فانکشن ژنراتور 

فانکشن ژنراتور اساساً یک مولد سیگنال الکتریکی است که انواع مختلفی از شکل موج‌ها را در خروجی تولید می‌کند. این ابزار توانایی تولید شکل موج‌هایی مانند موج سینوسی، موج مربعی، موج مثلثی، موج دندانه اره‌ای و غیره را دارد. محدوده فرکانس قابل تنظیم از چند هرتز تا چند کیلو هرتز است.

مزایای فانکشن ژنراتور

فانکشن ژنراتور یک ابزار همه‌کاره است زیرا طیف گسترده‌ای از فرکانس‌ها و شکل موج‌ها توسط آن تولید می‌شود. شکل موج‌های مختلف تولید شده توسط این مولد  برای کاربردهای مختلف مناسب است. این ژنراتور امکان تنظیم شکل موج، فرکانس، بزرگی و افست را فراهم می‌کند اما قبل از تنظیم به جریان ورودی نیاز دارد.

این ابزار نه‌تنها ویژگی‌های شکل موج را تغییر می‌دهد، بلکه قابلیت اضافه‌کردن یک افست dc به سیگنال را نیز دارد. این قابلیت‌ها در فرکانس پایین قابل‌اجرا هستند اما  در مدل‌های بالاتر امکان کار در فرکانس بالا نیز وجود دارد.

فانکشن ژنراتور می‌تواند 2 شکل موج مختلف را به طور هم‌زمان در دو پایانه مختلف ایجاد کند. این ویژگی مهم خروجی‌های مختلفی برای برنامه‌های خاص را به طور هم زمان پشتیبانی می‌کند. همچنین یک فانکشن ژنراتور می‌تواند به یک ژنراتور دیگر وصل شده و خروجی هر دو می‌تواند در فاز جابه‌جا شود.

اگرچه ژنراتورهای تابع هم فرکانس‌های صوتی و هم فرکانس RF را پوشش می‌دهند، اما معمولاً برای برنامه‌هایی که نیاز به سیگنال‌های اعوجاج کم یا فرکانس پایدار دارند مناسب نیستند. در این مواقع از مولدهای سیگنال استفاده می‌شود.

فانکشن ژنراتورها، مانند بسیاری از مولدهای سیگنال، ممکن است دارای یک تضعیف‌کننده، ابزارهای مختلفی برای تعدیل شکل موج خروجی، و قابلیت فیلتر کردن خودکار و مکرر فرکانس شکل موج خروجی (با استفاده از یک نوسانگر کنترل شده با ولتاژ)  را داشته باشند.  محدودیت تعیین شده توسط اپراتور قابلیت ارزیابی پاسخ فرکانسی  معین را بسیار آسان می‌کند. همچنین برخی از ژنراتورها  می‌توانند نویز سفید یا صورتی تولید کنند.

فانکشن ژنراتورهای مختلفی هم هستند که توانایی تولید هم‌زمان دو شکل موج مختلف را با استفاده از دو پایانه خروجی متفاوت دارند.

مشخصات فانکشن ژنراتور

مشخصات معمول برای یک فانکشن ژنراتور همه‌منظوره عبارت‌اند از:

• تولید شکل موج سینوسی، مربع، مثلث، دندانه اره (رمپ) و پالس
• خروجی مولدهای شکل موج دلخواه می‌توانند امواجی به هر شکلی تولید کنند
• پوشش طیف وسیعی از فرکانس‌ها به‌عنوان‌مثال، Tektronix FG 502 (حدود 1974) 0.1 هرتز تا 11 مگاهرتز را پوشش می‌دهد
• پایداری فرکانس 0.1 درصد در ساعت برای ژنراتورهای آنالوگ یا 500 ppm برای ژنراتور دیجیتال.
• حداکثر اعوجاج موج سینوسی حدود 1% (دقت شبکه شکل‌دهی دیود) برای ژنراتورهای آنالوگ. ژنراتورهای شکل موج دلخواه ممکن است دارای اعوجاج کمتر از -55 دسی‌بل زیر 50 کیلوهرتز و کمتر از -40 دسی‌بل بالای 50 کیلوهرتز باشند
• برخی از فانکشن ژنراتورها را می‌توان به یک منبع سیگنال خارجی قفل کرد
• در فانکشن ژنراتور مدولاسیون دامنه (AM)، مدولاسیون فرکانس (FM) یا مدولاسیون فاز (PM) ممکن است پشتیبانی شود.
• دامنه خروجی تا 10 ولت پیک به پیک.
• دامنه را می‌توان تغییر داد، معمولاً توسط یک تضعیف‌کننده کالیبره شده
• برخی از ژنراتورها ولتاژ افست DC را ارائه می‌دهند، به‌عنوان‌مثال. قابل تنظیم بین -5 ولت تا + 5 ولت.
• امپدانس خروجی 50 Ω.

