संकेत जनित्र
संकेत जनित्र (सिग्नल जनरेटर) इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के वर्ग में से है जो आयाम, आवृत्ति और तरंग आकार के सेट गुणों के साथ विद्युत संकेतों को उत्पन्न करता है। इन उत्पन्न संकेतों का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक माप के लिए एक उत्तेजना के रूप में किया जाता हैl सामान्य तौर पर, इलेक्ट्रॉनिक या इलेक्ट्रोकॉस्टिक उपकरणों को डिजाइन करने, परीक्षण, समस्या निवारण और मरम्मत में उपयोग किया जाता हैl हालांकि, इसमें प्रायः कलात्मक उपयोग भी होते हैं।[1]
विभिन्न उद्देश्यों और अनुप्रयोगों के साथ और व्यय के विभिन्न स्तरों पर कई अलग-अलग प्रकार के संकेतक जनित्र (सिग्नल जनरेटर) होते हैं। इन प्रकारों में फंक्शन जनित्रकार्य, (आरएफ) और माइक्रोवेव संकेत जनित्र, पिच जनित्र , स्वेच्छ तरंग जनित्र , डिजिटल पैटर्न जनरेटर और आवृत्ति जनित्र सम्मिलित हैं। सामान्य तौर पर, कोई भी उपकरण सभी संभावित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं होता है।
संकेत जनित्र (सिग्नल जनरेटर) अंशांकित आवृत्ति और आयाम के साथ कांपनेवाले (ऑसिलेटर) के रूप में सरल हो सकता है। अधिक सामान्य-उद्देश्य वाले संकेत जनित्र (सिग्नल जनरेटर) संकेत की सभी विशेषताओं को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। आधुनिक सामान्य-उद्देश्य संकेत जनित्र के पास सूक्ष्म प्रक्रमक (माइक्रोप्रोसेसर) नियंत्रण होगा और यह व्यक्तिगत कंप्यूटर से नियंत्रण की अनुमति भी दे सकता है। संकेत जनित्र स्वतंत्र रूप से स्व-निहित उपकरण हो सकते हैं, या अधिक जटिल स्वचालित परीक्षण प्रणालियों में सम्मिलित किए जा सकते हैं।
इतिहास
जून 1928 में, जनरल रेडियो 403, अब तक का पहला वाणिज्यिक संकेत जनित्र (सिग्नल जनरेटर) था। यह 500 हर्ट्ज से 1.5 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज का समर्थन करता है।[2] इसके अलावा, अप्रैल 1929 में, पहले वाणिज्यिक आवृत्ति मानक को सामान्य रेडियो द्वारा 50 (किलोहर्टज) की आवृत्ति के साथ विपणन किया गया था।[3]
सामान्य उद्देश्य संकेत जनित्र
फंक्शन जनित्रकार्य
फंक्शन जनित्रकार्य एक उपकरण है जो सरल दोहरावदार तरंगों का उत्पादन करता है। इस तरह के उपकरणों में इलेक्ट्रॉनिक दोलक (ऑसिलेटर) होता है, सर्किट जो दोहरावदार तरंग बनाने में सक्षम होता है। (आधुनिक उपकरण तरंगों को संश्लेषित करने के लिए अंकीय संकेत प्रक्रिया का उपयोग कर सकते हैं, इसके बाद एक डिजिटल से एनालॉग कनवर्टर, या डीएसी, एनालॉग आउटपुट का उत्पादन करने के लिए) सबसे आम तरंग साइन वेव है, लेकिन सॉवॉथ, स्टेप (पल्स), वर्ग, और त्रिकोणीय तरंग दोलक (ऑसिलेटर) सामान्य तौर पर उपलब्ध होते हैं जैसे कि मनमानी तरंग जनरेटर (ए.डब्लयू.जी.एस.) हैं। यदि दोलक(ऑसिलेटर) ऑडियो आवृत्ति रेंज (> 20 किलोहर्टज) के ऊपर संचालित होता है, तो जनरेटर में प्रायः कुछ प्रकार के उतार-चढ़ाव (मॉड्यूलेशन) फ़ंक्शन जैसे कि आयाम मॉड्यूलेशन (ए.एम), आवृति का उतार-चढ़ाव (एफ.एम), या चरण मॉड्यूलेशन (पी.एम) के साथ-साथ एक सेकंड भी एक दूसरे के साथ कुछ प्रकार के मॉडुलन समारोह सम्मिलित होंगे। दोलक(ऑसिलेटर) जो ऑडियो आवृत्ति उतार-चढ़ाव (मॉड्यूलेशन) तरंग प्रदान करता है।
