Что такое сигнал? Это волна, имеющая строго определенную форму, амплитуду и частоту. Повсюду – в радиосвязи и медицине, в акустике и приборостроении, в домашней технике и энергетике – используются волны, для создания которых применяются генераторы сигналов, имеющие различные принципы действия. Но объединяет их одно: все генераторы имеют источник, создающий колебания, и формирователь, придающий колебаниям заданную форму.
Генераторы механических сигналов возникли на заре развития техники. Простейший механический источник колебаний – это маятник. Если маятник водить рукой, то он будет совершать вынужденные колебания, а если отпустить – начнет качаться с некоторой собственной частотой. Когда частота толчков рукой совпадает с собственной частотой маятника, то он начинает раскачиваться очень сильно – входит в резонанс. В электротехнике маятник заменяет генератор гармонических колебаний - усилитель с положительной обратной связью, который также попадает на собственной частоте в резонанс и создает синусоидальный сигнал, амплитуду которого генератор сигнала позволяет регулировать. Генрих Герц в 1887 г. впервые применил подобный генератор для создания электромагнитных волн и положил начало эпохе глобальных коммуникаций, в которой мы ныне живем.
Синусоидальные колебания являются частью природы и повсюду встречаются в окружающем мире, поэтому и генерировать их довольно просто. Прямоугольную, треугольную или пилообразную волну создать несколько сложней. Но оказывается, что самую замысловатую волну можно получить сложением множества синусоид. На данном принципе построены сотни разнообразных генераторов сигналов, суммирующих гармонические колебания, которые возникают в электрических цепях. Это генераторы шума и синтезаторы, синусоидальные и импульсные генераторы, генераторы сложных сигналов, высокочастотные генераторы и множество других. Ныне такие приборы называют аналоговыми, поскольку микросхемы породили новые устройства для создания сигнальных волн - цифровые.
Цифровые генераторы сигналов успешно решают противоположную задачу, а именно из множества прямоугольных импульсов складывают плавную волну. Их появление серьезно изменило сам подход к функциональности приборов: открылась возможность создания нового типа генераторов, объединяющего в себе все ранее существующие разновидности. Нынешние многофункциональные цифровые генераторы сигналов произвольной формы формируют не только стандартные синусоиды и пилы, но и различные шумы, экспоненциальные и логарифмические сигналы и т.д. Они отличаются высочайшей точностью установки частоты, прекрасной стабильностью и низким уровнем сторонних колебаний. Таким образом, компьютерная революция подняла технику создания сигналов на качественно новый уровень.
По материалам сайта http://zelpribor.com