کاربرد فانکشن ژنراتور

فانکشن ژنراتور در توسعه، آزمایش و تعمیر تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شود مثلاً به‌عنوان منبع سیگنال برای آزمایش تقویت‌کننده‌ها یا وارد کردن یک سیگنال خطا به یک حلقه کنترل استفاده می‌شوند. این ژنراتورها عمدتاً برای کار با مدارهای آنالوگ استفاده می‌شوند، ژنراتورهای پالس مرتبط عمدتاً برای کار با مدارهای دیجیتال استفاده می‌شوند.

فانکشن ژنراتورهای ساده معمولاً شکل موج مثلثی  تولید می‌کنند که فرکانس آن را می‌توان در مراحل مختلف کنترل کرد. این موج مثلثی به‌عنوان پایه برای تمام خروجی‌های دیگر استفاده می‌شود. موج مثلثی با شارژ و تخلیه مکرر یک خازن از منبع جریان ثابت ایجاد می‌شود که  یک رمپ ولتاژ صعودی و نزولی خطی تولید می‌کند. همان‌طور که ولتاژ خروجی بالا و پایین می‌شود شارژ یا دشارژ باعث تولید  موج مثلث خطی می‌شود. با تغییر جریان و اندازه خازن، فرکانس‌های مختلفی ممکن است به دست آید. امواج ریپل را می‌توان با شارژ آهسته خازن با جریان کم تولید کرد یا با استفاده از یک دیود بر روی منبع جریان برای تخلیه سریع قطبیت آن را تغییر داد، یعنی صعود آهسته و نزول سریع را به برعکس تغییر داد.

انواع فانکشن ژنراتور

فانکشن ژنراتور آنالوگ

فانکشن ژنراتور آنالوگ که در آن، برای تولید موج از مدارات خطی مانند مدار , LC و … استفاده می‌شود و حجم فیزیکی بالایی دارند. کنترل با قطعاتی مانند پتانسیومتر، سلکتور و … انجام می‌پذیرد .

فانکشن ژنراتور دیجیتال

فانکشن ژنراتور دیجیتال که در آن یک اسیلاتور با فرکانس ثابت و پایداری بالا (مثل اسیلاتور کریستالی) ، فرکانس اصلی را تولید می‌کرده و مدارات دیجیتالی و شکل موج‌ها با فرکانس مورد نظر را از فرکانس اصلی به دست می‌آید

فانکشن ژنراتور دستی

فانکشن ژنراتور دستی یا فانکشن ژنراتور دستی قابل‌حمل و سبک بوده و می‌تواند انواع شکل موج‌های سینوسی و ... را تولید کند. این فانکشن ژنراتور بسیاری از قابلیت‌های فانکشن ژنراتور معمولی را دارد.

آموزش کار با فانکشن ژنراتور

در فانکشن ژنراتور اولین دکمه یعنی دکمه پاور، ژنراتور را روشن و خاموش می‌کند.پیچ تنظیم برای تنظیم سایر پارامترها به کار می‌رود همچنین می‌توان خروجی موج سینوسی را با دکمه مربوطه انتخاب کرد. ورودی کانتر/تریگر  ‌ برای شمارش فرکانس به کار می‌رود و   خروجی موجی دندان‌اره‌ای توسط دکمه مربوطه انتخاب می‌شود. همچنین دکمه‌ای برای انتخاب شکل موج مربعی  روی آن موجود می‌باشد.  با پیچ تنظیم دامنه می‌توان دامنه مورد نظر را انتخاب کرد معمولاً امپدانس خروجی آن 50 است. دکمه تغییر تنظیمات،  فرکانس پایان و شدت نمایش را نشان می‌دهد.

