Signal-Generatoren

Signal-Generatoren (Signal-Quellen)...

...liefern definierte Signale für die Test- und Prüftechnik in der Qualitätssicherung, Entwicklung, Ausbildung/Lehre etc. Mit diesem Test-Signal wird ein Prüfling stimuliert. Der Ausgang bzw. die "Reaktion" des Prüflings auf das Test-Signal wird überwacht und gemessen. So kann das Verhalten des Prüflings untersucht werden (zum Beispiel Frequenzgang). Dazu muss der Signal-Generator ein stabiles und "sauberes/perfektes", möglichst störungsarmes Signal ausgeben, das den relevanten Signal-Frequenzbereich abdeckt. Um eine möglicht realistische Simulation der späteren Anwendungs-Realität zu schaffen, kann es auch erforderlich sein, dass das Test-Signal des Generators dem späteren "echten" Signal so nahe wie möglich kommen. Neben einem reinen Sinus werden daher häufig weitere Signalformen für Test-Zwecke benötigt, wie zum Beispiel Rechteck, Sägezahn/Rampe bis hin zu Arbiträr-Signalen.

Handelsübliche Signal-Generatoren lassen sich abhängig vom Frequenzbereich und den erzeugten Signalen unterteilen:

HF-Quellen: Bei den meisten Geräten für den HF-Bereich ist das Test-Signal ein möglichst perfekter Sinus. Der Frequenzbereich dieser Geräte reicht hinauf bis in den ein- und zweistelligen GHz-Bereich. Bei dieser Geräte-Kategorie spielen neben den gängigen Modulationen wie AM, FM, ØM oder Puls-Modulation auch Vektor-Modulationen wie PSK, QAM, FSK, ASK eine wichtige Rolle. Hinzu kommt das Wobbeln (Sweep) bei dem die Frequenz des Signals zwischen zwei definierbaren Werten zyklisch variiert.

Die klassischen Standard-Signal-Generatoren (NF und unterer HF-Bereich) arbeiten dagegen meist in Frequenzbereichen weit unter 1 GHz. Sie liefern je nach Modell verschiedene Signalformen. Oft wird unterschieden in Funktions-Generatoren (engl. Function Generator, erzeugen eine feste Anzahl an gängigen Standard-Kurvenformen wie Sinus, Rechteck, Dreieck, Sagezahn) und Arbiträr-Signal-Generatoren (engl. Arbitrary Waveform Generator, erzeugen beliebig geformte Ausgangssignale). Durch den Einsatz der DDS-Technik vereinen viele moderne Signal-Generatoren Funktions- und Arbtirar-Generator in einem Gerät. Auch bei den Standard-Generatoren werden je nach Modell verschiedene Modulationen und Sweep-Betrieb unterstützt.
Die meisten Hersteller unterscheiden bei den zur Verfügung gestellten Signalen relativ frei zwischen drei Typen:

• Standard-Signale/Funktionen ("Funktions-Generator") wie Sinus, Rechteck/Puls, Dreieck/Sägezahn/Rampe, Rauschen.
• Feste Arbiträr-Signale ("Built-in arbitrary") wie Herzschlag, exponentieller Anstieg/Abfall, Gauss-Puls, Haversinus, Sinc etc.
• Vom Anwender frei ladbare Arbiträr-Signale. Für diese Signale sind unter anderem der Speicher des Gerätes (Signal-Länge), seine Sample-Rate und Auflösung wichtig. Zudem bieten einige Geräte eine Sequenzierung von Signal-Segmenten.