स्वेच्छ तरंग जनित्र
स्वेच्छ तरंग जनित्र एक परिष्कृत संकेत जनित्र है जो आवृत्ति रेंज, सटीकता और आउटपुट स्तर की प्रकाशित सीमाओं के भीतर मनमानी तरंगों को उत्पन्न करता है। यह फंक्शन जनित्रकार्य के विपरीत जो विशिष्ट तरंगों के एक छोटे से सेट का उत्पादन करता है, स्वेच्छ तरंग जनित्र उपयोगकर्ता को विभिन्न तरीकों से एक स्रोत तरंग निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है। स्वेच्छ तरंग जनित्र सामान्य तौर पर एक फंक्शन जनित्रकार्य की तुलना में अधिक महंगा होता है और इसमें प्रायः कम बैंडविड्थ होती है। स्वेच्छ तरंग जनित्र का उपयोग उच्च-स्तरीय डिजाइन और परीक्षण अनुप्रयोगों में किया जाता है।
आरएफ और माइक्रोवेव संकेत जनित्र
आरएफ (रेडियो आवृर्त्ति) और माइक्रोवेव संकेत जनित्र का उपयोग सेलुलर संचार, (वाईफाई), (वाईमैक्स), (जीपीएस), ऑडियो और वीडियो प्रसारण, सैटेलाइट संचार, रडार और इलेक्ट्रॉनिक युद्ध (वारफेयर) सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में परीक्षण घटकों, रिसीवर और परीक्षण प्रणालियों के परीक्षण के लिए किया जाता है। (आरएफ) और माइक्रोवेव संकेत जनित्र (सिग्नल जनरेटर) में सामान्य तौर पर समान विशेषताएं और क्षमताएं होती हैं, लेकिन ये आवृत्ति रेंज द्वारा विभेदित होते हैं। आरएफ संकेत जनित्र सामान्य तौर पर कुछ किलोहर्टज से लेकर 6 गीगाहर्टज तक होते हैं, जबकि माइक्रोवेव संकेत जेनरेटर 1 मेगाहर्ट्ज कम से कम और 20 गीगाहर्ट्ज तक व्यापक आवृत्ति रेंज को कवर करते हैं। कुछ मॉडल 70 गीगाहर्टज के रूप में एक प्रत्यक्ष समाक्षीय आउटपुट के साथ, और बाहरी तरंग मार्गदर्शक (वेवगाइड) स्रोत मॉड्यूल के साथ उपयोग किए जाने पर सैकड़ों गीगाहर्टज तक जाते हैं। आरएफ और माइक्रोवेव संकेत जनित्र को एनालॉग या वेक्टर संकेत जनित्र के रूप में आगे वर्गीकृत किया जा सकता है।
एनालॉग जनित्र जनित्र
साइन-वेव दोलक पर आधारित एनालॉग संकेत जनरेटर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स की स्थापना से पहले आम थे, और यह अभी भी उपयोग किए जाते हैं। रेडियो-आवृर्त्ति और ऑडियो-आवृर्त्ति संकेत जनरेटर के उद्देश्य और डिजाइन में एक तीव्र अंतर था।
- आरएफ
आरएफ संकेत जनित्र परिभाषित, समायोज्य, आयाम और आवृत्ति के निरंतर तरंग रेडियो आवृत्ति संकेतों का उत्पादन करते हैं। कई मॉडल विभिन्न प्रकार के एनालॉग लय (मॉड्यूलेशन) की पेशकश करते हैं, या तो मानक उपकरण के रूप में या आधार इकाई के लिए एक वैकल्पिक क्षमता के रूप में। इसमें ए.म, एफ.एम, (चरण मॉड्यूलेशन) और स्पंद (पल्स) लय (मॉड्यूलेशन) सम्मिलित हो सकते हैं। एक सामान्य सुविधा एक क्षीणकारी (एटेन्यूएटर) है जो संकेत की उत्पादन (आउटपुट) बल (पावर) को बदलता है। निर्माता और नमूना (मॉडल) के आधार पर, उत्पादन (आउटपुट) शक्तियां -135 से +30 डी.बी.एम तक हो सकती हैं। उत्पादन (आउटपुट) बल (पावर) की एक विस्तृत श्रृंखला वांछनीय है, क्योंकि विभिन्न अनुप्रयोगों को अलग-अलग मात्रा में संकेत बल (पावर) की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि एक संकेत को एक बहुत लंबी केबल के माध्यम से एक एंटीना तक जाना है, तो केबल के माध्यम से होने वाले नुकसान को दूर करने के लिए एक उच्च बल (पावर) संकेत की आवश्यकता हो सकती है और अभी भी एंटीना में पर्याप्त शक्ति है। लेकिन जब प्राप्तिकर्ता (रिसीवर) संवेदनशीलता का परीक्षण किया जाता है, तो यह देखने के लिए कम संकेत स्तर की आवश्यकता होती है कि प्राप्तिकर्ता (रिसीवर) कम संकेत-से-शोर स्थितियों के तहत कैसे व्यवहार करता है।
