Le générateur de fonctions est un type d'instrument utilisé pour générer différents types de formes d'ondes telles que des formes d'onde sinusoïdales, triangulaires, rectangulaires et carrées. Les différents types de formes d'ondes ont des fréquences différentes qui peuvent être générées en utilisant l'instrument comme générateur de fonctions. Ce Générateur génère cinq types de formes d'onde, il s'agit de formes d'onde sinusoïdale, carrée, en dents de scie, triangulaire et rectangle. Il existe deux types de générateurs de fonctions: analogiques et numériques. Les fréquences fournies par ce générateur vont jusqu'à 20 MHz. Une brève explication de ce générateur est discutée dans cet article avec le schéma de circuit et le schéma fonctionnel.
Qu'est-ce que Function Generator?
Définition: Le générateur de fonctions est défini comme un type d'appareil qui produit divers types de formes d'onde en tant que signaux de sortie. Les formes d'onde courantes générées par ce générateur sont les ondes sinusoïdales, carrées, triangulaires et en dents de scie. Les formes d'onde de ces fréquences peuvent être ajustées de hertz à cent kHz. Ce générateur est considéré comme l'instrument le plus polyvalent du laboratoire électrique et électronique car les formes d'onde générées par ce générateur ont des applications dans différents domaines.
Le générateur de fonctions analogiques et les générateurs de fonctions numériques sont des types de générateurs de fonctions. Les avantages d'un générateur analogique sont rentables, simples à utiliser, la flexibilité, l'amplitude et les fréquences sont réglables. Les avantages des générateurs numériques sont de haute précision et stabilité. Les principaux inconvénients de ce générateur numérique sont complexes et coûteux.
Schéma fonctionnel du générateur de fonctions
Le schéma de principe du générateur de fonctions contient divers composants: un réseau de contrôle de fréquence, une source d'alimentation en courant constant 1, une source d'alimentation en courant constant 2, un intégrateur, un comparateur de tension multivibrateur, un condensateur, un circuit de mise en forme de diode à résistance et deux amplificateurs de sortie. Le schéma fonctionnel de ce générateur est illustré dans la figure ci-dessous.
Schéma fonctionnel du générateur de fonctions
Les fréquences peuvent être contrôlées en faisant varier la magnitude du courant. Les deux alimentations à courant constant changeront la fréquence du signal de sortie. Les formes d'onde de sortie générées par ce générateur sont sinusoïdales, triangulaires et carrées. La gamme de fréquences de ces formes d'onde va de 0,01 Hz à 100 kHz. Le réseau de contrôle de fréquence contrôle la fréquence sur le panneau avant de ce générateur, et il y a un bouton appelé contrôle de fréquence. La fréquence des formes d'onde o / p peut être modifiée en utilisant ce bouton et en faisant varier la fréquence.
Le réseau de contrôle de fréquence fournit la tension, et cette tension va réguler les deux sources d'alimentation en courant constant comme supérieure et inférieure. La première tension de sortie d'alimentation en courant constant peut être augmentée linéairement avec le temps, tandis que la source de courant inférieure fournit une tension pour changer la tension de sortie de l'intégrateur qui diminuera linéairement avec le temps. La tension de sortie de l'intégrateur due à la source de courant supérieure est exprimée.
Lorsque la pente de la tension o / p augmente ou diminue, alors la source d'alimentation en courant constant 1 augmente ou diminue. La source de courant constant inférieure deux fournit une commande inverse à l'intégrateur, et en raison de ce courant inverse, la tension de sortie de l'intégrateur diminue linéairement avec le temps. La sortie du comparateur fournit une onde carrée qui a la même fréquence que la tension de sortie. Le réseau de diodes à résistance modifie la pente de la forme d'onde triangulaire à mesure que son amplitude produit et modifie une forme d'onde sinusoïdale avec un<1% distortion. The output waveforms of this generator are shown below.
Formes d'onde de sortie du générateur de fonctions
De cette manière, les trois types de formes d'onde sont produits par ce générateur qui ont des fréquences différentes. La source d'horloge, le test de marge de synchronisation, le test d'alimentation en courant continu, le test du DAC audio sont quelques-unes des applications d'un générateur de fonctions.
