Elektronik devrelerin geliştirilmesi ve test edilmesi sırasında yalnızca sinyali ölçmek yeterli değildir. Çoğu zaman devreye kontrollü ve tekrarlanabilir bir test sinyali uygulanması gerekir.

Örneğin bir amplifikatörün frekans cevabını test etmek, bir filtrenin cutoff frekansını görmek, bir sensör girişini simüle etmek veya dijital devrenin pulse cevabını incelemek için belirli özelliklerde sinyal üretmek gerekir.

Bu amaçla kullanılan temel laboratuvar cihazlarından biri fonksiyon jeneratörüdür.

Daha gelişmiş cihazlarda kullanıcı yalnızca sinüs, kare veya üçgen dalga üretmekle kalmaz; kendi özel dalga şeklini de oluşturabilir. Bu cihazlar genellikle:

Arbitrary Waveform Generator – AWG

olarak adlandırılır.

Bu rehberde fonksiyon jeneratörü nedir, AWG nedir, DDS nasıl çalışır, arbitrary waveform ne işe yarar, sample rate ve vertical resolution neden önemlidir, sweep, burst ve modulation fonksiyonları nasıl kullanılır ve doğru sinyal jeneratörü seçerken nelere dikkat edilmelidir? sorularını inceliyoruz.

Fonksiyon Jeneratörü Nedir?

Fonksiyon jeneratörü kontrollü elektriksel dalga şekilleri oluşturan laboratuvar test cihazıdır.

Temel cihazlar genellikle:

• sinüs,
• kare,
• üçgen,
• ramp,
• pulse

gibi standart dalga şekilleri üretebilir.

Kullanıcı sinyalin;

• frekansını,
• genliğini,
• DC offsetini,
• duty cycle değerini

ayarlayabilir.

Böylece test edilen devreye kontrollü ve tekrarlanabilir bir giriş sinyali uygulanır.

Fonksiyon Jeneratörü Ne İşe Yarar?

Fonksiyon jeneratörleri;

• amplifikatör testleri,
• filtre karakterizasyonu,
• sensör simülasyonu,
• analog devre geliştirme,
• dijital devre testleri,
• güç elektroniği kontrol testleri,
• eğitim laboratuvarları

gibi birçok alanda kullanılabilir.

Örneğin bir alçak geçiren filtrenin girişine farklı frekanslarda sinüs sinyali uygulanarak çıkış genliği ölçülebilir.

Böylece filtrenin frekans cevabı çıkarılabilir.

Arbitrary Waveform Generator Nedir?

Arbitrary Waveform Generator:

AWG

olarak kısaltılır.

AWG, standart fonksiyonlara ek olarak kullanıcının tanımladığı özel dalga şekillerini üretebilen sinyal kaynağıdır.

Örneğin kullanıcı;

• özel transient waveform,
• sensör çıkışı,
• bozulmuş sinüs,
• gerçek ölçümden alınmış dalga şekli,
• özel pulse dizisi

oluşturabilir.

Bu nedenle AWG, klasik fonksiyon jeneratörüne göre çok daha esnek bir test cihazıdır.

Fonksiyon Jeneratörü ile AWG Arasındaki Fark Nedir?

Temel fark özel dalga şekli üretme kapasitesidir.

Fonksiyon Jeneratörü

Önceden tanımlanmış standart sinyalleri üretir.

AWG

Standart sinyallere ek olarak kullanıcının oluşturduğu arbitrary waveform’ları üretebilir.

Ancak modern cihazlarda bu iki sınıf büyük ölçüde birleşmiştir.

Birçok cihaz hem:

Function Generator

hem:

Arbitrary Waveform Generator

olarak çalışır.

B&K Precision 4060B serisi buna iyi bir örnektir; cihaz standart fonksiyonların yanında gerçek arbitrary waveform üretimini de desteklemektedir.

Sinüs Dalgası Nerede Kullanılır?

Sinüs dalgası elektronik testlerde en temel sinyallerden biridir.