قیمت فانکشن ژنراتور

 فروش انواع فانکشن ژنراتور  باتوجه‌به نوع و مدل آن  متفاوت می‌باشد که می‌توانید قیمت انواع مختلف آن را در سایت شاهکار استور مشاهده کنید و از علاوه بر تخفیفات شگفت‌انگیز از خدمات پس از فروش ما بهره‌مند شوید.  

شما می‌توانید فانکشن ژنراتورها  با کیفیت عالی و قیمت مناسب به‌صورت آنلاین از  سایت شاهکار استور خریداری کنید. فروش فانکشن ژنراتور در این شرکت  با برندهای چین، ایران و اروپا و ... با تعداد تک و عمده به مشتریان عرضه می‌گردد.

فانکشن ژنراتور چیست؟

فانکشن ژنراتور یکی از ابزار الکترونیکی است که می تواند فرکانس را بر اساس شکل موج های مختلف تولید کند. به عبارت دیگر مولد سیگنال با اشکال مختلف می باشد.

علاوه بر آن فانکشن ژنراتور می تواند پارامترهای سیگنال از قبیل Amplitude، DC Offset، Duty Cycle و ... را در یک فرکانس تعیین و تنظیم نماید.

آربیتاری فانکشن ژنراتور چیست؟

آربیتاری در لغت به معنای شکل موج می باشد. آربیتاری فانکشن ژنراتور یعنی مولدی که می تواند علاوه بر اشکال از قبل تعیین شده در حافظه اش، شکل موج دلخواه نیز تولید کند. بدین گونه که مولد را با پورت usb یا Lan به کامپیوتر وصل نموده و توسط آن نرم افزار مربوطه شکل موج را رسم و به مولد جهت تولید آن منتقل می کنیم.

سوئیپ فانکشن ژنراتور چیست؟

سوئیپ فانکشن ژنراتورها یک ابزار الکترونیکی است که شبیه به یک ژنراتور تابع است که گاهی اوقات روی سیگنال قرار می گیرد و یک شکل موج الکتریکی با فرکانس متغیر خطی و دامنه ثابت ایجاد می کند. سوئیپ ژنراتورها معمولا برای تست پاسخ فرکانسی مدارهای فیلتر الکترونیکی استفاده می شوند. این مدارها بیشتر مدارهای ترانزیستوری با سلف و خازن برای ایجاد توابع خطی هستند.

نوع شکل موج های تولید شده توسط فانکشن ژنراتور؟

برخی از رایج ترین شکل موج هایی که توسط یک مولد تابع ایجاد می شوند، اشکال دندانه اره، موج مثلثی، موج مربعی و موج سینوسی، موج دلخواه و...هستند. این شکل موج ها می توانند تک شات باشند که به منبع Trigger خارجی یا داخلی نیاز دارند یا می توانند امواج تکراری باشند. فانکشن ژنراتورها نه تنها امواج سینوسی ایجاد می کنند، بلکه می توانند شکل موج های تکراری دیگری مانند پالس ها، امواج مربعی، شکل موج های مثلثی و دندان اره ای ایجاد کنند. یک ویژگی اضافی که در عملکرد بسیاری از ژنراتورهای پیدا خواهید کرد، امکان تغییر DC Offset است.

دسته بندی فانکشن ژنراتورها؟

به طور کلی فانکشن ژنراتور ها به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:

• فانکشن ژنراتورهای سینتی سایزری
• سوئیپ فانکشن ژنراتور ها
• آربیتاری فانکشن ژنراتورها

مقایسه سیگنال ژنراتور و فانکشن ژنراتور؟

سیگنال ژنراتور و فانکشن ژنراتور هر دو مولد سیگنال هستند اما سیگنال ژنراتورها همانطور که از اسمش مشخص است تنها سیگنال سینوسی تولید می کند با دامنه ولتاژی دلخواه. در سیگنال ژنراتورها فرکانس می تواند تا چند صد گیگاهرتز برود.

فانکشن ژنراتور مولد سیگنال با اشکال مختلف است که محدوده تولید سیگنال آن تا رنج چند صد مگاهرتز یا چند گیگاهرتز (تجهیزات های تک) می باشد.

