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O que é um gerador de sinal: diferentes tipos

O que é um gerador de sinal: diferentes tipos

Um gerador de sinal é um equipamento de teste que produz um sinal elétrico na forma de uma onda. Isso é usado como um estímulo para o item que está sendo testado.

Os geradores de sinais em todas as suas formas são amplamente utilizados em sistemas de teste e desenvolvimento, sendo usados ​​com outros instrumentos de teste.

Ao observar o que é um gerador de sinal, verá que eles vêm em muitas formas - existem muitos tipos de geradores de sinal, cada um sendo usado para fornecer uma forma diferente de sinal. Alguns fornecem sinais de RF, outros sinais de áudio, alguns podem fornecer diferentes formas de onda e outros podem fornecer apenas pulsos.

Os geradores de sinais são usados ​​há muitos anos. Os primeiros tipos eram muito básicos de acordo com o padrão dos diferentes tipos de gerador de sinal de hoje. Os níveis de desempenho, bem como a variedade de recursos disponíveis, aumentaram e melhoraram.

O que é um gerador de sinal

Os geradores de sinais vêm em várias formas, capazes de produzir uma variedade de formas de onda para diferentes aplicações de teste. Alguns desses instrumentos de teste dirigem-se à arena de teste de RF, enquanto outros são usados ​​para teste de áudio, possivelmente como um gerador de onda senoidal, etc. e outros para fornecer pulsos, possivelmente para circuitos digitais emocionantes. Existem milhares de aplicações diferentes para geradores de sinais.

No entanto, eles diferem dos instrumentos de teste de medição, como osciloscópio, multímetros digitais, analisadores de espectro, etc., em vez de medir um sinal, eles geram um sinal a ser aplicado a uma unidade em teste.

Assim, vale a pena definir um gerador de sinal:

Definição do gerador de sinal:

Um gerador de sinal é um instrumento de teste eletrônico que cria ou gera formas de onda repetidas ou não repetitivas. A forma de onda pode ser de diferentes formas e amplitudes. Geradores de sinais de todos os tipos são usados ​​principalmente no projeto, fabricação, manutenção e reparo de dispositivos eletrônicos.

Resumo dos tipos de gerador de sinal

Olhando para o que é um gerador de sinal, será visto que existem muitos tipos diferentes de gerador de sinal:

  • Gerador de forma de onda arbitrária: O gerador de forma de onda arbitrário é um tipo de gerador de sinal que cria formas de onda muito sofisticadas que podem ser especificadas pelo usuário. Essas formas de onda podem ter quase qualquer formato e podem ser inseridas de várias maneiras, estendendo-se até a especificação de pontos na forma de onda.

    Essencialmente, um gerador de forma de onda arbitrário pode ser considerado um gerador de função muito sofisticado.

    Sendo consideravelmente mais complexos, os geradores de forma de onda arbitrários são mais caros do que os geradores de função e, muitas vezes, sua largura de banda é mais limitada devido às técnicas necessárias para gerar os sinais.


  • Gerador de sinal de áudio: Como o nome indica, este tipo de gerador de sinal é usado para aplicações de áudio. Geradores de sinais como esses operam na faixa de áudio, normalmente de cerca de 20 Hz a 20 kHz e mais, e são freqüentemente usados ​​como geradores de onda senoidal. Eles são freqüentemente usados ​​em medições de áudio de resposta de frequência e para medições de distorção. Como resultado, eles devem ter uma resposta muito plana e também níveis muito baixos de distorção harmônica.
  • Gerador de funções: O gerador de função é um tipo de gerador de sinal usado para gerar formas de onda repetitivas simples. Normalmente, este tipo de gerador de sinal produzirá formas de onda ou funções como ondas senoidais, formas de onda dente de serra, formas de onda quadradas e triangulares.

    Os primeiros geradores de função tendiam a depender de circuitos osciladores analógicos que produziam as formas de onda diretamente. Os geradores de função modernos podem usar técnicas de processamento de sinal digital para gerar as formas de onda digitalmente e então convertê-las do formato digital para o analógico.

    Muitos geradores de função tendem a ser limitados a frequências mais baixas, pois é aqui que as formas de onda criadas por este tipo de gerador de sinal são frequentemente necessárias. No entanto, é possível obter versões de frequência mais alta.


  • Gerador de pulso: Como o nome sugere, o gerador de pulsos é uma forma de gerador de sinais que cria pulsos. Esses geradores de sinal geralmente têm a forma de geradores lógicos de pulso que podem produzir pulsos com atrasos variáveis ​​e alguns até oferecem tempos de subida e queda variáveis.

    Frequentemente, os pulsos são necessários ao testar vários circuitos digitais e, às vezes, analógicos. A capacidade de gerar pulsos permite que circuitos sejam disparados ou trens de pulsos sejam enviados a um dispositivo para fornecer o estímulo necessário.