Başlıca kullanım alanları:

• amplifikatör gain testi,
• filtre frekans cevabı,
• ses elektroniği,
• rezonans testleri,
• analog devre karakterizasyonudur.

Sinüs dalgasının harmonik bozulmasının düşük olması özellikle hassas analog testlerde önemlidir.

B&K Precision 4060B serisinin teknik verilerinde düşük frekanslarda düşük harmonik bozulma performansı belirtilmektedir.

Kare Dalga Ne İçin Kullanılır?

Kare dalga;

• dijital devrelerin,
• pulse response’un,
• transient cevabın,
• filtre davranışının

test edilmesinde kullanılır.

İdeal kare dalga çok sayıda yüksek frekanslı harmonik içerir.

Bu nedenle bir devrenin bandwidth’i sınırlıysa kare dalganın kenarları yuvarlaklaşabilir.

Bu özellik hızlı görsel testlerde oldukça faydalıdır.

Üçgen ve Ramp Sinyali Nerede Kullanılır?

Üçgen ve ramp sinyalleri;

• comparator devreleri,
• ADC/DAC testleri,
• lineerlik ölçümleri,
• PWM üretimi,
• kontrol devreleri

gibi uygulamalarda kullanılabilir.

Ramp symmetry özelliği değiştirilerek yükselen ve düşen kenarların süreleri farklılaştırılabilir.

Pulse Generator Nedir?

Pulse generator kısa ve kontrollü pulse sinyalleri üreten cihaz veya fonksiyondur.

Önemli parametreleri:

• pulse width,
• rise time,
• fall time,
• duty cycle,
• repetition rate

değerleridir.

Modern AWG cihazlarında gelişmiş pulse generator fonksiyonları bulunabilir.

B&K Precision 4060B serisinde pulse width minimum 16,3 ns seviyesine kadar ayarlanabilmektedir; rise/fall time da programlanabilir yapıdadır.

Frequency Range Nedir?

Frequency range, cihazın üretebildiği minimum ve maksimum frekans aralığını belirtir.

Örneğin bir cihaz:

1 µHz – 40 MHz

aralığında sinüs üretebilir.

Ancak aynı cihazda kare, pulse ve arbitrary waveform maksimum frekansları farklı olabilir.

B&K Precision 4060B ailesinde modele göre sinüs üretim frekansı 40 MHz, 80 MHz veya 120 MHz seviyelerine kadar çıkmaktadır.

Bu nedenle yalnızca cihaz adındaki maksimum MHz değerine bakmak yeterli değildir.

AWG Frekansı ile Sample Rate Aynı Şey midir?

Hayır.

Bu iki değer sık karıştırılır.

Output Frequency

Üretilen waveform’un tekrar frekansıdır.

Sample Rate

Arbitrary waveform’un saniyede kaç örnekle oluşturulduğunu gösterir.

Örneğin bir AWG:

300 MSa/s

sample rate’e sahip olabilir ancak arbitrary waveform maksimum frekansı bundan çok daha düşük olabilir.

Sample rate dalga şeklinin zaman çözünürlüğünü etkiler.

MSa/s Ne Demektir?

MSa/s:

Mega Samples per Second

anlamına gelir.

Örneğin:

300 MSa/s

saniyede 300 milyon örnek anlamına gelir.

Arbitrary waveform, bellekte saklanan sayısal örneklerin DAC üzerinden analog çıkışa dönüştürülmesiyle oluşturulur.

Sample rate ne kadar yüksekse kısa süreli waveform ayrıntıları o kadar iyi temsil edilebilir.

Vertical Resolution Nedir?

AWG’nin DAC çözünürlüğü waveform genliğinin kaç farklı sayısal seviyede oluşturulabileceğini etkiler.

Örneğin:

16 bit

çözünürlük teorik olarak:

65.536 farklı seviye

sağlar.

