Generatoare de semnal

GENERATOARE DE SEMNAL

1. Notiuni teoretice :

Generatoarele de semnal sunt aparate electronice care genereaza ( produc ) tensiuni electrice de valori relativ mici de o anumita forma si marime numite semnale.

In principiu un generator de semnal transforma energia electrica de curent continuu a sursei de alimentare in tensiune alternativa cu parametrii variabili.

Generatoarele de semnal (GS ) se utilizeaza pentru verificarea, reglarea si depanarea aparatelor si echipamentelor electronice.

In functie de conditiile fundamentale de producere a semnalului GS se impart in doua categorii :

- oscilatoare

- generatoare comandate

1.1 Oscilatoare

Oscilatoarele sunt circuite electronice care genereaza oscilatii electrice intretinute de frecventa proprie fara a fi necesar un semnal de comanda.

Forma si amplitudinea semnalului de iesire depinde de configuratia circuitului si de parametrii componentelor.

Parametrii oscilatoarelor :

- forma semnalului generat

- domeniul de frecventa

- stabilitatea frecventei semnalului de iesire

- amplitudinea semnalului de iesire

- coeficientul de distorsiuni neliniare

Clasificarea oscilatoarelor :

a) dupa forma semnalului generat :

- oscilatoare sinusoidale

- oscilatoare nesinusoidale

b) dupa domeniul de frecventa :

- oscilatoare de joasa frecventa sau audiofrecventa ( LF )

- oscilatoare de inalta frecventa ( HF )

- oscilatoare de foarte inalta frecventa ( VHF )

- oscilatoare de ultra inalta frecventa (UHF )

c) dupa principiul de functionare :

- oscilatoare cu rezistenta negativa

- oscilatoare cu reactie

d) dupa configuratia circuitului oscilant :

- oscilatoare RC

- oscilatoare LC

- oscilatoare cu cuart

Oscilatoare sinusoidale

u = √2 U sin 2πft

u = Umax sin ωt

Sunt cele mai utilizate oscilatoare si se caracterizeaza prin aceea ca semnalul generat este o sinusoida pefecta care contine o singura frecventa :

0scilatoarele sinusoidale pot fi de doua tipuri :

. Oscilatoare de tip RC sunt oscilatoare de joasa frecventa ( Hz - zeci de kHz ) la care circuitul de reactie este alcatuit din rezistoare si condensatoare. Practic aceste oscilatoare sunt realizate cu unul sau doua tranzistoare.

Dupa configuratia circuitului de reactie oscilatoarele RC pot fi :

- cu retea de defazare de tip " trece sus "

- cu retea de defazare de tip " trece jos "

- cu punte WIEN

- cu punte in dublu T

. Oscilatoare de tip LC sunt oscilatoare ce folosesc proprietatile selective ale circuitelor care contin bobine si condensatoare.Pentru a obtine oscilatii de amplitudine constanta neamortizate ) pierderile de energie sunt compensate cu ajutorul unei surse de curent continuu. In principiu scilatoarele LC pot fi :

- oscilatoare cu reactie negativa ( mai rar intalnite )

- oscilatoare cu reactie pozitiva

Oscilatoarele cu reactie pozitiva sunt de fapt amplificatoare cu rectie pozitiva. Tensiunea de reactie se obtine prin intermediul unui cuadripol.

Din punct de vedere constructiv oscilatoarele LC sunt :

- oscilatoare in trei puncte de tip COLPITTS

- oscilatoare in trei puncte de tip HARTTLEY

- oscilatoare cu cuplaj magnetic

- oscilatoare cu cuart

1.2 Generatoare comandate

Generatoarele comandate sunt circuite electronice care produc un semnal de iesire numai daca la intrare se aplica un semnal de comanda.De regula acestea sunt generatoare comandate in impulsuri.

Impulsul reprezinta o tensiune cu variatie rapida si durata redusa, intervalul dintre doua impulsuri succesive fiind mult mai mare decat durata acastuia.

Impulsurile se clasifica dupa forma acestora astfel :

a) dreptunghiulare :

b) trapezoidale:

c) dinte de ferastrau:

d) triunghiulare :

Aceste impulsuri sunt generate cu ajutorul unor circuite specifice :

- circuite de limitare

- circuite de derivare

- circuite de integrare

- circuite basculante

2. Generatorul de semnal GAG - 809 :

Acesta este un aparat electronic fabricat de compania GW - INSTEC care produce semnal sinusoidal sau dreptunghiular.

2.1 Specificatii tehnice generale :

-tensiunea de alimentare : 230 ⁄ 50 Hz

-puterea electrica absorbita de la retea : 8W ⁄ 10 VA

-clasa de precizie :    3 % 1Khz

-atenuator in trepte : 0 ; -10 ; -20 ; -30 ;-40 ;-50 Db

-impedanta de iesire : 600 Ω

-domeniul de frecventa : 10 Hz - 1MHz

a) Semnal sinusoidal :

- tensiunea de iesire : 5V - RMS

- caracteristica de frecventa : 10 Hz - 1MHz 0,5 Db

- factorul de distorsiuni : 0,1% in domeniul 500Hz - 20 KHz

0 % in domeniul 50 Hz - 200 KHz

1 % in domeniul 10 Hz - 1 MHz

b) Semnal dreptunghiular:

tensiunea de iesire: 10Vvv

- timpul de comutatie: 200 ns

- impedanta de iesire: Zmin = 600 Ω

2.2 Schema bloc a generatorului de semnal :

1 - oscilator RC in punte WIENN

2 - comutator selector forma de unda

- circuit formator de impulsuri dreptunghiulare

- circuit amplificator ( control nivel de iesire )

- circuit de iesire

- atenuator in trepte ( calibrat )

- bloc de alimentare

2.3 Descrierea panoului frontal :

1 - LED indicator de tensiune

- intrerupator de punere sub tensiune : O - I

- comutator atenuator in trepte

- borne de iesire semnal

5 - comutator forma semnal

6 - selector domeniu de frecventa

7 - buton reglaj amplitudine semnal

8 - buton reglaj frecventa semnal

- reper scara gradata

2.4 Modul de lucru:

- se conecteaza aparatul la priza instalatiei electrice : 230V- 50 Hz

se pune in functiune aparatul prin apasarea butonului 2. LED - ul aprins indica functionarea aparatului.

- se alege forma semnalului cu ajutorul butonului 5.

- se selecteaza domeniul de frecventa cu ajutorul butoanelor 6

se regleaza frecventa dorita cu ajutorul butonului 8

- se regleaza amplitudinea semnalului cu ajutorul butonului 7

Forma semnalului astfel reglat se pote vizualiza pe ecranul unui osciloscop.

Parametrii semnalului se pot masura cu un multimetru digital sau cu osciloscopul.

3. Lucrare practica :

a) reglati generatorul GAG - 809 pentru obtinerea unui semnal sinusoidal de forma :

b) vizualizati pe ecranul osciloscopului semnalul reglat