Un generatore di onde sinusoidali è un tipo di apparecchiatura elettronica che genera una frequenza oscillante in uno schema sinusoidale. La maggior parte sono relativamente piccoli, con la stragrande maggioranza a mano. Ci sono un paio di ragioni diverse per cui questi tipi di strumenti sono importanti, ma la maggior parte ha a che fare con la misurazione della frequenza sonora o elettrica, che in genere assumono un andamento sinusoidale. Una funzione sinusoidale va su e giù e su e giù in uno schema uniforme, uniforme e ondulato di colline e valli. In matematica queste curve sono spesso tracciate e misurate, e negli ambienti naturali spesso dicono molto sulla velocità, sul volume e su altre questioni di amplificazione. Un generatore di onde sinusoidali produce queste onde, di solito come mezzo per confrontare o misurare onde esistenti altrove. A volte le onde generate vengono utilizzate anche per calibrare le apparecchiature di misurazione e generare effetti sonori.
Comprensione delle onde sinusoidali in generale
Un’onda sinusoidale è caratterizzata da un’oscillazione uniforme e ininterrotta che può essere tracciata come una serie di “colline” e “valli” perfettamente proporzionate o salite e discese. Le onde luminose e sonore assumono questa forma in modo naturale, così come molti altri fenomeni naturali come le onde oceaniche. Anche la maggior parte delle uscite elettriche segue questo schema.
Tracciare e identificare le funzioni seno di questi output può essere istruttivo, ma ci sono anche casi in cui può essere utile anche generare imitazioni o imitazioni artificiali. È qui che entrano in gioco i generatori di onde sinusoidali. La maggior parte delle volte, questi dispositivi vengono utilizzati da persone che stanno cercando di calibrare un dispositivo o di riparare qualcosa che non funziona correttamente. I generatori emettono frequenze uguali a ciò che rilevano, il che può consentire agli ingegneri di vedere gli schemi esatti emessi in modo naturale; la maggior parte dei dispositivi può anche emettere ondate di specifiche pre-programmate, che possono aiutare a ricalibrare cose come apparecchiature audio o amplificatori sensibili.
Usi audio ed elettrici
Un generatore di onde sinusoidali può pilotare altoparlanti audio se l’onda generata è nel raggio dell’udito umano. I tecnici prima misurano la velocità dell’onda emessa, quindi la rigenerano con i loro dispositivi per sincronizzare e di solito anche amplificare i suoni prodotti.
La stessa tecnica può essere applicata all’elettronica e agli apparecchi elettrici più in generale. La corrente elettrica alternata (AC), che è disponibile dalle prese a muro nella maggior parte dei luoghi, si alterna in un modello di onda sinusoidale a 60 cicli al secondo (Hertz). Una turbina o un generatore elettrico che produce corrente alternata è una sorta di generatore di onde sinusoidali. Alcuni circuiti elettrici, in particolare circuiti risonanti, oscillano nello schema di un’onda sinusoidale e, quindi, sono utilizzati nei generatori di onde sinusoidali. Le onde sinusoidali sono prodotte da un circuito risonante quando la tensione ai capi dell’uscita aumenta e diminuisce secondo uno schema sinusoidale.
Generatori di Funzioni
I generatori di funzioni possono tipicamente produrre sia onde sinusoidali che altre forme d’onda, come onde quadre e onde triangolari, sommando diverse onde. Qualsiasi funzione periodica o oscillante può essere descritta come una somma ponderata di multipli della frequenza base. Una trasformata di Fourier, ad esempio, è una funzione matematica che descrive quali onde sinusoidali sommate insieme formeranno l’onda desiderata.
Onde quadre e altre varianti
Gli oscillatori possono spesso generare onde di forme diverse generando più onde seno e coseno sovrapposte. Esempi comuni includono onde quadre che salgono e mantengono un livello per un certo tempo, quindi scendono all’inverso del livello originale e lo mantengono per un certo tempo, quindi oscillano nuovamente verso l’alto, ripetutamente. Le onde quadre vengono utilizzate nell’elettronica digitale per produrre un segnale on/off a intervalli coerenti per guidare la logica digitale, fungendo così da clock interni che regolano le azioni nei computer. La velocità di un chip del processore di un computer è descritta dalla frequenza del suo clock interno in un’unità chiamata Hertz. Un computer è descritto come funzionante a una velocità di un certo numero di gigahertz (GHz). Un ciclo al secondo equivale a 1 Hertz.