Máy phát xung, phát hàm Stanford

Chức năng có trên máy phát xung ?

Máy phát xung (Waveform Generator) được sử dụng trong phòng thí nghiệm điện - điện tử, đóng vai trò tạo ra các tín hiệu có biên độ, tần số và dạng sóng chuẩn xác. Với vai trò hỗ trợ đáng kể trong việc thử nghiệm và nghiên cứu điện, việc sở hữu một máy phát xung chất lượng sẽ mang lại hiệu quả cao cho công việc.

Nếu bạn mới lần đầu tìm hiểu về máy phát xung, có lẽ bạn sẽ thắc mắc: Máy phát xung là gì? Ứng dụng của thiết bị này ra sao? Và đâu là những mẫu máy phát xung chất lượng nên cân nhắc sử dụng? Để hiểu rõ hơn, bạn hãy đọc tiếp các thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây.

Máy phát xung là gì ?

Máy phát xung là máy phát sóng tín hiệu, là một thiết bị chuyên dụng có khả năng tạo ra các dạng sóng như sin, vuông, tam giác... với biên độ và tần số có thể điều chỉnh tùy ý.

Ngoài các dạng sóng chuẩn đã nêu, các dòng máy phát xung hiện đại còn hỗ trợ việc tạo ra các dạng sóng tùy ý (arbitrary waveform - AWG). Điều này có nghĩa là bạn có thể tự do điều chỉnh biên độ và tần số tại các chu kỳ khác nhau, tạo ra các dạng sóng không nằm trong các hình dạng tiêu chuẩn, giúp bạn dễ dàng thử nghiệm với các tín hiệu phức tạp hơn.

Máy phát xung sử dụng hệ thống xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) để tổng hợp các dạng sóng tín hiệu, do đó, tần số của chúng thường bị giới hạn ở mức vài GigaHertz. Thông thường, tần số đầu ra nằm trong khoảng từ vài MHz đến vài trăm MHz, và các dòng máy chuyên dụng có thể đạt tới một vài GHz.

Đầu ra của thiết bị thường là một cổng BNC với trở kháng khoảng 50 - 75Ω, phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.

Thông số cơ bản của máy

Về dạng sóng, máy phát xung có khả năng tạo ra nhiều loại tín hiệu khác nhau như sóng sin, vuông, tam giác, răng cưa, xung, DC, TTL/CMOS, cũng như các dạng sóng tùy ý (arbitrary waveform). Điều này mang đến sự linh hoạt trong việc thử nghiệm và nghiên cứu, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng.

Về tần số, các máy phát xung có dải tần số rất phong phú, tùy thuộc vào từng mẫu mã. Các thiết bị phổ thông thường hỗ trợ phát tín hiệu trong khoảng từ 0.05MHz đến 5MHz, trong khi những máy phát xung cao cấp có thể tạo ra tín hiệu với tần số từ vài trăm MHz đến vài GHz, đáp ứng các yêu cầu khắt khe hơn trong các ứng dụng chuyên nghiệp.

Máy phát xung cũng có thể điều chỉnh tần số bên ngoài với điện áp đầu vào từ 0 - 10V, với tỷ lệ biến đổi đạt 100:1 và độ méo cực nhỏ, chỉ khoảng 1%, tương ứng với dải tần số từ 0.2Hz đến 100kHz. Đối với các xung vuông, thời gian tăng (Rise Time) và giảm (Fall Time) nhỏ nhất đạt 25ns, trong khi xung tam giác có độ tuyến tính từ 1% - 5% trong dải tần từ 100kHz đến 2MHz. Ở đầu ra TTL, thời gian lên xuống tối thiểu đạt 25ns, còn đối với CMOS là 40ns.

Máy phát xung hàm có thể hoạt động ổn định trong môi trường có nhiệt độ từ 0 - 400°C, độ ẩm tương đối 85% RH. Thiết bị được cấp nguồn điện 1 chiều 115/230V với độ lệch ±10% và công suất tiêu thụ khoảng 20W.

Về số ngõ ra, nếu bạn cần thực hiện các thí nghiệm đặc biệt, có thể cân nhắc sử dụng các máy phát xung có nhiều ngõ ra. Những dòng máy này có thể tiết kiệm chi phí so với việc phải mua nhiều thiết bị riêng lẻ.

Ngoài ra, khi mua máy, bạn nên kiểm tra kỹ bộ phụ kiện đi kèm để đảm bảo thiết bị đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng của bạn.

Ứng dụng của máy phát xung

Vô tuyến (viễn thông) là một lĩnh vực mà máy phát sóng đóng vai trò quan trọng, với ứng dụng rộng rãi trong truyền hình vệ tinh, radar, radio và giáo dục. Thiết bị này giúp mô phỏng môi trường RH với tần số lên đến 1,5GHz và hỗ trợ điều chế BW chuẩn không dây đến 1GHz. Bên cạnh đó, một số máy phát sóng còn được thiết kế riêng để tạo sóng FM, phục vụ cho các mục đích chuyên biệt.

Trong giáo dục, máy phát xung là công cụ hữu ích để kiểm tra các thông số kỹ thuật điện tử, giúp sinh viên nắm bắt kiến thức một cách khách quan và thực tế hơn. Việc sử dụng thiết bị này trong giảng dạy giúp học sinh, sinh viên dễ dàng tiếp cận và hiểu sâu hơn về các khái niệm điện tử phức tạp.

Trong lĩnh vực sửa chữa điện tử, máy phát xung là thiết bị hỗ trợ không thể thiếu, được sử dụng rộng rãi tại các trung tâm sửa chữa và bảo dưỡng. Nhờ khả năng đo lường các chỉ số, thiết bị này giúp các kỹ thuật viên xác định chính xác nguyên nhân hư hỏng, từ đó đưa ra các giải pháp sửa chữa hiệu quả.

Máy phát xung - tín hiệu còn có nhiều ứng dụng khác như phân tích môi trường tín hiệu, kỹ thuật đa sóng mang trực giao OFDM, kiểm tra tín hiệu nối tiếp tốc độ cao, đa tần kép (DTMF), máy tạo nhịp tim, kiểm tra cảm biến ô tô, và kiểm tra đường dây điện. Các ứng dụng đa dạng này cho thấy máy phát xung là một thiết bị quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghệ và kỹ thuật hiện đại.