Image

منابع سیگنال و تفاوت های آن ها

تفاوت میان سیگنال ژنراتور، فانکشن ژنراتور، AWG ( Arbitrary Waveform Generator) و پالس ژنراتور چیست؟ منابع سیگنال بخش مهمی در سیستم های تست بوده و به منظور رسیدن به سیگنالی ایده آل و در نتیجه آن، نتایج تست دقیق تر طراحی شده اند.از منابع سیگنال عموما برای شبیه سازی سیگنال های واقعی و برای سنجش عملکرد دستگاه هنگام قرار گرفتن در محیط های واقعی استفاده می گردد.

انواع مختلفی از منابع سیگنال وجود دارد که هرکدام دارای قابلیت ها و محدودیت های مخصوص به خود است با این وجود انتخاب سورس مناسب می تواند مقداری گیج کننده به نظر برسد زیرا سیگنال سورس ها در برخی از قابلیت ها و ویژگی ها دارای مشترکاتی هستند، در ادامه این مطلب به بررسی امکان جایگزینی سورس های سیگنال مختلف با یکدیگر می پردازیم.

Image

انواع سیگنال ژنراتورها:

انواع مختلفی از منابع سیگنال برای تولید سیگنال های الکتریکی به منظور انجام تست های مختلف وجود دارد.یکی از این منابع رایج و پرکاربرد سیگنال ژنراتور RF می باشد که عموما برای تست سیستم های بی سیم به نام سیگنال ژنراتور و برای استفاده در فرکانس های پایین با نام فانکشن ژنراتور شناخته می شود. همچنین AWG برای کاربردهای جامع و عمومی  مناسب است و از پالس ژنراتور نیز برای مخابرات دیجیتال پر سرعت استفاده می گردد. در ادامه به بررسی دقیق تر هر یک از موارد ذکر شده می پردازیم.

سیگنال ژنراتور RF

سیگنال ژنراتور نوعی سورس سیگنال است که خروجی آن سیگنالی در محدوده RF ( 20 کیلوهرتز تا 300 گیگاهرتز است). این سیگنال معمولا یک موج سینوسی با فرکانس و دامنه مشخص است. سیگنال ژنراتور می تواند این موج را برای انتقال اطلاعات به شکل های مختلفی از جمله فرکانس، دامنه و فاز مدولاسیون کند.

AWG (Arbitrary Waveform Generator)

این سورس سیگنال اولین بار در دهه 1980 معرفی شد و مورد استفاده قرار گرفت بیشترین کاربری این سورس ها در آن زمان مدولاسیون IQ ، رادار، حافظه مغناطیسی برای ضبط داده ها و تست دستگاه ها بود.موج تولید شده توسط این منبع سیگنال معمولا به عنوان دنباله ای از نقاط در واحد زمان تعریف می شوندبه همین دلیل نوع موج تولید شده توسط این سورس سیگنال محدودیتی ندارد . با توجه به عملکرد تقویت شده AWG به عنوان مبدل دیجیتال به آنالوگ این دستگاه ها می توانند در کاربردهایی که توان و نویز پارامترهای مد نظر نیستند، به عنوان سیگنال ژنراتور مورد استفاده قرار گیرد. سیگنال سورس AWG دارای بازه ی پهنای باند از 500 مگاهرتز تا 25 گیگاهرتز هستند.

Image

فانکشن ژنراتور:

در گذشته فانکشن ژنراتورها پر کاربردترین سیگنال سورس به شمار می آمدند. این منابع سیگنال قادر به تولید انواع مشخصی از شکل موج ها ( سینوسی، مستطیلی، مثلثی و...) می باشند که کاربر می تواند مشخصه های مختلف آن ها از جمله فرکانس، دامنه، آفست DC، دوره کاری و قرینگی شکل موج را تغییر دهند. بسیاری از فانکشن ژنراتورها می توانند مدولاسیون های ساده از جمله مدولاسیون دامنه، پالس و فرکانس را انجام دهند.و حتی برخی از آنان نیز میتوانند فرکانس خروجی را در بازه دلخواه Sweep کنند. برخلاف AWG پهنای باند فرکانسی فانکشن ژنراتورها در محدوده چند صد مگاهرتز است.

چطور می توان سیگنال سورس مناسب را انتخاب کرد؟

انتخاب سیگنال سورس مناسب بستگی به کاربرد مورد نظر شما دارد. با توجه به پیشرفت تکنولوژی مرزهای میان قابلیت های دستگاه های مختلف به مرور محوتر می گردد. مصادیق بسیاری برای امکان استفاده از سیگنال سورس های مختلف به جای یکدیگر وجود دارد. در چنین مواقعی اولویت انتخاب سادگی استفاده از دستگاه، بودجه و کاربردهای پیش بینی شده در آینده  قرار می گیرند در بخش زیر با چند مورد از کاربردهای رایج سیگنال ژنراتور ها آشنا می شویم که می توانند به انتخاب سورس سیگنال مناسب کمک کنند.

فرکانس پایین:

فانکشن ژنراتورها که با نام ژنراتور شکل موج نیز شناخته می شوند، سیگنال سورس هایی همه جانبه با کاربری و راه اندازی ساده می باشند. فانکشن ژنراتور ها برای تولید سیگنال هایی با فرکانس پایین برای استفاده در آزمایشگاه های تولید نمونه اولیه مورد استفاده قرار گیرند. فانکشن ژنراتور ها همچنین می توانند انواعی از امواج دلخواه از جمله سیگنال های پالس قلب، نویز، لرزش های مکانیکی و سیگنال های صوتی را تولید کنند. در صورتی که فرکانس کمتر از 100 مگاهرتز احتیاج داشته باشید به کارگیری یک فانکشن ژنراتور به عنوان منبع سیگنال می تواند انتخاب درستی باشد.

Image

شبیه سازی سیگنال های واقعی

از سیگنال سورس AWG در کاربردهای بسیاری برای شبیه سازی موقعیت های واقعی مثل تست رادار و مخابرات نوری استفاده می گردد.AWG گرچه انواع مختلفی از سیگنال ها را تولید می کند اما برای استفاده از آن به مجموعه ای از ابزارهای تولید موج احتیاج است که سختی و پیچیدگی استفاده از آن ها می تواند خسته کننده باشد.کاربری ساده یکی از اصلی ترین ملاک ها برای انتخاب منبع سیگنال است.

نتیجه:

تفاوت های میان سیگنال سورس ها به مرور زمان و با پیشرفت سریع تکنولوژی کمتر می شود به همین دلیل انتخاب سیگنال سورس متناسب با کاربردی مشخص کار آسانی به نظر نمی رسد.طبیعتا در مرحله اول مشخصات فنی دستگاه ملاک انتخاب است اما مواردی نظیر استفاده آسان، قیمت و نوع نرم افزار نیز باید در نظر گرفته شود.