Daha yüksek bit çözünürlüğü özellikle küçük waveform ayrıntılarının ve düşük distorsiyonlu sinyallerin oluşturulmasında avantaj sağlayabilir.

B&K Precision 4060B serisi 16 bit vertical resolution kullanmaktadır.

Waveform Memory Nedir?

Arbitrary waveform kullanıcı tarafından çok sayıda noktayla tanımlanabilir.

Cihazın saklayabildiği maksimum nokta sayısına:

waveform length

veya waveform memory denir.

Örneğin:

8 Mpoints

sekiz milyon waveform noktası anlamına gelir.

Uzun hafıza daha karmaşık ve uzun süreli waveform’ların ayrıntılı oluşturulmasını sağlar.

B&K Precision 4060B serisi true arbitrary modunda 8 Mpoint’e kadar waveform length sunmaktadır.

DDS Nedir?

DDS:

Direct Digital Synthesis

anlamına gelir.

Dijital olarak oluşturulan faz ve genlik bilgileri DAC yardımıyla analog waveform’a dönüştürülür.

DDS teknolojisinin avantajları:

• hassas frekans ayarı,
• yüksek frekans kararlılığı,
• hızlı frekans değişimi,
• geniş sinyal üretim seçenekleridir.

Fonksiyon jeneratörlerinde oldukça yaygın kullanılan bir tekniktir.

DDS Arbitrary ile True Arbitrary Arasındaki Fark

Bazı AWG cihazlarında arbitrary waveform DDS yöntemiyle tekrar oluşturulur.

Waveform frekansı değiştirildiğinde cihaz belirli örnekleri atlayabilir veya tekrar kullanabilir.

True arbitrary modunda ise waveform daha kontrollü değişken clock yapısıyla her örnek noktasını sırasıyla üretebilir.

B&K Precision 4060B teknik dokümanı bu ayrımı özellikle vurgular. Seride DDS modunun yanında true arbitrary mode bulunur ve özel waveform’ların örnek atlamadan yeniden oluşturulması hedeflenir.

Arbitrary Waveform Ne Zaman Gereklidir?

Standart sinüs veya pulse sinyalinin gerçek sistemi temsil etmediği durumlarda arbitrary waveform kullanılabilir.

Örneğin:

• krank sensörü benzeri özel sinyal,
• gerçek sensörden kaydedilmiş waveform,
• bozulmuş şebeke waveform’u,
• özel pulse dizisi,
• medikal sensör simülasyonu

oluşturulabilir.

Bu özellik Ar-Ge laboratuvarlarında gerçek dünya sinyallerinin tekrar tekrar uygulanmasını sağlar.

Osiloskoptan Alınan Waveform AWG’de Kullanılabilir mi?

Birçok modern test sisteminde osiloskopta kaydedilen waveform bilgisayara aktarılıp uygun formata dönüştürülerek AWG’ye yüklenebilir.

Bu yaklaşım:

capture → reproduce

yöntemi olarak düşünülebilir.

Örneğin sahada oluşan anormal bir sensör sinyali osiloskopla kaydedilir.

Daha sonra laboratuvarda AWG ile aynı waveform tekrar üretilerek elektronik kontrol ünitesinin davranışı test edilebilir.

Amplitude Nedir?

Amplitude sinyalin büyüklüğünü ifade eder.

Fonksiyon jeneratörlerinde genellikle:

Vpp – peak-to-peak

olarak ayarlanır.

Örneğin:

10 Vpp

sinyal +5 V ile -5 V arasında değişebilir.

Ancak buna DC offset eklenirse waveform’un mutlak maksimum ve minimum değerleri değişir.

Vpp, Vpeak ve Vrms Arasındaki Fark

Sinüs dalgası için:

Vpp = 2 × Vpeak

ve:

Vrms = Vpeak / √2

ilişkileri kullanılabilir.

Örneğin:

10 Vpp

sinüs:

5 Vpeak

ve yaklaşık:

3,54 Vrms

değerine karşılık gelir.

Ancak bu ilişkiler waveform şekline bağlıdır.

