Fatti interessanti sui generatori di funzioni

• Cos'è un generatore di funzioni?

• Quali sono le versioni e i tipi di generatori di funzioni?

• Criteri di acquisto per generatori di funzione - cosa è importante?

• Conclusione: Come acquistare il generatore di funzioni adatto

• Accessori per generatori di funzioni:

 

Cos'è un generatore di funzioni?

I generatori di funzione generano segnali elettrici periodici di forme d'onda diverse. I più noti sono i segnali sinusoidali, rettangolari, triangolari e a rampa. I generatori di funzioni arbitrarie consentono inoltre di definire qualsiasi forma di segnale. In ampiezza e frequenza, questi segnali di uscita sono regolabili, con le più comuni ampiezze TTL e CMOS, che possono essere ancora visualizzate con una tensione di offset DC positiva o negativa di pochi volt. La gamma di frequenza inizia generalmente con frazioni di Hertz e si estende per dispositivi di alta qualità fino alla gamma di MHz a tre cifre. Una funzione di sweep, detta anche wobbler, permette di modulare ciclicamente la forma del segnale reale tra due valori limite definibili. Se è disponibile un ingresso corrispondente, il segnale di base può essere modulato anche mediante l'applicazione di un segnale esterno. 

I generatori di funzioni HF speciali coprono intervalli di frequenza più elevati fino all'intervallo gigahertz. I generatori di funzione sono utilizzati per lo sviluppo e il test di circuiti elettronici, nonché per scopi di regolazione in servizio e per la verifica dell'ingresso delle merci.

 

Quali sono le versioni e i tipi di generatori di funzioni?

Fondamentalmente si distingue tra dispositivi stand-alone dotati di comandi e un proprio display e generatori di funzioni USB sotto forma di una scatola per il collegamento al PC. Questi ultimi non dispongono né di comandi né di display, ma vengono azionati completamente tramite un software per PC in dotazione. Solo i collegamenti per gli ingressi di misura e le uscite di segnale sono comuni alle loro controparti convenzionali. Un vantaggio rispetto ai dispositivi a basso costo di tipo tradizionale senza interfaccia si ottiene grazie alla facilità d'uso del monitor del PC o del notebook. Inoltre, i generatori di funzioni arbitrarie possono modificare le proprie forme d'onda in modo relativamente comodo e salvarle per applicazioni future. Per i generatori di funzioni stand-alone, invece, l'interfaccia e il software sono spesso opzioni a prezzo fisso o sono disponibili per impostazione predefinita solo con dispositivi meglio attrezzati.

Lo svantaggio può essere che l'assenza di controlli "veri" sotto forma di tasti e pulsanti rende complicato il funzionamento nel luogo di prova o che richiede almeno una fase di inserimento e di conversione dell'operatore. Se più dispositivi di misurazione USB vengono controllati contemporaneamente tramite un PC, sia la visualizzazione simultanea che il funzionamento possono essere rapidamente visualizzati in modo poco chiaro. Alcuni generatori di funzione dispongono inoltre di un contatore di frequenza integrato. Questo consente una misurazione precisa della frequenza dei segnali esterni e un controllo preciso della frequenza di uscita. Allo stesso modo, i generatori di funzioni mobili sono disponibili in formato tascabile, alimentati a batteria. Tuttavia, in termini di prestazioni e comfort, questi sono limitati e la loro qualità del segnale, per lo più limitata, è più indicata per esigenze semplici.

 

Criteri di acquisto per generatori di funzione - cosa è importante?

Oltre alla scelta di un tipo specifico, la gamma di frequenza da coprire è il principale criterio di selezione. Inoltre, se il dispositivo deve avere una o due uscite di segnale e se i livelli di segnale disponibili sono sufficienti.

Per le applicazioni nel settore audio è utile se il generatore di funzioni è in grado di fornire un rumore bianco o rosa. Se le forme d'onda standard integrate non sono sufficienti, è necessario un generatore di funzioni arbitrarie. Questo può emettere quasi tutte le forme d'onda intrinsecamente definite e spesso fornire intere sequenze di forme d'onda e rampe diverse. Per un'elevata qualità del segnale è necessario prestare attenzione a un fattore di distorsione ridotto e a bassi valori di jitter. Importante per i segnali arbitrari: Frequenza di campionamento, risoluzione arbitraria e lunghezza massima del segnale.

