả năng tạo ra các mức điện áp tương thích với nhiều hệ thống I/O kỹ thuật số khác nhau như TTL, LVDS và LVCMOS.
Chúng thường bị nhầm lẫn với máy phát xung. Trên thực tế, sự khác biệt của chúng là ở tính năng và khả năng của chúng. Bộ tạo mẫu kỹ thuật số có sẵn dưới dạng cả thiết bị độc lập và thiết bị bổ trợ và được sử dụng rộng rãi trong kích thích DAC, gỡ lỗi hệ thống nhúng và kích thích phần cứng DPS.
Phần mềm tạo tín hiệu
Tất cả các loại được mô tả ở trên đều dựa trên phần cứng. Tuy nhiên, có những ứng dụng phần mềm được sử dụng để tạo ra các dạng sóng tùy ý thông qua các thiết bị đầu ra. Ví dụ: các ứng dụng âm thanh được sử dụng (tải xuống và cài đặt trên máy tính) trong ngành công nghiệp âm thanh để tạo kích thích và truyền chúng qua card âm thanh. Thẻ này sau đó được kết nối với thiết bị kiểm tra hoặc thiết bị đầu vào mong muốn.
Phần mềm tạo tín hiệu dựa trên máy tính như vậy được các nhà sản xuất bán trên toàn cầu nhưng chúng là một phần của thị trường ngách.
Bộ tạo tín hiệu và máy hiện sóng là những bộ phận không thể thiếu của bất kỳ thiết bị thử nghiệm và thiết kế điện tử nào. Không có chúng, sẽ rất khó để kiểm tra và khắc phục sự cố các thiết bị điện tử khác cũng như tạo ra công nghệ mới. Bộ tạo tín hiệu có hiệu suất cao và yêu cầu bảo trì thấp, điều này tự động biến chúng thành một thiết bị đắt giá trong thế giới điện tử. Cũng chính vì lý do này mà các kỹ sư thích mua chúng từ các nhà sản xuất nổi tiếng như Tabor, nơi sản xuất các mô-đun máy tính để bàn tiên tiến và hệ thống tạo tín hiệu di động . Dòng Lucid của nó là sản phẩm tốt nhất trong ngành và có một loạt các tính năng đặc biệt.
Trong khi chín loại trên là các bộ tạo tín hiệu phổ biến nhất, thì có rất nhiều biến thể khác có sẵn trên thị trường. Người dùng được yêu cầu khám phá các trang web và hàng tồn kho của nhà sản xuất nếu họ có mục đích sử dụng cụ thể.