DC Offset Nedir?

DC offset AC waveform’un sıfır volt merkezinden yukarı veya aşağı kaydırılmasıdır.

Örneğin:

2 Vpp sinüs + 2,5 V offset

yaklaşık:

1,5 V – 3,5 V

arasında değişebilir.

Bu özellik özellikle tek beslemeli analog ve dijital devrelerin testinde önemlidir.

Fonksiyon Jeneratöründe 50 Ohm Neden Önemlidir?

Profesyonel sinyal jeneratörlerinin çıkış empedansı çoğunlukla:

50 Ω

olarak tasarlanır.

Cihaz ekranında gösterilen amplitude değeri bazı cihazlarda 50 Ω terminasyon varsayımına göre hesaplanır.

Eğer çıkış yüksek empedanslı osiloskop girişine bağlanırsa görülen amplitude beklenenden farklı olabilir.

Bu, laboratuvarlarda sık karşılaşılan bir ölçüm hatasıdır.

50 Ohm Yükte Gerilim Neden Yarıya Düşer?

Basitleştirilmiş olarak jeneratörün içinde 50 Ω kaynak direnci vardır.

Dışarıya da 50 Ω yük bağlanırsa gerilim bölücü oluşur.

Bu nedenle açık devre çıkış geriliminin yaklaşık yarısı yük üzerinde görülür.

Bazı jeneratörler ekran değerini seçilen load impedance ayarına göre otomatik düzeltir.

High-Z ve 50 Ohm Ayarı

Fonksiyon jeneratöründe genellikle:

50 Ω

veya:

High-Z

yük seçeneği bulunabilir.

Bu ayar çoğu zaman fiziksel çıkış empedansını değiştirmekten ziyade ekranda gösterilen amplitude değerinin nasıl hesaplanacağını belirler.

Bu nedenle gerçek bağlantı koşuluna uygun seçilmelidir.

Dual Channel Fonksiyon Jeneratörü Nedir?

İki bağımsız çıkış kanalına sahip jeneratör:

Dual Channel

olarak adlandırılır.

Bu yapı sayesinde iki farklı waveform eş zamanlı üretilebilir.

Örneğin:

CH1 → Sinüs

CH2 → Clock

veya:

CH1 → 0° sinüs

CH2 → 90° sinüs

üretilebilir.

B&K Precision 4060B serisi çift kanallı function/arbitrary waveform generator ailesidir.

Phase Offset Nedir?

İki kanal arasındaki faz farkı ayarlanabilir.

Örneğin:

CH1 = 10 kHz, 0°

CH2 = 10 kHz, 90°

oluşturulabilir.

Bu özellik;

• quadrature signals,
• motor kontrol simülasyonları,
• faz duyarlı devreler

için kullanılabilir.

4060B serisi kanallar arasında programlanabilir phase offset desteği sunmaktadır.

Sweep Nedir?

Sweep modunda cihaz frekansı belirlenen başlangıç ve bitiş değerleri arasında otomatik değiştirir.

Örneğin:

100 Hz → 100 kHz

sweep yapılabilir.

Bu yöntem;

• filtreler,
• amplifikatörler,
• rezonans devreleri

için frekans cevabı araştırmasında kullanılabilir.

Linear ve Log Sweep Arasındaki Fark

Linear sweep frekansı zamanla doğrusal artırır.

Logarithmic sweep ise frekans değişimini logaritmik ölçekle gerçekleştirir.

Geniş frekans aralıklarının incelenmesinde log sweep daha kullanışlı olabilir.

B&K Precision 4047B üzerinde doğrudan linear/log sweep fonksiyonu bulunmaktadır.

Burst Mode Nedir?

Burst modunda jeneratör sürekli waveform yerine belirli sayıda cycle üretir.

Örneğin:

10 cycle sinüs

üretip durabilir.

Daha sonra trigger geldiğinde yeniden 10 cycle üretebilir.

