Blog DI Tektronix fornisce consulenza sui generatori di segnali per i test di precisione

Nel vasto oceano dell'ingegneria elettronica, il testing serve come bussola di navigazione che guida l'esplorazione nei misteri della progettazione dei circuiti. I generatori di segnale rappresentano i segni più critici su questa bussola, determinando la nostra capacità di simulare accuratamente vari segnali elettronici e verificare le prestazioni e l'affidabilità dei circuiti. Con numerose opzioni di generatori di segnale disponibili, la selezione dello strumento più adatto è diventata una sfida significativa per gli ingegneri.

Come suggerisce il nome, i generatori di segnale sono dispositivi in grado di produrre vari segnali elettronici. Che siano analogici o digitali, ideali o distorti, i generatori di segnale possono generarli tutti senza sforzo, fornendo un solido supporto per la verifica della progettazione dei circuiti. In base a diversi scenari applicativi e requisiti, i generatori di segnale possono essere ulteriormente classificati in diversi tipi, ognuno con vantaggi unici e casi d'uso appropriati.

I generatori di forma d'onda, spesso chiamati generatori di funzione, rappresentano i membri più fondamentali e comuni della famiglia dei generatori di segnale. Producono forme d'onda elettriche standard come onde sinusoidali, onde quadre, onde triangolari e onde a dente di sega su un ampio intervallo di frequenza, soddisfacendo varie esigenze di testing di circuiti di base. Il termine "funzione" è tipicamente utilizzato quando lo strumento è limitato alla generazione di forme d'onda comuni.

I generatori di funzione arbitraria (AFG) rappresentano una versione migliorata dei generatori di forma d'onda, mantenendo tutte le funzioni standard aggiungendo la capacità di generare forme d'onda di forme arbitrarie. Gli AFG sono dotati di librerie di forme d'onda integrate per un uso immediato e consentono la creazione di forme d'onda personalizzate. Gli utenti possono regolare vari parametri tra cui frequenza, ampiezza e offset, e possono persino incorporare distorsioni di base o effetti di modulazione per una simulazione di segnale più flessibile.

Gli AFG rappresentano attualmente l'architettura di generatore di segnale più utilizzata nel settore. Sebbene potrebbero non eguagliare la diversità di forme d'onda dei generatori di forme d'onda arbitrarie (AWG) più avanzati, eccellono nella stabilità e nella rapida commutazione di frequenza. Per i dispositivi che richiedono onde sinusoidali e quadre classiche con rapide transizioni di frequenza tra due punti, gli AFG si dimostrano ideali. Servono anche come attrezzatura standard per il "double-pulse testing" nell'elettronica di potenza.

I generatori di forme d'onda arbitrarie (AWG) rappresentano i prodotti di punta della famiglia dei generatori di segnale, offrendo capacità di generazione di forme d'onda senza pari per produrre virtualmente qualsiasi forma d'onda immaginabile. Essenzialmente sofisticati sistemi di riproduzione di forme d'onda, gli AWG generano forme d'onda basate su dati digitali memorizzati che descrivono i livelli di tensione in continua evoluzione dei segnali AC.

Per una maggiore flessibilità, molte forme d'onda possono essere caricate come passi e riprodotte in sequenze, includendo ripetizioni, salti e trigger, per definire l'ordine e la frequenza di ripetizione di ogni passo. Combinando forme d'onda arbitrarie con sequenze, gli AWG possono produrre una riproduzione di forme d'onda estremamente complessa e dinamica.

Gli AWG generano principalmente forme d'onda compilate su misura piuttosto che forme d'onda comuni preimpostate, trovando applicazioni in diversi campi tra cui la modulazione ottica, il calcolo quantistico, la simulazione del sistema frenante antibloccaggio automobilistico e il testing di stress delle reti wireless.

Per le applicazioni di testing wireless, i generatori di segnale RF servono tipicamente come strumenti primari. Questi dispositivi si concentrano meno sull'intervallo di tensione del DAC e più su specifiche critiche tra cui l'intervallo di frequenza operativa, la risoluzione dell'impostazione della frequenza, la potenza di uscita massima e il rumore di fase. Solitamente forniscono modulazioni analogiche standard come AM, FM e PM.

I generatori di segnale vettoriale RF sono specializzati nella creazione di segnali RF con schemi di modulazione analogica e digitale, supportando formati tra cui QAM, QPSK, FSK, BPSK e OFDM. Questi generatori servono comunemente nel testing della sensibilità del ricevitore e possono funzionare come generatori di forme d'onda arbitrarie per la generazione di segnali in banda base o accettare segnali di ingresso da AWG/AFG.

Il campo della generazione di segnali continua ad evolversi con strumenti all'avanguardia che coprono applicazioni che vanno dalla replica di segnali di sensori alla creazione di segnali RF e dati seriali ad alta velocità. I moderni generatori di segnale possono produrre tipi di segnale quasi illimitati: analogici o digitali, ideali o distorti, standard o personalizzati, fornendo agli ingegneri strumenti affidabili e precisi per requisiti di testing completi.