مولد الإشارات

كانت مولدات الإشارات التناظرية القائمة على مذبذب الموجة الجيبية شائعة قبل ظهور الإلكترونيات الرقمية، ولا تزال تُستخدم حتى اليوم. وكان هناك فرق واضح في الغرض والتصميم بين مولدات إشارات الترددات الراديوية ومولدات إشارات الترددات الصوتية.

الترددات اللاسلكية

تُنتج مولدات إشارات الترددات الراديوية إشارات موجات راديوية مستمرة ذات سعة وتردد محددين وقابلين للتعديل. توفر العديد من الطرازات أنواعًا مختلفة من التضمين التناظري، إما كتجهيز قياسي أو كخيار إضافي للوحدة الأساسية. قد يشمل ذلك تضمين السعة (AM) ، والتضمين الترددي (FM) ، وتضمين الطور (ΦM)، والتضمين النبضي . ومن الميزات الشائعة وجود مُخفِّف لتغيير قدرة خرج الإشارة. اعتمادًا على الشركة المصنعة والطراز، تتراوح قدرة الخرج من -135 إلى +30 ديسيبل ميلي واط. يُعد نطاق واسع من قدرة الخرج مرغوبًا فيه، نظرًا لأن التطبيقات المختلفة تتطلب كميات مختلفة من قدرة الإشارة. على سبيل المثال، إذا كان على الإشارة أن تنتقل عبر كابل طويل جدًا إلى هوائي، فقد تكون هناك حاجة إلى إشارة خرج عالية للتغلب على الفقد في الكابل والحفاظ على قدرة كافية عند الهوائي. ولكن عند اختبار حساسية جهاز الاستقبال، يلزم مستوى إشارة منخفض لمعرفة كيفية أداء جهاز الاستقبال في ظروف انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء. 

تتوفر مولدات إشارات الترددات اللاسلكية كأجهزة مكتبية، وأجهزة تُركّب في رفوف، ووحدات قابلة للتضمين، بالإضافة إلى أحجام بطاقات. وتستفيد التطبيقات المتنقلة، وتطبيقات الاختبار الميداني، والتطبيقات المحمولة جواً من منصات أخف وزناً تعمل بالبطاريات. وفي الاختبارات الآلية واختبارات الإنتاج، يُحسّن الوصول عبر متصفح الويب، الذي يسمح بالتحكم من مصادر متعددة، وسرعات تبديل الترددات العالية، من أوقات الاختبار والإنتاجية.

تُعد مولدات إشارات الترددات اللاسلكية ضرورية لصيانة وإعداد أجهزة استقبال الراديو ، وتستخدم في تطبيقات الترددات اللاسلكية الاحترافية.

تتميز مولدات إشارات الترددات الراديوية بنطاقات ترددها، وقدرات الطاقة (-100 إلى +25  ديسيبل)، وضوضاء الطور أحادية النطاق الجانبي عند ترددات حاملة مختلفة، والتشوهات والتوافقيات، وسرعات تبديل التردد والسعة وقدرات التعديل.

AF

تُنتج مولدات إشارات الترددات الصوتية إشارات في نطاق الترددات الصوتية وما فوقها. ومن الأمثلة المبكرة على ذلك مذبذب الصوت HP200A ، وهو أول منتج باعته شركة هيوليت-باكارد عام 1939. وتشمل تطبيقاته فحص استجابة التردد للأجهزة الصوتية، والعديد من الاستخدامات في المختبرات الإلكترونية.

يمكن قياس تشويه الإشارة باستخدام مولد صوت منخفض التشويه كمصدر للإشارة، مع استخدام معدات مناسبة لقياس تشويه الإشارة توافقيًا تلو الآخر باستخدام محلل الموجات ، أو ببساطة قياس التشويه التوافقي الكلي . ويمكن تحقيق تشويه بنسبة 0.0001% باستخدام مولد إشارة صوتية بدائرة بسيطة نسبيًا. ^{[ 4 ]}

مع ظهور أنظمة الاتصالات الرقمية، لم يعد من الممكن اختبار هذه الأنظمة بشكل كافٍ باستخدام مولدات الإشارات التناظرية التقليدية. وقد أدى ذلك إلى تطوير مولد الإشارات المتجهة، المعروف أيضًا باسم مولد الإشارات الرقمية. تتميز هذه المولدات بقدرتها على توليد إشارات راديوية مُعدَّلة رقميًا، والتي قد تستخدم أيًا من تنسيقات التعديل الرقمي العديدة ، مثل QAM و QPSK و FSK و BPSK و OFDM . إضافةً إلى ذلك، ونظرًا لأن أنظمة الاتصالات الرقمية التجارية الحديثة تعتمد في معظمها على معايير صناعية محددة جيدًا، فإن العديد من مولدات الإشارات المتجهة قادرة على توليد إشارات تستند إلى هذه المعايير. ومن الأمثلة على ذلك GSM و W-CDMA (UMTS) و CDMA2000 و LTE و Wi-Fi (IEEE 802.11) و WiMAX (IEEE 802.16) . في المقابل، تستخدم أنظمة الاتصالات العسكرية، مثل JTRS ، التي تولي أهمية بالغة للمتانة وأمن المعلومات، عادةً أساليب خاصة جدًا. لاختبار هذه الأنواع من أنظمة الاتصالات، يقوم المستخدمون غالبًا بإنشاء أشكال موجية مخصصة خاصة بهم وتنزيلها في مولد إشارات المتجهات لإنشاء إشارة الاختبار المطلوبة.

يُنتج مولد الإشارات المنطقية، أو مولد أنماط البيانات، أو مولد الأنماط الرقمية ، إشارات منطقية - أي قيم منطقية 1 و0 - على شكل مستويات جهد تقليدية. ومن معايير الجهد الشائعة LVTTL و LVCMOS . ويختلف هذا عن "مولد النبضات/الأنماط"، الذي يشير إلى مولدات الإشارات القادرة على توليد نبضات منطقية ذات خصائص تناظرية مختلفة (مثل زمن صعود/هبوط النبضة، وطول المستوى العالي، ...).

يُستخدم مولد الأنماط الرقمية كمصدر تحفيز للدوائر المتكاملة الرقمية والأنظمة المدمجة - للتحقق من صحة الوظائف واختبارها.

يمكن استخدام برامج الحاسوب لتوليد أشكال موجية عشوائية على حاسوب متعدد الأغراض، وإخراج هذه الأشكال عبر واجهة إخراج. قد تكون هذه البرامج متاحة تجاريًا أو مجانية. تستخدم الأنظمة البسيطة بطاقة صوت حاسوب قياسية كجهاز إخراج، مما يحد من دقة شكل الموجة المُخرجة، ويحصر التردد ضمن نطاق الترددات الصوتية .