Bu özellik;

• transient testleri,
• ultrasonik uygulamalar,
• rezonans testleri,
• pulse paketleri

için kullanılabilir.

Trigger Nedir?

Trigger, waveform üretiminin ne zaman başlayacağını kontrol eder.

Kaynak:

• internal,
• external,
• manual

olabilir.

Örneğin harici dijital sinyal geldiğinde belirli waveform burst’ü başlatılabilir.

Bu özellik otomatik test sistemlerinde oldukça önemlidir.

Gated Burst Nedir?

Gated modda waveform yalnızca gate sinyali aktif olduğu sürece üretilir.

Harici kontrol sinyali sona erdiğinde waveform da durur.

Bu yöntem gerçek kontrol sistemlerinin simülasyonunda kullanılabilir.

AM Modülasyonu Nedir?

AM:

Amplitude Modulation

taşıyıcı sinyalin genliğinin başka bir sinyale göre değiştirilmesidir.

Fonksiyon jeneratörlerinde AM desteği;

• haberleşme eğitimi,
• demodülatör testi,
• analog RF devreleri

için kullanılabilir.

FM Modülasyonu Nedir?

FM:

Frequency Modulation

taşıyıcı frekansının modülasyon sinyaline göre değiştirilmesidir.

Modern fonksiyon jeneratörlerinde dahili veya harici modulation source kullanılabilir.

PM Modülasyonu Nedir?

PM:

Phase Modulation

taşıyıcı sinyalin fazının bilgi sinyaline göre değiştirilmesidir.

AM ve FM ile birlikte modern AWG cihazlarında desteklenebilir.

B&K Precision 4060B serisinde AM, FM ve PM dahil birden fazla modulation yöntemi bulunmaktadır.

FSK Nedir?

FSK:

Frequency Shift Keying

dijital bilgiye göre iki veya daha fazla farklı frekans arasında geçiş yapılmasını ifade eder.

Dijital haberleşme devrelerinin simülasyonunda kullanılabilir.

ASK ve PSK Nedir?

ASK:

Amplitude Shift Keying

genliği değiştirir.

PSK:

Phase Shift Keying

fazı değiştirir.

Gelişmiş fonksiyon jeneratörleri bu tür temel dijital modulation yöntemlerini de destekleyebilir.

Jitter Nedir?

Jitter, waveform zamanlamasındaki kısa süreli sapmaları ifade eder.

Özellikle:

• clock,
• pulse,
• dijital timing

testlerinde düşük jitter önemlidir.

Yüksek jitter sinyal kenarlarının ideal zaman noktasından sapmasına neden olur.

B&K Precision 4060B serisinde true arbitrary ve pulse uygulamalarında düşük jitter performansı özellikle vurgulanmaktadır.

Rise Time Neden Önemlidir?

Kare veya pulse sinyalinin LOW seviyeden HIGH seviyeye geçiş süresi:

rise time

olarak adlandırılır.

İdeal kare dalga anlık geçiş yapar.

Gerçek cihazlarda ise belirli bir rise time vardır.

Hızlı dijital devrelerin testinde jeneratörün rise time değeri test edilen sistemden yeterince hızlı olmalıdır.

Duty Cycle Nedir?

Duty cycle, pulse’un bir periyot içerisinde HIGH kaldığı sürenin oranıdır.

Örneğin:

%50 duty cycle

kare dalgada HIGH ve LOW süreleri eşittir.

PWM sistemlerinde duty cycle;

• motor hızı,
• güç,
• LED parlaklığı

gibi değişkenlerin kontrolünde kullanılabilir.

PWM Sinyali Fonksiyon Jeneratörüyle Üretilebilir mi?

Evet.

Pulse veya square output kullanan jeneratörlerde duty cycle değiştirilerek PWM benzeri sinyal üretilebilir.

Gelişmiş cihazlar ayrıca doğrudan PWM modulation özelliği sunabilir.

4060B serisi pulse sinyalleri için geniş duty cycle ayar aralığına sahiptir.

