Anatomie d'un générateur de fréquences audio : Oscillateur, Forme d'onde, Sortie & Contrôle
Un Générateur de Fréquences Audio (AFG) — aussi appelé Générateur de Fonctions ou Générateur de Signaux — produit des signaux CA précis et ajustables dans la gamme ~20 Hz–20 kHz (souvent plus large). Voici ses blocs fonctionnels.
Blocs principaux
- Oscillateur (Source fréquence)
- Analogique : Pont de Wien (sinus faible distorsion), LC, ou VCO (commandé tension).
- Numérique (DDS — Synthèse Directe Numérique) : Accumulateur phase + table de correspondance + CAN. Domine les AFG modernes. Offre résolution µHz, saut fréquence instantané, continuité phase.
- Référence Quartz/PLL : TCXO/OCXO 10–100 MHz discipliné GPS/Rb pour haute précision.
- Génération forme d'onde
- Sinus, Carré, Triangle, Rampe, Impulsion, Arbitraire (ARB), Bruit, PRBS.
- DDS : Forme d'onde = sortie mémoire. Analogique : Réseaux mise en forme (points diode, intégrateurs).
- Contrôle fréquence
- Bouton/clavier façade, GPIB/USB/LAN/SCPI distant, entrée VCO externe (balayage analogique/FM).
- Modes balayage : Linéaire, Log, Liste, Pas. Modulation Déclenchée/Gatée/FSK/PSK.
- Contrôle amplitude & Conditionnement sortie
- Ampli gain variable (VGA) / Atténuateur numérique : 0–10+ Vcc dans 50 Ω / Haute Z.
- Injection offset CC (±5 V typique).
- Protection sortie : Court-circuit, surtension ±15 V, relais déconnexion.
- Étage de sortie
- Driver faible Z (50 Ω typique) pour adaptation câble ; mode Haute Z pour haute tension.
- Sorties Symétriques (XLR) / Asymétriques (BNC).
- Modulation & Fonctions avancées
- AM, FM, PM, PWM, Somme (ajout bruit/mod), Burst, Trigger/Gate.
- Modèles deux canaux : Verrouillage phase, suivi, couplage, bande de base IQ.
- Interface utilisateur & Affichage
- Écran tactile TFT, touches soft, clavier numérique, prévisualisation forme d'onde.
- Alimentation
- Linéaire (faible bruit) ou Découpage + Post-régulation. Banc : secteur CA. Portable : Li-ion + convertisseur CC-CC.
Critères de sélection
- Gamme fréquence & résolution (DDS : µHz ; Analogique : limitée).
- Fidélité forme d'onde : THD (sinus), temps montée/descente (carré), gigue.
- Gamme amplitude, précision, planéité.
- Capacités modulation & balayage.
- Canaux, syncro phase, profondeur mémoire ARB.
- Interfaces : USB, LAN, GPIB, conformité SCPI.