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Qu'est-ce qu'un générateur de signaux: différents types

Qu'est-ce qu'un générateur de signaux: différents types

Un générateur de signaux est un équipement de test qui produit un signal électrique sous la forme d'une onde. Ceci est utilisé comme un stimulus pour l'élément testé.

Les générateurs de signaux sous toutes leurs formes sont largement utilisés dans les systèmes de test et de développement, étant utilisés avec d'autres instruments de test.

En regardant ce qu'est un générateur de signaux, on verra qu'ils se présentent sous de nombreuses formes - il existe de nombreux types de générateurs de signaux, chacun étant utilisé pour fournir une forme différente de signal. Certains fournissent des signaux RF, d'autres des signaux audio, certains peuvent fournir différentes formes de forme d'onde et d'autres peuvent ne fournir que des impulsions.

Les générateurs de signaux sont utilisés depuis de nombreuses années. Les premiers types étaient très basiques par rapport à la norme des différents types de générateurs de signaux actuels. Les niveaux de performance ainsi que la variété des installations disponibles ont augmenté et amélioré.

Qu'est-ce qu'un générateur de signaux

Les générateurs de signaux se présentent sous diverses formes capables de produire une variété de formes d'onde pour différentes applications de test. Certains de ces instruments de test s'adressent au domaine des tests RF, tandis que d'autres sont utilisés pour les tests audio, éventuellement en tant que générateur d'ondes sinusoïdales, etc. et d'autres pour fournir des impulsions, éventuellement pour exciter des circuits numériques. Il existe des milliers d'applications différentes pour les générateurs de signaux.

Cependant, ils diffèrent des instruments de test de mesure tels que l'oscilloscope, les multimètres numériques, les analyseurs de spectre, etc. en ce qu'au lieu de mesurer un signal, ils génèrent un signal à appliquer à une unité sous test.

En conséquence, il vaut la peine de définir un générateur de signaux:

Définition du générateur de signaux:

Un générateur de signal est un instrument de test électronique qui crée ou génère des formes d'onde répétitives ou non répétitives. Leur forme d'onde peut être de différentes formes et amplitudes. Les générateurs de signaux de tous types sont principalement utilisés dans la conception, la fabrication, l'entretien et la réparation d'appareils électroniques.

Résumé des types de générateurs de signaux

En regardant ce qu'est un générateur de signaux, on verra qu'il existe de nombreux types de générateurs de signaux:

  • Générateur de forme d'onde arbitraire: Le générateur de formes d'onde arbitraires est un type de générateur de signaux qui crée des formes d'ondes très sophistiquées qui peuvent être spécifiées par l'utilisateur. Ces formes d'onde peuvent prendre presque n'importe quelle forme et peuvent être saisies de différentes manières, allant même jusqu'à spécifier des points sur la forme d'onde.

    Essentiellement, un générateur de forme d'onde arbitraire peut être considéré comme un générateur de fonctions très sophistiqué.

    Étant considérablement plus complexes, les générateurs de formes d'onde arbitraires sont plus chers que les générateurs de fonctions, et souvent leur bande passante est plus limitée en raison des techniques requises pour générer les signaux.


  • Générateur de signal audio: Comme son nom l'indique, ce type de générateur de signaux est utilisé pour les applications audio. Les générateurs de signaux tels que ceux-ci fonctionnent sur la gamme audio, généralement d'environ 20 Hz à 20 kHz et plus, et sont souvent utilisés comme générateurs d'ondes sinusoïdales. Ils sont souvent utilisés dans les mesures audio de la réponse en fréquence et pour les mesures de distorsion. En conséquence, ils doivent avoir une réponse très plate et également de très faibles niveaux de distorsion harmonique.
  • Générateur de fonctions: Le générateur de fonctions est un type de générateur de signaux utilisé pour générer des formes d'onde répétitives simples. Généralement, ce type de générateur de signaux produira des formes d'onde ou des fonctions telles que des ondes sinusoïdales, des formes d'onde en dents de scie, des formes d'onde carrées et triangulaires.

    Les premiers générateurs de fonctions avaient tendance à s'appuyer sur des circuits d'oscillateurs analogiques qui produisaient directement les formes d'onde. Les générateurs de fonctions modernes peuvent utiliser des techniques de traitement de signaux numériques pour générer les formes d'onde numériquement et les convertir ensuite du format numérique en un format analogique.

    De nombreux générateurs de fonctions auront tendance à être limités à des fréquences plus basses car c'est là que les formes d'onde créées par ce type de générateur de signaux sont souvent nécessaires. Cependant, il est possible d'obtenir des versions à fréquence plus élevée.


  • Un générateur de pulsion: Comme son nom l'indique, le générateur d'impulsions est une forme de générateur de signaux qui crée des impulsions. Ces générateurs de signaux se présentent souvent sous la forme de générateurs d'impulsions logiques qui peuvent produire des impulsions avec des retards variables et certains offrent même des temps de montée et de descente variables.

    Des impulsions sont souvent nécessaires pour tester divers circuits numériques et parfois analogiques. La capacité à générer des impulsions permet de déclencher des circuits ou d'envoyer des trains d'impulsions à un dispositif pour fournir le stimulus requis.