Sensör Simülasyonu Nasıl Yapılır?

Fonksiyon jeneratörü gerçek sensörün üreteceği elektriksel sinyali taklit edebilir.

Örneğin:

• 0–5 V analog sensör,
• sinusoidal speed sensor,
• pulse encoder,
• frequency output sensor

simüle edilebilir.

Bu sayede gerçek mekanik veya fiziksel sistem kurulmadan kontrol ünitesi test edilebilir.

Otomotiv ECU Testinde AWG

Bir ECU’nun girişine;

• crankshaft sensor,
• camshaft sensor,
• wheel speed,
• analog sensor

sinyalleri simüle edilebilir.

Özel arbitrary waveform kullanılarak normal sinyalin yanında hatalı veya transient durumlar da oluşturulabilir.

Bu nedenle AWG’ler Hardware-in-the-Loop ve otomotiv elektronik geliştirmelerinde yararlı olabilir.

Güç Elektroniğinde Fonksiyon Jeneratörü

Fonksiyon jeneratörü;

• gate driver input,
• PWM reference,
• control loop excitation,
• analog command input

oluşturmak için kullanılabilir.

Ancak standart AWG çıkışının doğrudan yüksek güçlü MOSFET veya IGBT gate sürmesi uygun olmayabilir.

Arada uygun gate driver gerekir.

Bode Plot Ölçümünde Fonksiyon Jeneratörü

Kontrol sistemlerinin frequency response analizinde devreye küçük genlikli AC perturbation uygulanabilir.

Frekans sweep edilerek giriş ve çıkış arasındaki;

• gain,
• phase

değişimi ölçülebilir.

Fonksiyon jeneratörü bu test sinyalinin kaynağı olarak kullanılabilir.

Fonksiyon Jeneratörü ile Osiloskop Birlikte Nasıl Kullanılır?

Tipik laboratuvar düzeni:

Fonksiyon Jeneratörü → DUT → Osiloskop

şeklindedir.

Jeneratör kontrollü sinyali üretir.

Osiloskop hem giriş hem çıkış waveform’unu ölçer.

Bu kombinasyon;

• amplifikatör,
• filtre,
• comparator,
• ADC giriş devresi

testlerinde oldukça yaygındır.

Fonksiyon Jeneratörü ile Spektrum Analizörü

Jeneratör belirli frekansta sinyal üretir.

Spektrum analizörü sinyalin;

• harmoniklerini,
• spurious bileşenlerini,
• spectral purity

değerlendirebilir.

Bu kombinasyon RF ve analog laboratuvarlarında kullanılabilir.

Function Generator ile Signal Generator Aynı Şey midir?

Terimler bazen birbirinin yerine kullanılsa da teknik olarak ürün sınıfları farklılaşabilir.

Fonksiyon jeneratörü daha çok;

• düşük/orta frekans,
• sinüs,
• kare,
• pulse,
• arbitrary waveform

üretimine odaklanır.

RF signal generator ise yüksek frekanslı RF taşıyıcılarının;

• hassas seviye,
• düşük phase noise,
• RF modulation

özellikleriyle oluşturulmasına yöneliktir.

Bu nedenle GHz RF uygulamasında klasik function generator yerine RF signal generator gerekebilir.

AWG ile RF Signal Generator Arasındaki Fark

AWG karmaşık zaman alanı waveform’larını üretmede güçlüdür.

RF generator ise yüksek frekansta temiz taşıyıcı üretmek için optimize edilmiştir.

Bazı yüksek hızlı AWG cihazları doğrudan RF waveform’ları üretebilse de iki cihaz sınıfının optimizasyon hedefleri farklıdır.

İzole Fonksiyon Jeneratörü Neden Gerekir?

Standart masa tipi jeneratörün BNC çıkış ground’u koruyucu toprakla bağlantılı olabilir.

Floating veya farklı referans seviyelerindeki devrelere bağlanırken bu durum kısa devre veya ground loop oluşturabilir.

