กลับหน้าแรก

Function Generator เครื่องกำเนิดสัญญาณไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดสัญญาณ สัญญาณไฟฟ้ากับงานด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งคู่กันไม่สามารถแยกจากกันได้เพราะในการทํางานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นการทำงานที่ต้องเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าและสัญญาณ ถ้าหากพิจารณาโดยละเอียดเริ่มต้นจากการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้วงจร ใน     แรงดันไฟฟ้าก็ประกอบด้วยสัญญาณรูปไซน์เมื่อมองไปถึงวงจรของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์บางวงจรทําหน้าที่กำเนิดสัญญาณไฟฟ้าสลับขึ้นมา เช่น วงจรกำเนิดความถี่(Oscillator) วงจรกำเนิดสัญญาณพัลซ์ที่เรียกว่าวงจรมัลติไวเบรเตอร์(Multi vibrator) เป็นต้น บางวงจรก็เกี่ยวข้องกับการทำงานร่วมกับสัญญาณ เช่น วงจรขยายเสียง ( Amplifier) วงจรภาครับวิทยุ(R.F. Tuner) ตลอดจนการทำงานของวงจรบางส่วนถูกควบคุมการ ทํางานด้วยสัญญาณไฟฟ้า เป็นต้น เครื่องกำเนิดสัญญาณ เป็นเครื่องมือวัดและเครื่องมือทดสอบชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่เป็นตัวให้กำเนิดสัญญาณชนิดต่างๆขึ้นมา เพื่อใช้ในการทดสอบปรับแต่งและตรวจซ่อมวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องกำเนิดสัญญาณที่ถูกผลิตขึ้นมาใช้งานเรียกชื่่อต่างกันตามค่าความถี่และชนิดของ    สัญญาณที่กำเนิดขึ้นมาแต่ในที่นี้จะศึกษาเพียง2 ชนิดดังนี้ 1. ฟังก์ชั่นเจนเนอร์เรเตอร์(Function Generator)  2. พัลส์เจนเนอร์เรเตอร์(Pulse Generator) 1. ฟังก์ชั่นเจนเนอร์เรเตอร์(Function Generator) ฟังก์ชั่นเจนเนอร์เรเตอร์หรือเครื่องกำเนิดสัญญาณหลายแบบเป็นเครื่อมืออิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ ทํางานได้หลายหน้าที่ 1) โครงสร้างฟังก์ชั่นเจนเนอร์เรเตอร์จะมีวงจรออสซิลเลตที่สามารถสร้างรูปคลื่นที่แน่นอน แต่ละเครื่องประกอบด้วยส่วนสําคัญ 4 ส่วน ดังรูป (ก) คือ (1) วงจรออสซิลเลเตอร์ซึ่งทําหน้าที่สร้างคาบเวลา (Time period) ให้กับคลื่นหรือเรียกว่ามัลติไวเบรเตอร์หรือตัวกำเนิดความสั่นสะเทือนแบบต่อเนื่อง เป็นตัวกำเนิดรูปคลื่นแบบต่างๆนั้นเอง     (2) ตัวสร้างหรือจัดรูปแบบของคลื่น (Wave shaper)         (3) ส่วนโมดูเลเตอร์ใช้สําหรับสร้างสัญญาณ AM หรือFM เอาท์พุทบัฟเฟอรของภาคขยาย(Out put buffer amplifier) 2) การนําไปใช้งานใช้เป็นเครื่องกำเนิดความถี่ที่สามารถสร้างรูปคลื่นเอาท์พุท ได้หลายรูปคลื่นสัญญาณที่กำเนิดขึ้นมานี้ต้องสามารถควบคุมได้ทั้งการปรับแต่งรูปคลื่น ปรับแต่ง ความแรงและปรับแต่งความถี่ได้เพื่อใช้เป็นสัญญาณส่งออกไปยังอุปกรณ์หรือเครื่องมือต่างๆ เพื่อการตรวจสอบ ตรวจซ่อมปรับแต่ง หรือวัดเปรียบเทียบค่าโดยถือว่าสัญญาณที่กำเนิดจากเครื่องกำเนิดสัญญาณเป็นสัญญาณมาตรฐานหรือสัญญาณอ้างอิง ในการนำไปใช้งานเครื่องกำเนิดสัญญาณไม่ว่าจะเป็นชนิดใดก็ตามควรต้องมีคุณสมบัติในการทํางานและการใช้งานที่เหมือน ๆ กัน ดังนี้ 1. ความถี่ที่ถูกผลิตขึ้นมาต้องมีความคงที่และสามารถอ่านค่าออกมาได้ 2. สัญญาณทที่กำเนิดขึ้นมาต้องไม่ผิดเพี้ยน และไม่มีสัญญาณรบกวน 3. สามารถควบคุมความแรงของสัญญาณที่ผลิตขึ้นมาได้ตั้งแต่ความแรงค่าต่ำๆ จนถึง            ความ     แรงค่าสูงๆ    3) การเลือกรูปสัญญาณ สามารถผลิตรูปคลื่นสัญญาณเอ้าท์พุท ได้หลายชนิดเช่น รูปคลื่นสี่เหลี่ยม (Square Wave) และรูปคลื่นพัลส์( Pulse Wave )เป็นต้น ลักษณะรูปคลื่นแบบต่างๆ แสดงดังรูป 4) การปรับความถี่มีย่านความถี่ใช้งานเริ่มตั้งแต่เศษส่วนของเฮริทซ์( Hz) ไปจนถึงหลายร้อยเฮริทซ์(KHz) ฟังก์ชั่นเจนเนอเรเตอร์จากรูป(ข) มีความถี่เอาท์พุท ในย่าน 10 เท่าจากค่าต่ำสุด     0.2 Hz ถึง ค่าสูงสุด2 MHz 5) การปรับแต่งความแรงของสัญญาณ จากรูป(ข) ขนาดของสัญญาณด้านเอ้าท์พุท โดยทั่วไปมีค่าพีคทูพีค(Peak to peak) เป็น 0–20 V และ0–2 V การควบคุมขนาด สัญญาณ มักทําที่          0–20 V โดยใช้ปุ่มการลดทอน(Attenuation) 20 dB เปลี่ยนเอ้าท์พุทเป็น 0–20 V การเลือกความถี่มีความถูกต้องประมาณ ± 20 % ของค่าเต็มสเกลที่ย่านใด ๆ

