Máy phát tần số quét

Máy phát tần số quét

Bộ tạo Tần số Quét: Tổng Quan và Sơ Đồ Khối

Một giải thích toàn diện về cách hoạt động của bộ tạo tần số quét được cung cấp trong bài viết dưới đây, mô tả nguyên tắc hoạt động và sơ đồ khối của một bộ tạo tần số quét được điều chỉnh điện tử, cùng với các thông số quan trọng khác.

Bộ tạo tần số quét là một loại máy tạo tín hiệu được thiết kế để tạo ra một đầu ra hình sin có tần số tự động biến đổi hoặc quét giữa hai tần số được chọn trước. Toàn bộ chu kỳ biến đổi tần số được gọi là một "quét," và tùy thuộc vào thiết kế của một công cụ cụ thể, biến đổi tần số có thể có sự biến đổi tuyến tính hoặc logarithmic. Quan trọng là, độ lớn của tín hiệu đầu ra được thiết kế để duy trì không đổi trên toàn bộ dải tần số của quét.

Những bộ tạo tần số quét này rất quan trọng để đo đạc phản ứng của bộ khuếch đại, bộ lọc và các thành phần điện tử qua các dải tần số khác nhau. Dải tần số của bộ tạo tần số quét thường mở rộng qua ba dải: 0.001 Hz - 100 kHz (tần số thấp đến âm thanh), 100 kHz - 1,500 MHz (dải RF), và 1-200 GHz (dải sóng vi sóng). Việc điều chỉnh tay một bộ điều chế tần số trên một dải tần số rộng như vậy có thể là một công việc phiền toái cho việc đo đạc băng thông. Việc sử dụng một bộ tạo tần số quét cho phép áp dụng tự động một tín hiệu hình sin qua dải tần số mong muốn vào mạch kiểm tra và phản ứng của nó theo tần số có thể được hiển thị trên một oscilloscope hoặc bảng ghi X-Y.

Sơ đồ khối của một bộ tạo tần số quét được điều chỉnh điện tử bao gồm một thành phần quan trọng - bộ dao động chủ. Thường là loại RF, bộ dao động này cung cấp nhiều dải hoạt động được chọn thông qua một công tắc dải. Tần số của tín hiệu đầu ra có thể được biến đổi cơ học hoặc điện tử. Trong mô hình biến đổi cơ học, một tụ điện được điều khiển bằng động cơ được sử dụng để điều chỉnh tần số của tín hiệu đầu ra của bộ dao động chủ.

Trong mô hình được điều chỉnh điện tử, hai tần số được sử dụng. Một là một tần số không đổi được tạo ra bởi bộ dao động chủ. Còn một là tín hiệu tần số biến đổi, được tạo ra bởi bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO). VCO chứa một thành phần có điện dung phụ thuộc vào điện áp được áp dụng. Thành phần này được sử dụng để biến đổi tần số của tín hiệu hình sin đầu ra của VCO. Một thiết bị điện tử đặc biệt gọi là bộ trộn sau đó được sử dụng để kết hợp đầu ra của VCO và đầu ra của bộ dao động chủ. Khi cả hai tín hiệu được kết hợp, tín hiệu đầu ra kết quả sẽ là hình sin, và tần số của nó sẽ phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa tần số đầu ra của bộ dao động chủ và VCO. Ví dụ, nếu tần số của bộ dao động chủ được cố định ở 10,00 MHz và tần số biến đổi được thay đổi từ 10,01 MHz đến 35 MHz, bộ trộn sẽ cho ra tín hiệu hình sin với tần số quét từ 10 KHz đến 25 MHz.

Các điều chỉnh có thể được thực hiện trên tốc độ quét trong một bộ tạo tần số quét và thường có thể biến đổi từ 100 đến 0,01 giây mỗi lần quét. Trục X của oscilloscope hoặc bảng ghi X-Y có thể dễ dàng đồng bộ hóa với một điện áp biến đổi tuyến tính hoặc logarithmic. Trong bộ tạo tần số quét được điều chỉnh điện tử, cùng một điện áp mà điều khiển VCO được sử dụng như một điện áp này.

Khi tần số biến đổi tuyến tính hoặc logarithmic, giá trị của các tần số cuối cùng có thể được sử dụng để tìm ra tần số của các điểm khác nhau trên đường cong phản ứng tần số. Các điểm đánh dấu có thể được sử dụng để tăng cường độ chính xác trong các đo đạc này.