İzole çıkışlı jeneratörler bu tür uygulamalarda avantaj sağlar.

TestOne sitesinde Yokogawa FG400 Arbitrary İzolasyon/Fonksiyon Üreteci aktif ürün olarak listelenmektedir. (testone.com.tr)

Ground Loop Nedir?

İki laboratuvar cihazının ground bağlantıları farklı yollar üzerinden aynı devreye bağlandığında bir akım halkası oluşabilir.

Bu:

• noise,
• ölçüm hatası,
• istenmeyen akım

oluşturabilir.

Özellikle osiloskop ve fonksiyon jeneratörü birlikte kullanılırken her iki cihazın ground yapısı bilinmelidir.

Fonksiyon Jeneratörü Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?

Maksimum Frekans

Sinüs, kare, pulse ve arbitrary waveform için ayrı ayrı kontrol edilmelidir.

Kanal Sayısı

İki faz veya iki bağımsız sinyal gerekiyorsa dual-channel cihaz tercih edilmelidir.

Sample Rate

Arbitrary waveform’un zaman çözünürlüğünü etkiler.

Vertical Resolution

Özel waveform’un genlik çözünürlüğünü belirler.

Waveform Memory

Uzun ve karmaşık waveform’ların üretiminde önemlidir.

Output Amplitude

DUT’nin ihtiyaç duyduğu giriş sinyaline uygun olmalıdır.

DC Offset

Tek beslemeli elektronik sistemlerin simülasyonunda önemlidir.

Rise/Fall Time

Pulse ve hızlı logic testlerinde kritik olabilir.

Jitter

Clock ve hassas timing uygulamalarında değerlendirilmelidir.

Modulation

AM, FM, PM, FSK veya PWM gerekiyorsa desteklenen modlar kontrol edilmelidir.

Sweep

Frequency response testleri için önemlidir.

Burst

Triggered ve transient uygulamalarda faydalıdır.

İzolasyon

Floating devrelerde veya farklı ground referanslarında kritik olabilir.

120 MHz Jeneratör Her Zaman 20 MHz Jeneratörden Daha İyi midir?

Hayır.

Cihaz seçiminde maksimum frekans tek kriter değildir.

Örneğin testiniz:

• düşük distortion,
• uzun arbitrary waveform,
• düşük jitter,
• hassas amplitude

gerektiriyorsa daha düşük maksimum frekanslı ancak daha iyi diğer özelliklere sahip cihaz daha uygun olabilir.

Bu nedenle:

frequency + sample rate + resolution + memory + signal quality

birlikte değerlendirilmelidir.

B&K Precision 4060B Serisi

TestOne’un dokümanlarında yer alan B&K Precision 4060B Series, çift kanallı Function/Arbitrary Waveform Generator ailesidir.

Modele göre sinüs frekansı:

• 40 MHz,
• 80 MHz,
• 120 MHz

seviyelerine kadar çıkmaktadır.

Seride ayrıca:

• 16 bit vertical resolution,
• 8 Mpoint arbitrary waveform memory,
• DDS ve true arbitrary çalışma,
• burst,
• sweep,
• AM/FM/PM,
• ASK/FSK/PSK,
• PWM

gibi gelişmiş fonksiyonlar bulunmaktadır.

Bu yapı seriyi genel elektronik Ar-Ge’den özel waveform üretimine kadar geniş bir kullanım alanına uygun hale getirir.

B&K Precision 4047B

TestOne’daki teknik dokümanlarda B&K Precision 4047B, 20 MHz çift kanallı Function / Arbitrary Generator olarak yer almaktadır.

Cihaz;

• dual channel output,
• modulation,
• linear/log sweep,
• external trigger,
• sync output

gibi temel laboratuvar fonksiyonlarını desteklemektedir.

Daha düşük maksimum frekans gerektiren genel elektronik eğitim ve Ar-Ge uygulamalarında değerlendirilebilir.

