Ve výbavě každého činného elektronika a elektrotechnika by měl být i alespoň jednoduchý generátor základních napěťových průběhů, jakými jsou obdélník, trojúhelník a sinus. Takové přístroje však obvykle bývají v cenách mnoha tisíců, obvykle od 7000,- Kč výše.
Při troše pátrání a omezených nárocích však lze zakoupit i nový generátor v ceně 3900,- Kč. Jeden takový naleznete i v nabídce internetového obchodu Conrad. Konkrétně jde o nejlevnější zástupce s označením VOLTCRAFT FG 250D, který jsem měl možnost si vyzkoušet…
Co čekat od levného generátoru?
Za prvé parametry. Jasně nejdůležitější informací u generátoru je fakt, jaké průběhy poskytuje a jaký je přesaditelný frekvenční rozsah a nastavovací krok. Generátor umožňuje generovat obdélníkový stejnosměrný TTL, z něho vyráběný trojúhelníkový a sinusový signál.
Frekvenční nastavitelný rozsah všech tří průběhů je zde „jen“ 1 Hz až 250 kHz s nastavovacím krokem 1 Hz. Připadá Vám to málo? Ano, proti výrazně dražším přístrojům, které mívají horní hranici několik MHz. Ale za několik tisíc to není až tak špatné a navíc potřebují všichni elektrotechnici rozsah přes 1 MHz? Pokud zrovna nepracujete například v oblasti radiové komunikace a techniky, může Vám rozsah do 255 kHz bez problémů stačit, včetně nastavovacího kroku po 1 Hz a to v celém rozsahu (tzn. i v kHz kmitočtech můžete měnit frekvenci po 1 Hz) s chybou 0,1 %. Výstup z generátoru je jeden v podobě klasického BNC konektoru s výstupním odporem 50 ohmů.
Možnosti volby výstupního signálu
Za druhé provedení a vzhled. Ten je klasický. Sice hned na první pohled dost plastový, ale to jsou i přístroje za dvojnásobnou cenu. Celý generátor je umístěn v plastové bílé skříni s vysouvacími předními nožičkami, takže celý přístroj může ležet na podložce vodorovně nebo mít „přizvednutý předek“ pro lepší čitelnost displeje. Ten tvoří modro-bílý grafický bodový LCD s bílým podsvícením, který je i za běžného okolního světla dobře čitelný. Jinak též všechny ovládací prvky jsou na přední straně (čelním panelu), včetně vypínače napájení, a na zadní straně najdete jen vyvedenou napájecí šňůru do 230 V AC zásuvky.
Za třetí. To je trošku méně obvyklé, ale přesto přehledné. Mimo dvou klasických potenciometrů („točítek“) pro nastavení stejnosměrného offsetu (velikosti stejnosměrné složky signálu) v rozpětí -2,5 V až 2,5 V a amplitudy generovaného signálu je zde dále už jen jedno tlačítko "PARAMETER", které však zastává funkci joysticku. Lze s ním totiž pohybovat doleva/doprava a nahoru/dolů a stisknout ho a ovládá se jím kompletní volba a nastavení generovaného průběhu. Konkrétně vychýlením ovladače doleva / doprava dokola vybírá / přepíná výstup na průběh obdélník, trojúhelník, sinus aktuálně nastavené frekvence. Tu lze změnit dvojím způsobem. Buď jen prostě vychýlením ovladače nahoru/dolu postupně hodnotu o 1 Hz zvyšovat nebo snižovat nebo zatlačením na ovladač přejít do režimu přímé volby frekvence, kde lze na jednotlivých pozicích 5místného čísla nastavením čísla 0-9 přímo přesně definovat libovolnou hodnotu, třeba 198 978 Hz.
Dalším zatlačením na ovladače se zpět přejde do základního režimu volby signálu a navolená frekvence se aktivuje.
Za čtvrté funkce generátoru. Generátor máme již nastavený, tak se pojďme podívat, co z něho leze. Nejdříve se podívejme na obdélníkový signál. Ten je téměř „dokonalý“. Pouze v oblasti do kmitočtu 10 Hz dochází k lehkému zkreslení sestupné hrany obdélníku a na vyšších kmitočtech dochází k lehkým zákmitům na hranách.