آیا فانکشن ژنراتور با باند فرکانسی وسیع می تواند جوابگوی همه پروژه ها باشد؟

با وجود این واقعیت که مولد های سیگنال هم فرکانس های RF و هم فرکانس های صوتی را پوشش می دهند، معمولاً برای پروژه هایی که نیاز به سیگنال های فرکانس (اعوجاج پایدار) را دارند مناسب نیستند. سایر فانکشن ژنراتورها زمانی مناسب هستند که این ویژگی ها مورد نیاز باشد.

کاربرد فانکشن ژنراتور وویژگی های منحصر به فرد آن درالکترونیک ؟

عملکرد فانکشن ژنراتورها نقش مهمی در توسعه، آزمایش و تعمیر تجهیزات الکترونیکی دارند. به عنوان مثال، مولد ها می توانند برای معرفی یک سیگنال خطا به یک حلقه کنترل یا به عنوان منبع سیگنال برای آزمایش تقویت کننده ها استفاده شوند.

فانکشن ژنراتورها عمدتاً برای کار با مدارهای آنالوگ استفاده می شوند. برخی از کاربران و کاربردهای رایج برای مولدهای تابع به شرح زیر است:

·         ایجاد سیگنال در مدار الکترکی

·         توصیف پاسخ فرکانسی

·         تعمیر تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی

·         استفاده در مؤسسات آموزشی

·         استفاده در تحقیق و توسعه

اسیلاتور چیست و نحوه استفاده آن در فانکشن ژنراتور ؟

• current supply source 1,2
• two output amplifiers
• voltage comparator multivibrator
• resistance diode shaping circuit

آی سی های مورد استفاده در فانکشنن ژنراتور؟

• Intersil ICL8038
• Exar XR2206
• IC DDS

بخش های اصلی فانکشن ژنراتور کدامند؟

• frequency control network
• integrator
• oscillator

امروزه طراحی فانکشن ژنراتورها مبتنی بر تراشه های DDS به معنای digital direct synthesizer شده است یعنی این آی سی به تنهایی می تواند فرکانس را تا چند ده مگ ها هرتز تولید کند.

یکی از نکات مهم در فانکشن ژنراتورها که کاربران امروزی کمتر به آن دقت می کنند سرعت نمونه برداری فانکشن ژنراتور می باشد. تراشه میکرو فانکشن ژنراتور ها جهت تولید شکل موج به این شکل هستند که تعدادی نمونه را در واحد ثانیه برداشته و کنار هم می چینند و شکل موج را تشکیل می دهند. طبیعتاً هر چقدر سرعت نمونه برداری بیشتر باشد رزولیشن شکل موج بیشتر خواهد بود.

آیا می توان از فانکشن ژنراتور به عنوان منبع تغذیه استفاده کرد؟

یک منبع تغذیه DC استاندارد یک منبع ولتاژ متغیر برای مدارهای DC در اختیار شما قرار می دهد. برای تنظیم ولتاژ خروجی، کافی است ولوم آن را بچرخانید. به روشی مشابه، یک فانکشن ژنراتور می تواند منبع تغذیه AC باشد. با یک فانکشن ژنراتور، یک منبع ولتاژ متغیر ارائه می‌شود، اما می‌تواند فرکانس را که بر حسب هرتز اندازه‌گیری می‌شود، در ثانیه تغییر دهد.

بسیاری از فانکشن ژنراتورها که امروزه برای فروش در دسترس هستند می توانند شکل سیگنال ولتاژ متناوب را تغییر دهند. موج سینوسی رایج ترین شکل است.

 تئوری عملکرد فانکشن ژنراتورها

یک فانکشن ژنراتور ساده معمولاً یک شکل موج مثلثی ایجاد می کند که فرکانس آن را می توانید کنترل کنید. این موج مثلثی به عنوان مبنایی برای تمام خروجی های دیگر استفاده می شود. تولید موج مثلثی با شارژ و د شارژ از منبع جریان به صورت تکراری صورت می گیرد. فانکشن ژنراتور یک رمپ ولتاژ ایجاد می کند که به صورت خطی بالا رونده و پایین رونده است.

مقایسه کننده برای معکوس کردن شارژ یا دشارژ زمانی که ولتاژ خروجی به حد پایین یا بالا می رسد استفاده می شود و سپس موج مثلثی ایجاد می کند. از طریق تغییر اندازه خازن و جریان، می توان به فرکانس های مختلفی دست یافت.