आरएफ संकेत जनित्र बेंचटॉप उपकरण, रैकमाउंट उपकरण, अंतर्निहित (एम्बेडेबल) मापांक (मॉड्यूल) और पत्रक-स्तर (कार्ड-लेवल) प्रारूप में उपलब्ध होतें हैं। मोबाइल, क्षेत्र-परिक्षण (फील्ड-टेस्टिंग) और हवाई (एयरबोर्न) उपयोग (एप्लिकेशन) हल्के, संप्रहार (बैटरी) संचालित प्लेटफार्मों से लाभान्वित होते हैं। स्वचालित और उत्पादन परीक्षण में, वेब पृष्ठ परिर्वतक (वेब-ब्राउज़र) पहुँच (एक्सेस), जो बहु-स्रोत नियंत्रण की अनुमति देता है, और तेजी से आवृत्ति स्विचिंग गति परीक्षण समय और प्रवाह क्षमता (थ्रूपुट) में सुधार करती है।
रेडियो रिसीवर की सर्विसिंग और स्थापना के लिए आरएफ संकेत जनित्र की आवश्यकता होती है, और इसका उपयोग पेशेवर आरएफ अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।
(आर.एफ) संकेत जनित्र को उनके आवृत्ति बैंड, बल (पावर) क्षमताओं (-100डी.बी.सी से +25डी.बी.सी), विभिन्न वाहक आवृत्तियों, स्पर्स और शस्त्रागार, आवृत्ति और आयाम स्विचिंग गति और लय (मॉड्यूलेशन) क्षमताओं पर एकल साइड बैंड चरण शोर की विशेषता है।
- ए एफ
ऑडियो आवृर्ति संकेत जनित्र ऑडियो आवृर्ति रेंज और उससे ऊपर के संकेत उत्पन्न करते हैं। प्रारंभिक उदाहरण एच.पी 200A ऑडियो दोलक (ऑसिलेटर) था, जो 1939 में हेवलेट-पैकर्ड कंपनी द्वारा बेचा गया पहला उत्पाद था। अनुप्रयोगों में ऑडियो उपकरणों की आवृत्ति प्रतिक्रिया की जाँच करना और इलेक्ट्रॉनिक प्रयोगशाला में कई उपयोग सम्मिलित हैं।
उपकरण विरूपण को संकेत लयबद्ध स्रोत के रूप में बहुत-कम-विकृति ऑडियो जनित्र का उपयोग करके मापा जा सकता है, एक तरंग विश्लेषक के साथ उत्पादन (आउटपुट) विरूपण लयबद्ध-बाय-लयबद्ध को मापने के लिए उपयुक्त उपकरण के साथ, या बस कुल लयबद्ध विरूपण। अपेक्षाकृत सरल परिधि (सर्किट) के साथ ऑडियो संकेत (सिग्नल) जनित्र द्वारा 0.0001% की विकृति प्राप्त की जा सकती है।[4]
वेक्टर संकेत जनित्र
डिजिटल संचार प्रणालियों के आगमन के साथ, पारंपरिक एनालॉग संकेत जनित्र के साथ इन प्रणालियों को पर्याप्त रूप से परीक्षण करना संभव नहीं है। इससे वेक्टर सिग्नल जनरेटर का विकास हुआ है, जिसे डिजिटल संकेत जनरेटर के रूप में भी जाना जाता है। ये संकेत जनित्र डिजिटल रूप से संशोधित रेडियो संकेत उत्पन्न करने में सक्षम हैं जो कि बड़ी संख्या में डिजिटल लय (मॉड्यूलेशन) प्रारूपों जैसे कि (क्यू.ए.एम), (क्यू.पी.एस.के), (एफ.एस.के), (बी.पी.एस.के), और (ओ.एम.डी.एम) का उपयोग कर सकते हैं। इसके अलावा, आधुनिक वाणिज्यिक डिजिटल संचार प्रणाली लगभग सभी अच्छी तरह से परिभाषित उद्योग मानकों पर आधारित हैं, इसलिए कई वेक्टर संकेत जनरेटर इन मानकों के आधार पर संकेत उत्पन्न कर सकते हैं। उदाहरणों में 9जी.एस.एम), (डब्लयू.सी.डी.एम.ए0 (यू.एम.टी.एस), सेी.डी.एम.ए 2000), (एल.टी.ई), वाईफाई (आई.ई.ई.ई 802.11), और वाईमैक्स(आई.ई.ई.ई 802.16) सम्मिलित हैं। इसके विपरीत, सैन्य संचार प्रणाली जैसे कि (जे.टी.आर.एस), जो मजबूती और सूचना सुरक्षा पर बहुत अधिक महत्व देते हैं, सामान्य तौर पर बहुत ही स्वामित्व तरीकों का उपयोग करते हैं। इस प्रकार की संचार प्रणालियों का परीक्षण करने के लिए, उपयोगकर्ता प्रायः अपने स्वयं के प्रचलन (कस्टम) तरंगों का निर्माण करेंगे और उन्हें वांछित परीक्षण संकेत बनाने के लिए वेक्टर संकेत जनरेटर में डाउनलोड करेंगे।