Produits de générateur de fonction
Les différents types de produits générateurs de fonctions sont indiqués dans le tableau ci-dessous
| S.NON | Modèle No. | La fréquence | Marque | Numéro de modèle | Formes d'onde |
| 1 | MétroQ MTQ 201T | 2Hz à 200KHz | MetroQ | MTQ 201T | Onde sinusoïdale, carrée et triangulaire |
| deux | Générateur de fonction de fréquence audio | 0,2 Hz à 200 kHz | ASICO | AE 512 | Ondes sinusoïdales, carrées, triangulaires |
| 3 | Metravi FG-5000 | 1 Hz à 5 MHz | Metravi | FG-5000 | Sinus, triangle, carré, rampe, ondes pulsées |
| 4 | MetroQ MTQ 1001 | 0,1 Hz à 1 MHz | MetroQ | MTQ 1001 | Sortie sinusoïdale, carrée et triangulaire et TTL |
| 5 | HTTC FG-2002 | 0,2 Hz à 2 MHz | NAAFIE | FG-2002 | Onde sinusoïdale, onde carrée et onde triangulaire |
Schéma de circuit du générateur de fonctions avec amplificateur opérationnel LM324
Le LM324 est un circuit intégré à 14 broches, le schéma de circuit du générateur de fonctions avec LM324 est illustré ci-dessous. Les composants requis pour ce circuit sont une puce d'amplification opérationnelle LM324, deux résistances 10kΩ, quatre résistances 100kΩ, une résistance 22kΩ, une résistance 220kΩ, un condensateur céramique 1μF, un condensateur céramique 33 nF, un condensateur 10nF et un potentiomètre 100k Ω. Le circuit contient trois amplificateurs , le premier amplificateur opérationnel génère l'onde carrée, le deuxième amplificateur opérationnel génère la sortie d'onde triangulaire et le troisième amplificateur opérationnel génère la sortie d'onde sinusoïdale.
Schéma de circuit du générateur de fonctions avec amplificateur opérationnel LM324
Le schéma des broches du LM324 IC est illustré ci-dessous.
Schéma des broches du circuit intégré LM324
Le LM324 est une puce intégrée composée de 14 broches. La broche 1, 7, 8, 14 sont les broches de sortie, la broche 2, 6, 9, 4 sont les broches d'entrée inverseuses et la broche 3, 5, 10, 12 sont les broches d'entrée non inverseuses, la broche 4 est le Vcc (alimentation), et la broche 11 est la masse.
Caractéristiques
Les spécifications fonctionnelles générales du générateur sont indiquées ci-dessous
- Ce générateur produit cinq types de formes d'onde
- La large gamme de fréquences est générée par ce générateur
- Pour un générateur analogique, la stabilité de fréquence est de 0,1% par heure
- La distorsion sinusoïdale maximale pour les générateurs analogiques est d'environ 1%
- Les modulations AM (Amplitude Modulation), FM ( Modulation de fréquence) , ou PM (Phase Modulation) sont pris en charge
- La sortie d'amplitude est jusqu'à 10 V
Précautions de sécurité
Certaines des précautions de sécurité du générateur de fonctions sont
- Utilisez un réglage de tension approprié
- Fournir une ventilation adéquate
- Ne pas fonctionner à haute fréquence et pression
FAQ
1). Quelle est la différence entre un générateur de signaux et un générateur de fonctions?
Le générateur de fonctions génère plusieurs formes d'onde comme une onde sinusoïdale, une onde en dents de scie, des ondes triangulaires, des ondes rectangulaires et des formes d'onde carrées, mais dans le cas des générateurs de signaux, seules des ondes sinusoïdales sont générées.
2). Qu'est-ce que le générateur de fonctions logiques?
Le générateur de fonctions logiques est un type de générateur qui génère des signaux binaires.
3). Comment fonctionnent les générateurs?
Le générateur convertit l'énergie mécanique en énergie électrique et fonctionne selon le principe de l'induction électromagnétique.
4). Où le générateur de fonctions est-il utilisé?
Les générateurs de fonctions utilisés pour générer diverses formes d'onde comme la forme d'onde sinusoïdale, la forme d'onde en dents de scie, etc.
5). Quels sont les types de générateurs de fonctions?
Il existe deux types de générateurs: les générateurs de fonctions analogiques et numériques.
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