ما می توانیم امواج دندانه اره ای را با شارژ آهسته خازن با جریان کم و در عین حال استفاده از دیود روی منبع برای تخلیه سریع، تولید کنیم. قطبیت موج دندان اره ایی حاصل به دلیل قطبیت دیود تغییر می کند، یعنی افزایش سریع و کاهش آهسته یا کاهش سریع و افزایش آهسته.

راهنمای استفاده از فانکشن ژنراتور؟

1. فانکشن ژنراتور را روشن کنید و سیگنال خروجی مورد نظر، یعنی موج مثلث، موج سینوسی و موج مربع را انتخاب کنید.
2. اکنون سیم های خروجی باید به یک اسیلوسکوپ متصل شوند تا سیگنال خروجی قابل مشاهده باشد.
3. از کنترل های فرکانس و دامنه برای تنظیم پارامترها استفاده کنید.
4. لیدهای خروجی فانکشن ژنراتور باید به ورودی مداری که می خواهید آزمایش کنید متصل شوند.
5. خروجی مدار شما باید به یک اسیلوسکوپ وصل شود تا تغییر حاصل در سیگنال قابل مشاهده باشد.

اگر ولتاژ خروجی درست نیست، ممکن است از خود بپرسید که چه کاری انجام دهید. بسیاری از فانکشن ژنراتورها که امروزه در دسترس هستند با امپدانس خروجی 50 Ω طراحی شده اند. دلیل این امر آن است که کابل های اتصال RF معمولی از نظر امپدانس مشخصه دارای 50 اهم هستند. برخی از ژنراتورها دارای امپدانس خروجی قابل تنظیم هستند. با این حال، دامنه این ژنراتورها زمانی صحیح است که خروجی ژنراتور در باری که برابر با امپدانس خروجی است تطبیق داشته باشد.

اگر یک ژنراتور امپدانس 50 Ω را در یک ورودی امپدانس بالا، به عنوان مثال، یک اسیلوسکوپ با امپدانس ورودی 1 MΩ استفاده کنید، تقریباً دو برابر خروجی ژنراتور هارمونیک خواهید دید.

قرار دادن یک مقاومت کربنی، در خروجی فانکشن ژنراتور می تواند امپدانس خروجی ژنراتور را تطبیق کرد.

کارکرد فانکشن ژنراتور کنار اسیلوسکوپ؟

اسیلوسکوپ به عنوان ابزاری جهت نمایش دقیق شکل موج تولیدی توسط فانکشن ژنراتور می تواند هم فرکانس و هم دامنه موج را در سیکل های مختلف اندازه گیری کند.

 چگونه یک مولد تابع راه اندازی می کنید؟

مشخصات معمول برای یک فانکشن ژنراتور خوب به شرح زیر است:

• خروجی پالس، دندانه اره ای، مثلثی، مربعی و سینوسی تولید می کند.

• دامنه خروجی تا 10 ولت پیک به پیک.

• پشتیبانی از مدولاسیون فاز، مدولاسیون فرکانس یا مدولاسیون دامنه.

• برخی از فانکشن ژنراتورها می توانند به یک منبع سیگنال خارجی متصل شوند، که این می تواند یک مرجع فرکانس باشد.

• پایداری فرکانس 500ppm برای ژنراتور دیجیتالی یا 0.1 درصد در ساعت برای فانکشن های آنالوگ.

• می تواند طیف وسیعی از فرکانس ها را تولید کند.

• امپدانس خروجی 50 Ω.

• برخی از فانکشن ژنراتورها ولتاژ افست DC را کنترل می کنند.

می توانید دامنه را تغییر دهید، معمولاً توسط یک تضعیف کننده کالیبره شده این کنترل صورت می گیرد.

در هنگام خرید فانکشن ژنراتور به چه نکاتی دقت کنیم؟

 1- تعیین مقدار فرکانس مینیمم و ماکزیمم

2- تعیین مقدار بیت فانکشن ژنراتور. یعنی A/D آن 8،12,16،... باشد.

3- تعیین تعداد شکل موج خروجی

4- تعیین سرعت نمونه برداری و رزولیشن شکل موج

5- تعیین تعداد کانال های فانکشن ژنراتور

6- تعیین مدولاسیون های فانکشن ژنراتور

7- نوع اتصال به کامپیوتر

8- نوع نمایش سیگنال بر روی دستگاه.