เครื่องกำเนิดสัญญาณ (Signal Generator)
Signal Generator
Function Generator • รูปคลื่น • Amplitude • ความถี่
Function Generator • Waveforms • Amplitude • Frequency
- บอกชนิดของเครื่องกำเนิดสัญญาณได้
- อธิบายคุณลักษณะของ Function Generator ที่ดีได้
- ตั้งค่าแรงดันและความถี่ของสัญญาณที่กำเนิดจาก Function Generator ได้
- Identify types of signal generators
- Describe the characteristics of a good function generator
- Set the voltage amplitude and frequency output of a function generator
| # | ชนิดType | ย่านความถี่Frequency Range | การใช้งานApplication |
|---|---|---|---|
| 1 | AF Generator (เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่เสียง)AF Generator (Audio Frequency Generator) |
20 Hz – 20 kHz | ทดสอบเครื่องเสียง วงจรเสียงAudio equipment and audio circuit testing |
| 2 | RF Generator (เครื่องกำเนิดสัญญาณความถี่วิทยุ)RF Generator (Radio Frequency Generator) |
100 kHz – 3 GHz+ | ทดสอบวิทยุ, เสาอากาศ, สื่อสารRadio, antenna, and communications testing |
| 3 | Function Generator (ฟังก์ชันเจเนอเรเตอร์)Function Generator |
0.01 Hz – 10 MHz+ | ห้องปฏิบัติการ กำเนิดรูปคลื่นหลายแบบLab use; generates multiple waveform types |
| 4 | Pulse Generator (พัลส์เจเนอเรเตอร์)Pulse Generator |
ขึ้นอยู่กับรุ่นModel-dependent | ทดสอบวงจรดิจิตัล, ไมโครคอนโทรลเลอร์Digital circuit and microcontroller testing |
| 5 | Sweep Generator (สวีปเจเนอเรเตอร์)Sweep Generator |
สแกนช่วงความถี่Frequency sweep range | ทดสอบตัวกรองความถี่ (Filter)Filter and frequency response testing |
Function Generator สามารถกำเนิดรูปคลื่นสัญญาณได้หลายแบบ ดังนี้
A Function Generator can produce several waveform types as shown below:
Function Generator มี 7 ส่วนสำคัญ ในวงจรภายใน
A Function Generator has 7 key internal circuit sections
| # | ชื่อส่วนประกอบComponent Name | หน้าที่Function |
|---|---|---|
| 1 | วงจรปรับความถี่Frequency Control Network | กำหนดความถี่ของสัญญาณที่ต้องการSets the desired output frequency |
| 2 | แหล่งจ่ายกระแสคงที่ (Constant Current Source)Constant Current Source (×2) | จ่ายกระแสคงที่ให้วงจรอินติเกรเตอร์ทำงานได้Provides stable current for integrator operation |
| 3 | วงจรอินติเกรเตอร์ (Integrator)Integrator Circuit | กำเนิดคลื่นสามเหลี่ยม (Triangle wave)Generates triangle wave |
| 4 | วงจรมัลติไวเบรเตอร์ (Multi-vibrator)Multi-vibrator Circuit | กำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยม (Square wave)Generates square wave |
| 5 | วงจรขยายเอาต์พุต (Output Amplifier)Output Amplifier (×2) | ปรับขนาดแอมพลิจูด 0.1VP-P ถึง 10VP-PAdjusts amplitude from 0.1VP-P to 10VP-P |
| 6 | สวิตช์เลือกสัญญาณ (Selector Switch)Selector Switch | เลือกชนิดรูปคลื่นที่ต้องการส่งออกSelects the desired output waveform type |
| 7 | วงจรเปลี่ยนรูปคลื่น (Shaping Circuit)Shaping Circuit | แปลงคลื่นสามเหลี่ยมเป็นคลื่นไซน์ โดยใช้ R + DiodeConverts triangle to sine wave using R + Diode network |
- ปรับความถี่ได้กว้าง 1 Hz – 1 MHz ค่าความถี่คงที่และแม่นยำ อ่านค่าได้ชัดเจน
- สัญญาณ ไม่ผิดเพี้ยน (low distortion) ไม่มีสัญญาณรบกวน (low noise)
- ปรับ Amplitude ได้ต่อเนื่องตั้งแต่ต่ำสุดถึงสูงสุด
- เลือกรูปคลื่นได้หลายแบบ: Sine, Triangle, Sawtooth, Square, Pulse
- มีความต้านทานเอาต์พุต 50 Ω มาตรฐาน ลดการสูญเสียกำลัง
- Wide frequency range 1 Hz – 1 MHz with stable, accurate, readable frequency
- Signal has low distortion and low noise
- Continuously adjustable Amplitude from minimum to maximum
- Multiple waveform selections: Sine, Triangle, Sawtooth, Square, Pulse
- Standard 50 Ω output impedance to minimize power loss
ความถี่ (f) = จำนวนรอบต่อวินาที (Hz) • คาบ (T) = เวลาต่อ 1 รอบ (s)
Frequency (f) = cycles per second (Hz) • Period (T) = time per cycle (s)
VP-P = ยอดถึงยอด • Vp = ยอดถึงศูนย์ • Vrms = ค่าประสิทธิผล
VP-P = peak-to-peak • Vp = peak • Vrms = effective value
Duty Cycle = สัดส่วนเวลาที่สัญญาณอยู่ระดับสูง (สำคัญกับคลื่นสี่เหลี่ยม/พัลส์)
Duty Cycle = fraction of time the signal is high (key for square/pulse)
DC Offset เลื่อนทั้งสัญญาณขึ้น/ลง → Vmax = Offset + Vp
DC Offset shifts the whole signal up/down → Vmax = Offset + Vp
| รูปคลื่นWaveform | Vrms | Vavg (เต็มคลื่น)Vavg (full-wave) | หมายเหตุNote |
|---|---|---|---|
| ไซน์ (Sine)Sine | Vp / √2 ≈ 0.707 Vp | 0.637 Vp | ใช้มากที่สุดMost common |
| สี่เหลี่ยม (Square)Square | Vp | Vp | Vrms = Vp (duty 50%)Vrms = Vp at 50% duty |
| สามเหลี่ยม (Triangle)Triangle | Vp / √3 ≈ 0.577 Vp | 0.5 Vp | —— |
| ฟันเลื่อย (Sawtooth)Sawtooth | Vp / √3 ≈ 0.577 Vp | 0.5 Vp | —— |
จอจำลองออสซิลโลสโคป — ฐานเวลาคงที่ 0.2 ms/div, แนวตั้ง 2.5 V/div • เปลี่ยนความถี่เพื่อดูจำนวนรอบที่เปลี่ยนไป
Simulated oscilloscope screen — fixed 0.2 ms/div, 2.5 V/div • change frequency to see the number of cycles change