Yokogawa FG400

TestOne’un güncel site haritasında Yokogawa FG400 Arbitrary İzolasyon/Fonksiyon Üreteci aktif ürün olarak listelenmektedir. (testone.com.tr)

FG400’ün öne çıkan yönü izolasyonlu fonksiyon/arbitrary waveform üretimine yönelik olmasıdır.

Bu tür yapı;

• floating elektronik devreler,
• güç elektroniği kontrol sistemleri,
• farklı ground referanslarına sahip ölçüm düzenleri

için önemli avantaj sağlayabilir.

AWG Satın Alırken Datasheet Nasıl Okunmalı?

Sadece ürün adındaki:

20 MHz

veya:

120 MHz

değerine bakılmamalıdır.

Datasheet üzerinde ayrı ayrı şu satırlar kontrol edilmelidir:

Sine maximum frequency

Square maximum frequency

Pulse maximum frequency

Arbitrary maximum frequency

Sample rate

Waveform length

Vertical resolution

Maximum Vpp

Rise/Fall Time

Jitter

Bu değerler gerçek uygulamada maksimum sinüs frekansından daha önemli olabilir.

Kalibrasyon Neden Önemlidir?

Fonksiyon jeneratöründe üretilen;

• frekans,
• amplitude,
• DC offset

değerlerinin doğruluğu test sonuçlarını doğrudan etkiler.

Örneğin filtre cutoff ölçümünde frekans hatası veya ADC doğruluk testinde amplitude hatası sonucu yanlış değerlendirmeye yol açabilir.

Bu nedenle profesyonel ve izlenebilir test sistemlerinde jeneratörün periyodik kalibrasyonu önemlidir.

Güvenli Kullanım

Fonksiyon jeneratörü çıkışı genellikle düşük enerjili olsa da yanlış bağlantı hem jeneratöre hem DUT’ye zarar verebilir.

Özellikle;

• dışarıdan gerilim bulunan bir noktaya jeneratör çıkışı bağlamak,
• çıkış maksimum gerilimini aşmak,
• ground referanslarını yanlış bağlamak

risklidir.

Şebeke ve yüksek gerilim devrelerinde cihazın izolasyon yapısı ve maksimum terminal gerilimleri mutlaka üretici dokümanından doğrulanmalıdır.

Laboratuvarda Bütünsel Kullanım

Fonksiyon jeneratörü çoğu zaman tek başına kullanılmaz.

Tipik elektronik Ar-Ge seti:

Fonksiyon Jeneratörü / AWG → Test Edilen Devre → Osiloskop

şeklindedir.

Gerektiğinde sisteme:

• multimetre,
• spektrum analizörü,
• elektronik yük,
• DC güç kaynağı

eklenebilir.

Bu nedenle AWG, laboratuvarın sinyal üreten tarafını oluştururken osiloskop ve diğer analizörler sistemin sinyal ölçen tarafını oluşturur.

Sonuç

Fonksiyon jeneratörü elektronik devrelere kontrollü test sinyalleri uygulamak için kullanılan temel laboratuvar cihazıdır.

Modern Arbitrary Waveform Generator sistemleri ise yalnızca sinüs ve kare dalga üretmekle kalmaz; gerçek veya özel olarak tasarlanmış karmaşık waveform’ları da oluşturabilir.

Doğru cihaz seçiminde:

maksimum frekans + sample rate + vertical resolution + arbitrary memory + amplitude + offset + rise time + jitter + kanal sayısı + modulation

birlikte değerlendirilmelidir.

Basit analog devre testlerinde standart function generator yeterli olabilirken; sensör simülasyonu, karmaşık transient üretimi ve özel test dizilerinde AWG çok daha güçlü bir çözüm sunar.

TestOne’un güncel ürün altyapısında Yokogawa FG400 Arbitrary İzolasyon/Fonksiyon Üreteci ile B&K Precision’ın Function/Arbitrary Generator ailesine yönelik ürün ve teknik dokümanlar bulunmaktadır. (testone.com.tr)