Se il generatore di funzioni deve essere integrato in un sistema di test, è necessaria un'interfaccia corrispondente. Oltre alla nota interfaccia USB, si trovano nel settore professionale IEEE-488 (GPIB) e le interfacce RS-232. Anche gli ingressi per segnali di trigger esterni e modulazione sono utili. Molti produttori offrono soluzioni di montaggio da 19 pollici, per facilitare l'alloggiamento in un rack adatto.

Se il generatore di funzioni è un dispositivo calibrato, è consigliabile assicurarsi che il generatore di funzioni considerato sia calibrato in base alla corrispondente forma di calibrazione, ad esempio ISO o DAkkS. Una buona ergonomia per l'operatore è importante, così come i comandi ben strutturati e un display ben leggibile.

Una struttura modulare è vantaggiosa ogni volta che le esigenze possono crescere nel tempo. Alcuni produttori offrono numerose opzioni retrofit sotto forma di moduli di interfaccia, aggiornamenti arbitrari e incrementi della larghezza di banda. Ciò può rendere superfluo un costoso acquisto, se il dispositivo esistente è aggiornabile di conseguenza.

 

Conclusione: Come acquistare il generatore di funzioni adatto

Per la frequenza massima necessaria, contare su una certa riserva di sicurezza. La qualità del segnale generalmente diminuisce notevolmente, più ci si avvicina alla frequenza massima del generatore di funzioni. Solo i dispositivi del segmento di prezzo più alto forniscono segnali puliti anche nelle zone di confine, come per le frequenze più basse. In caso contrario, il fattore di distorsione aumenta in modo significativo e, soprattutto per i segnali rettangolari, il limitato tempo di salita e di discesa del segnale si fa notare grazie ai fianchi sempre più "usurati". 

Se si lavora più spesso con forme d'onda da creare autonomamente (funzioni arbitrarie), è importante che a tale scopo sia fornito il software per PC e che il generatore di funzioni sia dotato di una presa USB, tramite la quale è possibile trasferire facilmente le nuove forme d'onda tramite chiavetta USB. Ciò consente inoltre la sostituzione di configurazioni già create tra più dispositivi dello stesso tipo, e la creazione e l'elaborazione di segnali arbitrari tramite software è generalmente molto più semplice e comoda rispetto all'editor integrato sul dispositivo. Un numero sufficiente di posizioni di memoria per ulteriori forme d'onda e sequenze nel dispositivo consente di risparmiare una cancellazione e una riproduzione costanti. 

Se è necessario un contatore di frequenza, un generatore di funzioni con funzione contatore di frequenza integrata può in molti casi rendere superfluo l'acquisto di questo dispositivo aggiuntivo.  

Un buon servizio è importante: Gli utenti professionisti in particolare possono fare a meno di un dispositivo di misurazione necessario solo quando si verifica una riparazione o una calibrazione. I produttori noti in genere dispongono di centri di assistenza che eseguono questi servizi in modo rapido e affidabile.

 

Accessori per generatori di funzioni:

Per la frequenza massima necessaria, contare su una certa riserva di sicurezza. La qualità del segnale generalmente diminuisce notevolmente, più ci si avvicina alla frequenza massima del generatore di funzioni. Solo i dispositivi del segmento di prezzo più alto forniscono segnali puliti anche nelle zone di confine, come per le frequenze più basse. In caso contrario, il fattore di distorsione aumenta in modo significativo e, soprattutto per i segnali rettangolari, il limitato tempo di salita e di discesa del segnale si fa notare grazie ai fianchi sempre più "usurati". 

Se si lavora più spesso con forme d'onda da creare autonomamente (funzioni arbitrarie), è importante che a tale scopo sia fornito il software per PC e che il generatore di funzioni sia dotato di una presa USB, tramite la quale è possibile trasferire facilmente le nuove forme d'onda tramite chiavetta USB. Ciò consente inoltre la sostituzione di configurazioni già create tra più dispositivi dello stesso tipo, e la creazione e l'elaborazione di segnali arbitrari tramite software è generalmente molto più semplice e comoda rispetto all'editor integrato sul dispositivo. Un numero sufficiente di posizioni di memoria per ulteriori forme d'onda e sequenze nel dispositivo consente di risparmiare una cancellazione e una riproduzione costanti. 

Adatti alle prese di collegamento dei generatori di funzione, i cavi di misura schermati e i set di cavi di misura sono disponibili in diversi modelli e lunghezze. Set di adattatori HF, resistenze terminali e passanti e attenuatori. A seconda del produttore e del tipo, sono inoltre disponibili diverse opzioni per l'aggiornamento del dispositivo.