Zdroje periodických signálů

Zdroje jsou důležitým elektronickým prvkem dodávajícím energii připojeným elektronickým obvodům. Je třeba se seznámit se základním rozdělením těchto zdrojů a se základními principy konstrukce zdrojů periodických signálů.

Zdroje signálu lze rozdělit podle vlastností zdroje a průběhu signálu:

• Zdroje stejnosměrného napětí a proudu - napájení elektronických zařízení stejnosměrným signálem.
• Zdroje střídavého napětí a proudu - napájení elektronických zařízení střídavým signálem.
• Zdroje periodických signálů - testování funkčnosti elektronických zařízení pomocí generování periodických signálů, které jsou přivedeny na vstup zařízení. Mezi běžně generované periodické signály patří průběhy - sinusový, obdélníkový, trojúhelníkový, pilový, impulzní a uživatelsky definovaných posloupností.
• Zdroje náhodných a pseudonáhodných signálů - ověření odolnosti elektronického zařízení vůči rušivým vlivům (šumu). Zdrojem náhodných signálů se generuje šum s určitými parametry.

Elektrický prvek generující periodické netlumené elektrické kmity bez vnějšího periodického buzení se nazývá generátor - zdroj periodických signálů. Z energetického hlediska je zdroj periodických signálů autonomní obvod - měnič stejnosměrného napětí na napětí střídavé.

Zdroje periodického signálu lze rozdělit podle tvaru časového průběhu signálu (zdroje napětí nebo proudu) do následujících skupin:

Časové průběhy vybraných signálů generovaných zdrojem periodického signálu

• Generátory harmonických kmitů - nízkofrekvenční a vysokofrekvenční generátory. Základní část těchto generátorů tvoří oscilátor, který nezpracovává žádný vstupní signál a samostatně generuje elektrický střídavý signál (harmonický nebo neharmonický průběh) ve zvolených frekvencích. Oscilátor je autonomní elektrický obvod bez vnějšího buzení napájený stejnosměrným napětím.
• Generátory tvarových kmitů - funkční generátory, které pomocí elektronických obvodů realizujících funkční měniče, umožňují generovat pilové, trojúhelníkové, pravoúhlé a harmonické kmity.
• Impulzní generátory - umožňují generovat impulzy signálu s danou periodou a šířkou impulzu. Tyto generátory mohou být použity jako základní elektronické prvky pro impulzní modulaci signálu, např. se používají při digitálně-analogovém převodu signálu.

Princip zdroje periodického signálu je založen na periodickém akumulování energie a dodávání této energie periodicky na zátěž připojenou k tomuto zdroji. Zdroj periodického signálu obsahuje elektronické obvody, které akumulují energii pro generování periodických kmitů. Do elektronických obvodů, které tvoří zásobníky energie, je nutné dodávat v daných časových intervalech dostatečné množství energie, aby bylo možné generovat netlumené kmity, které konstantně udržují statistické parametry signálu. Pro tento účel je nutné, aby generátor obsahoval řídicí elektronický obvod, který zajišťuje periodickou přeměnu energie. Je nutné, aby dodávaná energie byla dostatečná vzhledem k připojené zátěži na zdroj periodického signálu. Jednotlivé funkční bloky generátoru periodického signálu jsou znázorněny na obrázku.

Blokové funkční schéma periodického zdroje signálu - generátoru

Část analogových elektronických obvodů generátoru lze nahradit digitálním (číslicovým) zpracováním signálu, které umožňuje generování mnoha rozdílných typů funkcí signálu. Výhodou digitálního generování signálu je velmi snadná změna parametrů a tvaru signálu pouze softwarovými nástroji daného procesoru, např. digitálního signálového procesoru nebo mikroprocesoru.

Další pojmy a informace z oblasti elektronických měřicích přístrojů naleznete zde ...