วิธีใช้งาน

1. เปิดปุ่ม POWER (หมายเลข 2) 2. เลือกรูปแบบสัญญาณจากปุ่มเลือกรูปสัญญาณ (หมายเลข 5) 3. เลือกย่านวัดจาก ปุ่มเลือกย่านความถี่ (หมายเลข 6) 4. ปรับค่าความถี่จากสเกล (หมายเลข 8) 5. ปรับค่าความแรงสัญญาณโดยการหมุน ตัวปรับระดับแรงดันขาออก (หมายเลข 7) 6. ต่อสายต่อเข้าที่ขั้วต่อสัญญานขาออก (หมายเลข 4) 7. ใช้ออสซิลโลสโคป วัดความแรงและรูปสัญญาณก่อนต่อให้กับวงจร 8. หากสัญญานแรงเกินไปให้ปรับลดความแรงจากตัวปรับลดทอนสัญญาณ (หมายเลข 3) 9. การใช้งานควรต่อผ่านตัวเก็บประจุ เพื่อกันไฟตรงจากวงจรที่ต่อไหลเข้าเครื่องกำเนิดสัญญาณ

เครื่องกำเนิดสัญญาณ ซึ่งเป็นฟังก์ชันท์เจนฯ ยังเแบ่งออกตามย่านความถี่ คือย่านความถี่เสียง (Audio Frequency) มักเรียกว่า เอเอฟเจนฯ(AF Generator) และ ย่านความถี่วิทยุ (Radio Frequency) มักเรียกว่า อาร์เอฟเจนฯ(RF Generator) นอกจากนี้ ยังมี เครื่องกำเนิดสัญญาณรูป สี่เหลี่ยมที่สามารถปรับช่วงความกว้างของสัญญาณ (Pulse Width)ได้ เรียกว่า พัลซ์เจนเนอเรเตอร์ (Pulse Generator) และ เครื่องกำเนิดสัญญาณรูปซายน์ ที่สามารถปรับช่วงความถี่ในช่วงกว้างเรียกว่า สวีฟ เจนเนอเรเตอร์ (Sweep Generator) ซึ่งมักใช้กับวงจรวิทยุ-โทรทัศน์

ตัวอย่างการใช้งานฟังชั่นเจนเนอเรเตอร์

แหล่งอ้างอิง

http://computertechniques1.com/service

http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/electric4/topweek5.htm