Průběh vygenerovaného obdélníkového TTL signálu o frekvencích 10 Hz (vlevo) a 2000 Hz (vpravo).
Následuje trojúhelníkový průběh. Hned z pohledu na jeho průběh na nízkých frekvencích je jasně patrné, že je vyráběn pomocí nabíjení a vybíjení R-C článku z obdélníkového signálu. Do hodnoty cca 10 Hz je průběh trojúhelníku hodně zkreslený a známky zkreslení jsou pak ještě patrné až do kmitočtu cca 100 Hz:
Průběh vygenerovaného trojúhelníkového signálu o frekvencích 10 Hz (vlevo) a 100 Hz (vpravo).
Nakonec je tu asi nejdůležitější sinusový signál, který je prakticky v celém frekvenčním rozsahu bez velkých zkreslení:
Průběh vygenerovaného sinusového signálu o různých amplitudách a frekvencích 5 Hz (vlevo) a 50 kHz (vpravo).
Parametry VOLTCRAFT FG 250D:
- Průběhy: Obdélník TTL, trojúhelník, sinus
- Frekvenční rozsah: 1 Hz až 250 kHz
- Nastavovací krok: 1 Hz
- Přesnost frekvence: 0,01 % +/- 0,1 Hz
- Výstupní amplituda: Nastavitelná 0,1 až 5 Všš (špička-špička), u TTL stálá +5V
- Výstupní offset: Nastavitelný -2,5 až +2,5 V
- Výstup: 1 kanál, odpor 50 Ohmů
- Náběžná hrana obdélníku: Menší než 10 ns
- Zkreslení sinus. signálu (THD): Menší než 0,5 %
- Rozměry přístroje: 212 x 225 x 73 mm
- Napájení: 230 V AC
Závěrem…
Generátor funkcí VOLTCRAFT FG 250D od společnosti Conrad s cenou cca 3900,- Kč nenadchnul, ale ani vzhledem k ceně nezklamal. Jako základní generátor pro zkoušení funkce elektronických zařízení a pro orientační měření frekvenčních charakteristik v řádu stovek Hz až desítek kHz může velmi dobře posloužit. Pro toho, kdo zatím žádný generátor neměl a cca 7 tis. a více si nemůže dovolit investovat, je lepší něco než nic. Také do základních škol na ukázku elektrických jevů a principů to nemusí být špatné. Je lepší, když každý žák pracuje se svým generátorem, než když připadá jeden na skupinku.
Vytvořil: Antonín Vojáček
DOWNLOAD & Odkazy
- Domovská stránka Conrad - www.conrad.cz
- Přímý odkaz na stránku o generátoru - http://shop.conrad.cz/websale7/Funkcni-generator-FG-250D.htm
- Další články a testy o snímačích, PLC, komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz
Komentáře
Náběžná hrana menší
Náběžná hrana menší než 0,1ns ? To bych se ale velice divil. Stálo by to za změření na slušným osciloskopu.
Uz na tych 2000 Hz to na 0.1
Uz na tych 2000 Hz to na 0.1 ns nevyzera :)
To je nesmysl
To je jasný nesmysl. Nejspíš to bude o 3 řády horší. A navíc - k čemu by to u takového zařízení bylo? Už jen ta výstupní impedance 50 ohmů ve spojení s kapacitou kabelu něco takového zcela vylučuje :)
tohle je taky nesmysl
Impedance kabelu je převážně reálná, takže připojení přes 50 Ohm na kabel nevzniká RC integrační článek, ale de facto odporový dělič 1:2!
Má být 10 ns...
Místo 0,1 ns má být 10 ns. Hodnota 0,1 ns byla převzata z manuálu přiloženého v krabici generátoru a je chybná...
Na internetových stránkách výrobce je již správná hodnota 10 ns. Za chybu se omlouvám...
Hodně slabé
Něco podobného, ale o chlup lepšího, jsem si postavil. Sinus či trojúhelník generuji 8bit R/2R D/A převodníkem z dsPIC30F3013, oblélník komparátorem z předchozích průběhů, rozsah 0,1 Hz - 200 kHz (s horšími parametry až do 300 kHz) s jemným laděním 0,1 Hz. Náklady na hardware cca 500 Kč (dsPIC, operák na dolní propust, komparátor, 7805, LCD, krabička a pár drobných nezbytností).