  • Gerador de sinal RF: Como o nome indica, este tipo de gerador de sinal é usado para gerar RF ou sinais de radiofrequência.Um gerador de sinal de RF pode usar uma variedade de métodos para gerar o sinal. Os tipos de gerador de sinal analógico usavam osciladores de funcionamento livre, embora alguns usassem técnicas de loop de frequência bloqueada para melhorar a estabilidade. No entanto, a maioria dos geradores de sinais de RF usa sintetizadores de frequência para fornecer a estabilidade e a precisão necessárias. Podem ser utilizadas técnicas de loop de bloqueio de fase e de síntese digital direta. Os geradores de sinal de RF geralmente têm a capacidade de adicionar modulação à forma de onda. Os terminais mais baixos podem ser capazes de adicionar AM ou FM, mas os geradores de sinais RF de ponta podem ser capazes de adicionar formatos de modulação OFDM, CDMA, etc. para que possam ser usados ​​para testar sistemas celulares e sem fio.

  • Gerador de sinal vetorial: O gerador de sinal vetorial é um tipo de gerador de sinal RF que gera sinais RF com formatos de modulação complexos, como QPSK, QAM, etc.

    Os geradores de sinais vetoriais tendem a ser usados ​​para o teste de sistemas modernos de comunicação de dados, tudo de Wi-Fi a sistemas de telecomunicações móveis 4G, 5G e muitas outras soluções de conectividade que usavam formas de onda avançadas. Como essas formas de onda usam esquemas de modulação e formas de onda que usam informações de fase, um gerador de sinal vetorial geralmente é necessário.

Formatos de gerador de sinal

Como outras formas de equipamento de teste eletrônico, os geradores de sinal estão disponíveis em uma variedade de formatos diferentes. Os tipos de formato disponíveis dependem até certo ponto do tipo exato de gerador de sinal, mas existem várias opções que podem estar disponíveis.

  • Equipamento de teste de bancada tradicional: O equipamento de teste de bancada tradicional é a visão do que vem à mente quando se fala em instrumentos de teste. A caixa independente que inclui o próprio gerador, bem como a fonte de alimentação, as funções de controle, o visor e os controles externos são o que normalmente se considera um equipamento de teste. Esses instrumentos de teste cobrem o maior número de volumes, mas nem sempre são os mais adequados, pois outras opções também podem ter suas vantagens.
  • Cartão de instrumento de teste de rack: Existem módulos de teste que podem ser inseridos em um rack de teste. Os primeiros sistemas de rack incluíam VXI, mas hoje o PXI é de longe o mais usado. Com base no popular padrão de PC conhecido como PCI, PXI é um padrão aberto gerenciado pela PXI Systems Alliance, PXISA, que pegou o padrão PCI e o atualizou para aplicações de instrumentação de teste. O rack consiste em um sistema de rack básico de 19 polegadas que inclui uma fonte de alimentação e o primeiro slot é reservado para o controlador ou link para um PC externo. Os slots de cartão restantes podem ser usados ​​para os instrumentos de teste. Uma boa variedade de geradores de sinais, geradores de funções, geradores de formas de onda arbitrárias, etc. estão disponíveis. Essa abordagem é ideal para construir um sistema automatizado com várias unidades. Apesar do que se possa pensar à primeira vista, podem ser obtidos instrumentos de teste PXI de altíssimo desempenho, muitos dos quais igualam o desempenho do equipamento de teste de bancada.
  • Gerador de sinal USB: Outra opção para muitos instrumentos de teste hoje em dia é usar a potência de um PC para realizar várias das funções do instrumento de teste. O módulo de teste fornece a funcionalidade do equipamento de teste, neste caso a geração do sinal, mas a fonte de alimentação, os controles e o display são fornecidos pelo PC. Isso permite que instrumentos de custo muito mais baixo sejam comprados, enquanto mantém a capacidade e o desempenho.
  • Use a forma de onda gerada por computador: Em alguns casos, é possível gerar uma forma de onda digitalmente dentro de um computador usando um aplicativo ou programa gerador de sinal. A forma de onda resultante pode ser enviada através do soquete de áudio de uma placa de áudio. Esta rota oferece uma rota muito barata para a criação de um sinal, mas é limitada pela saída do áudio do PC ou placa de áudio. Pode ser ideal para algumas aplicações, mas a saída final depende muito do áudio ou da saída do PC, e essa rota possivelmente não é a melhor opção se uma saída com desempenho garantido for necessária.

Existem muitos formatos diferentes para geradores de sinal em termos de formato físico do instrumento de teste. Se for necessário equipamento autônomo, geralmente o equipamento de teste de bancada é a rota ideal, mas para sistemas e áreas onde os PCs estão disponíveis, outras opções podem ser mais adequadas.

Os diferentes tipos de gerador de sinal são capazes de produzir diferentes tipos de forma de onda. Eles podem ser usados ​​em diferentes aplicações, alguns testando equipamentos de RF, outros fornecendo estímulos para placas lógicas e outros usados ​​em uma série de áreas diferentes para fornecer os diferentes estímulos necessários. Ao ver o que é um gerador de sinais, é necessário determinar o tipo de gerador necessário para o trabalho em questão.


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