डिजिटल स्वरूप (पैटर्न) जनरेटर
एक तर्क संकेत जनित्र या विवरण (डेटा) स्वरूप (पैटर्न) जनरेटर या डिजिटल स्वरूप (पैटर्न) जनरेटर तर्क संकेत का उत्पादन करता है जो पारंपरिक विद्युत दाब (वोल्टेज) स्तरों के रूप में तार्किक 1 एस (1s) और 0 एस (0s) है। सामान्य विद्युत दाब (वोल्टेज) मानक (एल.वी.टी.टी.एल), (एल.वी.सी.एम.ओ.एस ) होते हैं। यह एक स्पंद (पल्स)/ नमूना (पैटर्न) जनरेटर से अलग है, जो संकेत जनित्र को संदर्भित करता है जो विभिन्न एनालॉग विशेषताओं (जैसे स्पंद वृद्धि/ अवरोह(फॉल) अवधि (टाइम), उच्च स्तर की लंबाई के साथ तर्क दलों को उत्पन्न करने में सक्षम है।
एक डिजिटल स्वरूप (पैटर्न) जनरेटर का उपयोग डिजिटल एकीकृत परिपथ और अंतः स्थापित प्रणाली के लिए उत्तेजना स्रोत के रूप में किया जाता है - कार्यात्मक सत्यापन और परीक्षण के लिए।
विशेष उद्देश्य संकेत जनित्र
उपरोक्त सामान्य-उद्देश्य वाले उपकरणों के अलावा, विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए बनावट (डिज़ाइन) किए गए संकेत जनरेटर के कई वर्ग हैं।
स्वरमान (पिच) जनित्र और ऑडियो जनित्र
एक पिच जनित्र एक प्रकार का संकेत जनित्र है जिसे ऑडियो और ध्वनिकी अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए अनुकूलित किया गया है। स्वरमान (पिच) जनरेटर में सामान्य तौर पर ऑडियो आवृत्ति सीमा (20 हर्ट्ज -20 किलोहर्टज) पर साइन तरंगें सम्मिलित होती हैं। परिष्कृत स्वरमान (पिच) जनरेटर में स्वीप जनरेटर (फ़ंक्शन जो आवृत्ति-कार्यक्षेत्र (डोमेन) माप बनाने के लिए सीमा पर उत्पादन आवृत्ति से भिन्न होता है), एकाधिक स्वरमान (मल्टीपिच जनित्र) (जो एक साथ कई पिचों को उत्पादन (आउटपुट) करते हैं, और अन्तः लय (इंटरमॉड्यूलेशन) विरूपण और अन्य गैर-रैखिक प्रभाव-विक्षिप्तता के लिए उपयोग किया जाता है। और (चलायमान (ट्रांसएंट्स) की प्रतिक्रिया को मापने के लिए उपयोग किया जाता है)। स्वरमान (पिच) जनित्र (जनरेटर) सामान्य तौर पर ध्वनि स्तर मीटर के साथ संयोजन में उपयोग किए जाते हैं, जब एक कमरे या ध्वनि प्रजनन प्रणाली के ध्वनिकी को मापते हैं, दोलक परिधि (ऑसिलोस्कोप) या विशेष ऑडियो विश्लेषक (एनालाइज़र) के साथ।
कई स्वरमान (पिच) जनित्र डिजिटल कार्यक्षेत्र (डोमेन) में काम करते हैं, जो विभिन्न डिजिटल ऑडियो प्रारूपों जैसे कि (ए.ई.एस.3), या (एस.पी.डी.आइ.एफ) में उत्पाद (आउटपुट) का उत्पादन करते हैं। इस तरह के जनरेटर में विभिन्न डिजिटल प्रभावों और समस्याओं को उत्तेजित करने के लिए विशेष संकेत सम्मिलित हो सकते हैं, जैसे कि कतरन (क्लिपिंग), घबराना, बिट त्रुटियां, वे प्रायः डिजिटल ऑडियो प्रारूपों से जुड़े अधिआंकड़ा में हेरफेर करने के तरीके भी प्रदान करते हैं।
संश्लेषक शब्द का उपयोग एक ऐसे उपकरण के लिए किया जाता है जो संगीत के लिए ऑडियो संकेत उत्पन्न करता है, या जो थोड़ा अधिक जटिल तरीकों का उपयोग करता है।
