Bei Messungen an elektronischen Geräten, vorwiegend an analogen, müssen häufig Signale generiert werden, die als Eingangssignale für das Messobjekt dienen. Diese Signalgenerierung kann von Funktionsgeneratoren übernommen werden.

Grundfunktionen eines Funktionsgenerators

Ein Funktionsgenerator ist ein elektronisches Gerät, das Signale in verschiedenen Kurvenformen, Frequenzen und Amplituden erzeugt. Die Grundsignalformen von Funktionsgeneratoren sind der Sinus, das Rechteck und das Dreieck. Aus diesen Grundsignalformen können weitere Kurvenformen wie der Puls und der Sägezahn abgeleitet werden.

Blockschaltbild eines Funktionsgenerators

Technisch betrachtet ist das Herzstück eines Funktiosngenerators ein Rechteckgenerator. Durch Integration der Ausgangsspannung erzeugt man ein Dreicksignal und daraus, durch langsame Amplitudenbegrenzung mittels Shaping, das Sinussignal

Funktionsgenerator von Hameg

Der Frequenzbereich von Funktionsgeneratoren ist stufenweise oder kontinuierlich einstellbar und reicht von ultratiefen Frequenzen im Mikro-Hertz-Bereich (µHz) bis hinauf in den zweistelligen Mega-Hertz-Bereich (MHz). Ebenso kann die Ausgangsspannung stufenweise oder kontinuierlich eingestellt werden, typischerweise zwischen einigen Milli-Volt (mV) und zweistelligen Volt (V). Darüber hinaus können Funktionsgeneratoren Einzelschwingungen und Bursts erzeugen und getriggert und gewobbelt werden.

Natürlich gibt es ein breites Angebotsspektrum an Funktionsgeneratoren, die sich in einigen wichtigen Parametern unterscheiden. Da sind zu nennen die Signalformen. Neben den genannten Grundsignalformen kann mit einigen Funktionsgeneratoren auch weißes Rauschen erzeugt werden, andere arbeiten auch als Gleichspannungsquelle und wieder andere erfüllen die Funktionen eines Modulators oder Wobblers.

Wichtige Kriterien sind die Einstellung und Genauigkeit von Frequenz und Spannung, das Tastverhältnis, die Anstiegszeit, das Überschwingen, Die Signalsymmetrie und die Dachschräge des Rechecksignals, das Tastverhältnis und die Linearität des Dreiecksignals und der Klirrfaktor des Sinussignals. Bei durchstimmbaren Funktionsgeneratoren ist darüber hinaus noch der Amplitudengang über den durchstimmbaren Frequenzbereich zu nennen. Da einige Funktionsgeneratoren mit der direkten digitalen Synthese (DDS) arbeiten, erreichen sie Genauigkeitswerte von 10exp-6 und höher.