  • Générateur de signaux RF: Comme son nom l'indique, ce type de générateur de signaux est utilisé pour générer des signaux RF ou radiofréquence.Un générateur de signal RF peut utiliser une variété de méthodes pour générer le signal. Les types de générateurs de signaux analogiques utilisaient des oscillateurs libres, bien que certains aient utilisé des techniques de boucle à verrouillage de fréquence pour améliorer la stabilité. Cependant, la plupart des générateurs de signaux RF utilisent des synthétiseurs de fréquence pour fournir la stabilité et la précision nécessaires. Des techniques de boucle à verrouillage de phase et de synthèse numérique directe peuvent être utilisées. Les générateurs de signaux RF ont souvent la capacité d'ajouter une modulation à la forme d'onde. Les bas de gamme peuvent être en mesure d'ajouter AM ou FM, mais les générateurs de signaux RF haut de gamme peuvent être en mesure d'ajouter des formats de modulation OFDM, CDMA, etc. afin qu'ils puissent être utilisés pour tester des systèmes cellulaires et sans fil.

  • Générateur de signaux vectoriels: Le générateur de signaux vectoriels est un type de générateur de signaux RF qui génère des signaux RF avec des formats de modulation complexes tels que QPSK, QAM, etc.

    Les générateurs de signaux vectoriels ont tendance à être utilisés pour tester les systèmes de communication de données modernes, du Wi-Fi à la 4G, en passant par les systèmes de télécommunications mobiles 5G et de nombreuses autres solutions de connectivité utilisant des formes d'onde avancées. Comme ces formes d'onde utilisent des schémas de modulation et des formes d'onde qui utilisent des informations de phase, un générateur de signaux vectoriels est souvent nécessaire.

Formats du générateur de signaux

Comme d'autres formes d'équipement de test électronique, les générateurs de signaux sont disponibles dans une variété de formats différents. Les types de format disponibles dépendent dans une certaine mesure du type exact de générateur de signaux, mais plusieurs options peuvent être disponibles.

  • Équipement de test au banc traditionnel: L'équipement de test au banc traditionnel est une vision de ce qui vient à l'esprit lorsque l'on parle d'instruments de test. Le boîtier autonome qui comprend le générateur lui-même ainsi que l'alimentation électrique, les fonctions de commande, l'affichage et les commandes externes sont ce que l'on considère normalement comme un équipement de test. Ces instruments de test couvrent le plus grand volume, mais ne sont pas toujours les plus appropriés car d'autres options peuvent également présenter leurs avantages.
  • Carte d'instrument de test de rack: Il existe des modules de test qui peuvent être insérés dans un rack de test. Les premiers systèmes de rack incluaient VXI, mais aujourd'hui PXI est de loin le plus largement utilisé. Basé sur la norme PC populaire connue sous le nom de PCI, PXI est une norme ouverte gérée par la PXI Systems Alliance, PXISA, qui a repris la norme PCI et l'a mise à jour pour les applications d'instrumentation de test. Le rack se compose du système de rack de base de 19 pouces qui comprend une alimentation, et le premier emplacement est réservé au contrôleur ou au lien vers un PC externe. Les emplacements de carte restants peuvent être utilisés pour les instruments de test. Une bonne variété de générateurs de signaux, de générateurs de fonctions, de générateurs de formes d'ondes arbitraires, etc. sont disponibles. Cette approche est idéale pour construire un système automatisé avec un certain nombre d'unités. Malgré ce que l'on peut penser de prime abord, des instruments de test PXI de très haute performance peuvent être obtenus, dont beaucoup égalent les performances d'un équipement de test sur banc.
  • Générateur de signaux USB: Une autre option pour de nombreux instruments de test de nos jours est d'utiliser la puissance d'un PC pour assumer plusieurs des fonctions de l'instrument de test. Le module de test fournit la fonctionnalité de l'équipement de test, dans ce cas générant le signal, mais l'alimentation, les commandes et l'affichage sont fournis par le PC. Cela permet d'acheter des instruments beaucoup moins chers, tout en conservant la capacité et les performances.
  • Utilisez la forme d'onde générée par ordinateur: Dans certains cas, il est possible de générer une forme d'onde numériquement dans un ordinateur à l'aide d'une application ou d'un programme générateur de signaux. La forme d'onde résultante peut être envoyée via la prise audio d'une carte audio. Cet itinéraire offre un moyen très bon marché pour créer un signal, mais est limité par la sortie de l'audio ou de la carte audio du PC. Cela peut être idéal pour certaines applications, mais la sortie finale dépend beaucoup de l'audio ou de la sortie du PC, et cette route n'est peut-être pas la meilleure option si une sortie avec des performances garanties est nécessaire.

Il existe de nombreux formats différents pour les générateurs de signaux en termes de format physique de l'instrument de test. Si un équipement autonome est nécessaire, l'équipement de test au banc est souvent la voie idéale, mais pour les systèmes et les zones où des PC sont disponibles, d'autres options peuvent mieux convenir.

Les différents types de générateurs de signaux sont capables de produire différents types de formes d'onde. Ceux-ci peuvent être utilisés dans différentes applications, certains testant des équipements RF, d'autres fournissant des stimuli pour les cartes logiques et d'autres utilisés dans une multitude de domaines différents pour fournir les différents stimuli nécessaires. Lorsqu'on regarde ce qu'est un générateur de signaux, il est nécessaire de déterminer le type de générateur nécessaire pour le travail donné.

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