संगणक (कंप्यूटर) कार्यक्रम (प्रोग्राम)
संगणक (कंप्यूटर) कार्यक्रम (प्रोग्राम) का उपयोग सामान्य-उद्देश्य वाले संगणक (कंप्यूटर) पर मनमानी तरंगों को उत्पन्न करने और उत्पादन (आउटपुट) अंतराफलक (इंटरफ़ेस) के माध्यम से तरंग को उत्पादन (आउटपुट) करने के लिए किया जा सकता है। ऐसे कार्यक्रम व्यावसायिक रूप से प्रदान किए जा सकते हैं या फ्रीवेयर हो सकते हैं। सरल सिस्टम उत्पादन (आउटपुट) उपकरण (डिवाइस) के रूप में एक मानक संगणक (कंप्यूटर) ध्वनि (साउंड) पत्रक (कार्ड) का उपयोग करते हैं, उत्पादन (आउटपुट) तरंग की सटीकता को सीमित करते हैं और ऑडियो-आवृर्ति बैंड के भीतर झूठ बोलने के लिए आवृत्ति को सीमित करते हैं।
वीडियो संकेत जनित्र
वीडियो संकेत जनरेटर ऐसा उपकरण है जो पूर्व निर्धारित वीडियो और/या टेलीविजन तरंगों को उत्पादन (आउटपुट) करता है, और अन्य संकेतों का उपयोग दोषों को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है, या पैरामीट्रिक माप, टेलीविजन और वीडियो सिस्टम में सहायता करता है। व्यापक उपयोग में कई अलग-अलग प्रकार के वीडियो संकेत जनरेटर हैं। एक वीडियो जनरेटर के आउटपुट में सामान्य तौर पर टेलीविजन के लिए उपयुक्त तुल्यकालन संकेत होते हैं, जिसमें क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर सिंक दालों (एनालॉग में) या सिंक शब्द (डिजिटल में) सम्मिलित हैं। समग्र वीडियो संकेत (जैसे एनटीएससी और पाल) के जनित्र में आउटपुट के हिस्से के रूप में एक रंग प्रस्फोट संकेत भी सम्मिलित होगा। वीडियो संकेत जनित्र विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध हैं, और डिजिटल प्रारूपों की एक विस्तृत विविधता के लिए इनमें से कई में ऑडियो पीढ़ी की क्षमता भी सम्मिलित है (क्योंकि ऑडियो ट्रैक किसी भी वीडियो या टेलीविजन प्रोग्राम या चलचित्र का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है)।
यह भी देखें
- ए.एन/यू.आर.एम-25डी संकेत जनरेटर, 1950 के दशक का हार्डवेयर आज भी उपयोग में है।
- डिजिटल पैटर्न जनित्र, डिजिटल (तर्क) प्रकार के संकेतों को उत्पन्न करने के लिए
- आगमनात्मक विस्तारक (एम्पलीफायर), एक व्यक्तिगत टेलीफोन केबल जोड़े खोजने के लिए उपयोग किया जाता है
संदर्भ
- ↑ "What is a Signal Generator?". Tektronix.
- ↑ Burke, Charles (March 1930). "The Standard-Signal Method of Measuring Receiver Characteristics" (PDF). General Radio. Archived (PDF) from the original on December 18, 2018.
Experimenter - Issue Vol. IV, No. 10
- ↑ Thiessen, Arthur (1965). "A History of the General Radio Company 1915-1965" (PDF). General Radio. Archived (PDF) from the original on December 18, 2018.
- ↑ Capacitor Sounds 1 - Low Distortion (sub 1PPM ) 1 kHz Test Oscillator, C Bateman, Electronics World July 2002, expanded March 2003. Description, measurements, circuit, and PCB layout
बाहरी संबंध
- [./Http://www.bkprecision.com/support/downloads/function-and-arbitrary-waveform-generator-guidebook.html Function Generator & Arbitrary Waveform Generator Guidebook]
- Understanding signal generator specifications
- Types of signal generators
