Siniaaltogeneraattori on elektroninen laite, joka tuottaa värähtelevän taajuuden sinimuotoisena. Suurin osa niistä on suhteellisen pieniä, ja suurin osa on kädessä pidettäviä. On olemassa pari eri syytä, miksi tällaiset työkalut ovat tärkeitä, mutta useimmat liittyvät joko äänen tai sähköisen taajuuden mittaamiseen, jotka molemmat tyypillisesti ottavat sinikuvion. Sinimuotoinen toiminto kulkee ylös ja alas ja ylös ja alas mäkien ja laaksojen johdonmukaiseen, sileään, rullaavaan kuvioon. Matematiikassa nämä käyrät piirretään ja mitataan usein, ja luonnollisissa ympäristöissä ne kertovat usein paljon nopeudesta, äänenvoimakkuudesta ja muista vahvistuksen kysymyksistä. Siniaaltogeneraattori tuottaa nämä aallot, yleensä keinona vertailla tai mitata muualla olevia aaltoja. Joskus luotuja aaltoja käytetään myös mittauslaitteiden kalibrointiin ja äänitehosteiden luomiseen.
Siniaaltojen ymmärtäminen yleensä
Siniaallolle on ominaista tasainen, katkeamaton värähtely, joka voidaan piirtää täydellisten mittasuhteiden “mäkien” ja “laaksojen” tai ylä- ja alamäkien sarjana. Valo- ja ääniaallot saavat tämän muodon luonnollisesti, samoin kuin monet muut luonnonilmiöt, kuten valtameren aallot. Useimmat sähkölähdöt noudattavat myös tätä mallia.
Näiden ulostulojen sinitoimintojen piirtäminen ja tunnistaminen voi olla opettavaista, mutta on myös tapauksia, joissa keinotekoisten jäljitelmien tai matkien luominen voi myös olla hyödyllistä. Tässä kohtaa tulevat siniaaltogeneraattorit. Useimmiten näitä laitteita käyttävät ihmiset, jotka haluavat joko kalibroida laitteen tai korjata jotain, joka ei toimi oikein. Generaattorit lähettävät havaitsemiaan taajuuksia, mikä voi antaa insinööreille mahdollisuuden nähdä tarkat kuviot luonnollisesti; useimmat laitteet voivat myös lähettää ennalta ohjelmoituja aaltoja, mikä voi auttaa kalibroimaan asioita, kuten herkkiä äänilaitteita tai vahvistimia.
Ääni- ja sähkökäyttö
Siniaaltogeneraattori voi ohjata äänikaiuttimia, jos syntyvä aalto on ihmisen kuuloalueella. Teknikot mittaavat ensin lähetettävän aallon nopeuden, sitten regeneroivat sen laitteillaan synkronoidakseen ja yleensä myös vahvistavat tuotettavia ääniä.
Samaa tekniikkaa voidaan soveltaa elektroniikkaan ja sähkölaitteisiin yleisemmin. Sähköinen vaihtovirta (AC), joka on saatavana pistorasioista useimmissa paikoissa, vuorottelee siniaaltokuvana 60 sykliä sekunnissa (Hertz). Vaihtovirtaa tuottava turbiini tai sähkögeneraattori on eräänlainen siniaaltogeneraattori. Jotkut sähköpiirit, erityisesti resonanssipiirit, värähtelevät siniaaltokaaviossa ja niitä käytetään siten siniaaltogeneraattoreissa. Siniaaltoja tuottaa resonanssipiiri, kun lähtöjännite nousee ja laskee sinimuotoisena.
Toimintogeneraattorit
Toimintogeneraattorit voivat tyypillisesti tuottaa sekä siniaaltoja että muita aaltomuotoja, kuten neliö- ja kolmioaaltoja, lisäämällä yhteen useita eri aaltoja. Mikä tahansa jaksollinen tai värähtelevä funktio voidaan kuvata perustaajuuden monikertojen painotettuna summana. Esimerkiksi Fourier -muunnos on matemaattinen funktio, joka kuvaa, mitkä siniaallot yhdessä muodostavat halutun aallon.
Neliöaallot ja muut vaihtoehdot
Oskillaattorit voivat usein tuottaa eri muotoisia aaltoja generoimalla useita päällekkäisiä sini- ja kosini -aaltoja. Yleisiä esimerkkejä ovat neliöaallot, jotka nousevat ja ylläpitävät tasoa jonkin aikaa ja laskevat sitten alkuperäisen tason käänteiseen suuntaan ja pitävät sen jonkin aikaa ja värähtelevät sitten takaisin toistuvasti. Neliöaaltoja käytetään digitaalisessa elektroniikassa tuottamaan päälle/pois -signaali tasaisin väliajoin digitaalisen logiikan ohjaamiseksi, joten ne toimivat sisäisin ajoituskelloina, jotka säätelevät tietokoneiden toimintoja. Tietokoneen suorittimen sirun nopeus kuvataan sen sisäisen kellon taajuudella yksikössä nimeltä Hertz. Tietokoneen kuvataan toimivan tietyn gigahertsin (GHz) nopeudella. Yksi sykli sekunnissa on 1 hertsi.