Generatore di funzioni: caratteristiche e funzionamento

Con quest'articolo vediamo, a grandi linee, le caratteristiche dei generatori di funzione e il loro funzionamento in generale, per capire dove e quando utilizzare questi strumenti di precisione.

Caratteristiche generali

Un generatore di funzioni (chiamato anche generatore di segnale) è uno strumento utilizzato solitamente nei laboratori elettrici o elettronici o quando sono richieste delle frequenze specifiche o un segnale elettrico stabile e preciso su di un circuito.
Nei laboratori è spesso affiancato a multimetri, oscilloscopi, alimentatori e tanti altri strumenti che insieme servono per testare il corretto funzionamento di dispositivi elettronici.
Tra i tipi più comuni di generatori troviamo il generatore di frequenze di voce, di forme di onde, i simulatori di segnale e i calibratori campione, oltre a strumenti che svolgono più funzioni e generano funzioni che consentono la lettura dei segnali applicati agli ingressi dei circuiti.
Il generatore sweep ha la doppia funzione di sweep frequency generator (una funzione che varia la frequenza di uscita in un determinato range) e analizzatore di spettro e si può utilizzare per misurare svariati apparecchi come antenne e amplificatori.
L'oscillatore al quarzo, invece, è un circuito elettronico in grado di generare forme d'onda di qualsiasi frequenza, senza un segnale applicato all'ingresso del circuito e utilizzato per tantissime applicazioni.
Un altro particolare tipo di generatore è quello di funzioni arbitrarie (arbitrary function generator) che genera le principali onde, ma con la possibilità di programmarlo per generare forme d'onda arbitrarie.
Per assicurare una misurazione precisa e garantita si possono acquistare generatori calibrati e con certificati ISO e con possibilità di contratti di calibratura periodici, per certificare la perfetta misurazione degli strumenti da testare.

Il funzionamento

Sono svariate le forme d'onda che possono uscire dal generatore, tra le quali dente di sega, sinusoidale, triangolare, quadra, impulsiva, sinusoidale e rettangolare, con possibilità di variazione delle forme d'onda in ampiezza, simmetria e offset, consentendo vaste possibilità di utilizzo in molti campi.
I generatori sono solitamente dotati di interfaccia parallela GPIB, USB, RS232 o Ethernet per il collegamento con i computer e l'interfacciamento con software specifici per un controllo più accurato dei dispositivi da testare. Sono dotati di un display numerico su cui è possibile visualizzare la frequenza selezionata e dei pulsanti per impostare le varie frequenze (che solitamente vanno da pochi decimi di Hertz ai Kilohertz), la forma d'onda e altre funzioni tecniche e commutatori specifiche per diversi tipi di test.
Il funzionamento, specie per chi interfaccia il generatore a un computer, è semplice e intuitivo e, collegando il dispositivo tramite una delle porte, attraverso un programma fornito a corredo o scaricabile da internet, si generano le funzioni d'onda prescelte, con la possibilità di salvare i test per confrontare i risultati.