Ce este un generator de unde sinusoidale?

Un generator de undă sinusoidală este un tip de echipament electronic care generează o frecvență oscilantă într-un model sinusoidal. Majoritatea sunt relativ mici, marea majoritate fiind de mână. Există câteva motive diferite pentru care aceste tipuri de instrumente sunt importante, dar cele mai multe au de-a face cu măsurarea fie a sunetului, fie a frecvenței electrice, ambele având de obicei un model sinusoid. O funcție sinusoidă merge în sus și în jos și în sus și în jos într-un model consistent, neted și ondulat de dealuri și văi. În matematică, aceste curbe sunt adesea trasate și măsurate, iar în mediile naturale spun adesea multe despre viteză, volum și alte probleme de amplificare. Un generator de unde sinusoidale produce aceste unde, de obicei ca mijloc de comparare sau de măsurare a undelor existente în altă parte. Uneori, undele generate sunt folosite și pentru calibrarea echipamentelor de măsurare și generarea de efecte sonore.

Înțelegerea undelor sinusoidale în general

Unda sinusoidală este caracterizată de oscilații uniforme, neîntrerupte, care pot fi reprezentate ca o serie de „dealuri” și „văi” sau urcușuri și coborâșuri perfect proporționale. Undele de lumină și undele sonore iau această formă în mod natural, la fel ca multe alte fenomene naturale, cum ar fi valurile oceanului. Majoritatea ieșirilor electrice urmează și acest model.

Trasarea și identificarea funcțiilor sinusoidale ale acestor ieșiri poate fi instructivă, dar există și cazuri în care generarea efectivă de imitații sau imitații artificiale poate fi, de asemenea, utilă. Aici intervin generatoarele de undă sinusoidală. De cele mai multe ori, aceste dispozitive sunt folosite de oameni care caută fie să calibreze un dispozitiv, fie să repare ceva care nu funcționează corect. Generatoarele emit frecvențe egale cu ceea ce detectează, ceea ce le poate permite inginerilor să vadă tiparele exacte emise în mod natural; cele mai multe dispozitive pot emite, de asemenea, valuri de specificații preprogramate, care pot ajuta la recalibrarea unor lucruri precum echipamentele de sunet sensibile sau amplificatoarele.

Utilizări audio și electrice

Un generator de undă sinusoidală poate conduce difuzoare audio dacă unda generată se află în raza auzului uman. Tehnicienii măsoară mai întâi viteza undei emise, apoi o regenerează cu dispozitivele lor pentru a se sincroniza și, de obicei, amplifica și sunetele produse.

Aceeași tehnică poate fi aplicată electronicelor și aparatelor electrice în general. Curentul electric alternativ (AC), care este disponibil de la prizele de perete în majoritatea locurilor, alternează într-un model de undă sinusoidală la 60 de cicluri pe secundă (Hertz). O turbină sau un generator electric care produce curent alternativ este un fel de generator de undă sinusoidală. Unele circuite electrice, în special circuitele rezonante, oscilează în tiparul unei undă sinusoidală și, prin urmare, sunt utilizate în generatoarele de undă sinusoidală. Undele sinusoidale sunt produse de un circuit rezonant atunci când tensiunea la ieșire crește și scade într-un model sinusoidal.
Generatoare de funcții
Generatoarele de funcții pot produce de obicei atât unde sinusoidale, cât și alte forme de undă, cum ar fi unde pătrate și unde triunghiulare, prin adunarea mai multor unde diferite. Orice funcție periodică sau oscilantă poate fi descrisă ca o sumă ponderată a multiplilor frecvenței de bază. O transformată Fourier, de exemplu, este o funcție matematică care descrie unde sinusoidale adăugate împreună vor face unda dorită.
Unde pătrate și alte variante
Oscilatorii pot genera adesea unde de diferite forme prin generarea de unde sinusoidală și cosinusă suprapuse multiple. Exemplele obișnuite includ unde pătrate care urcă și mențin un nivel pentru un timp, apoi coboară la inversul nivelului inițial și îl mențin pentru un timp, apoi oscilează înapoi în sus, în mod repetat. Undele pătrate sunt folosite în electronica digitală pentru a produce un semnal de pornire/oprire la intervale consistente pentru a conduce logica digitală, servind astfel ca ceasuri de cronometrare interne care reglează acțiunile în computere. Viteza unui cip de procesor de calculator este descrisă de frecvența ceasului său intern într-o unitate numită Hertz. Un computer este descris ca lucrând la o viteză de un anumit număr de gigaherți (GHz). Un ciclu pe secundă este egal cu 1 Hertz.