- Funktionsgenerator
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Ein Funktionsgenerator ist ein Gerät zum Erzeugen elektrischer Schwingungen mit unterschiedlichen Kurvenformen, insbesondere Sinus, Rechteck, Dreieck und Sägezahn, mit einstellbarer Frequenz (üblicherweise bis einige MHz) und Amplitude.
Funktionsgeneratoren dienen zum Überprüfen von elektronischen Schaltungen wie Verstärker und Filter.
Inhaltsverzeichnis
Aufbau und Eigenschaften
Je nach Ausstattung sind Einstellmöglichkeiten für Symmetrie, Gleichspannungs-Offset und oft auch für Wobbelfunktionen vorhanden. Manche Geräte enthalten einen Frequenzzähler zur genauen Einstellung.
Ein typischer low-cost-Funktionsgenerator
Die meisten einfachen Funktionsgeneratoren enthalten einen einstellbaren Dreieck-Oszillator, dessen Ausgangssignal über eine nichtlineare Schaltung in ungefähre Sinusform gebracht wird (wodurch die Sinusausgänge i. A. einen relativ hohen Klirrfaktor aufweisen). Das Rechtecksignal wird aus dem Dreieck mittels eines Komparators erzeugt, wobei durch Veränderung der Vergleichsspannung die Impulsbreite des Rechtecks eingestellt werden kann. Dieser Aufbau steht in Form von integrierten Schaltungen zur Verfügung (z. B. XR2206, ICL8038, MAX038), wodurch er sehr kostengünstig zu realisieren ist.
Modernere Geräte arbeiten mit direkter digitaler Synthese (DDS) und können über eine Speichertabelle oft auch beliebig programmierbare Kurvenformen erzeugen (sog. Arbiträrgenerator oder Arbitrary Waveform Generator).
Funktionsweise
Die Operationsverstärker OP1 und OP2 erzeugen das Rechteck- und Dreiecksignal wie unter Dreieck-Generator beschrieben. Die Widerstände R5 bis R6 und die Dioden D1 bis D6 bilden den Sinus-Former (sine shaper), einen spannungsabhängigen Widerstand. Steigt die Dreieckspannung werden zuerst D1 und D2 über R5 leitend. Dann werden D3 und D4 über R6 leitend und zuletzt leiten auch D5 und D6. Je höher die Spannung an R4 umso niederohmiger wird die Sinus-Former Schaltung und umso mehr dämpft der Spannungsteiler R4/Sinus-Former das Signal. OP3 ist als Pufferverstärker mit Verstärkung=1 beschaltet.
Siehe auch
Weblinks
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