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1、信号发生器使用一、信号发生器信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正 弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器 又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。 能够产生多种 波形的信号发生器，如产生三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的信号发生器称为函数信号发生器信号发生器也称信号源，是用来产生振荡信号的一种仪器，为使用者提供 需要的稳定、可信的参考信号，并且信号的特征参数完全可控。所谓可控信号特 征，主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人 为地控制设定。随着科技的发展，实际应用到的信号形式越来越
2、多，越来越复杂, 频率也越来越高，所以信号发生器的种类也越来越多，同时信号发生器的电路结 构形式也不断向着智能化、软件化、可编程化发展。信号发生信号发生器也称信 号源，是用来产生振荡信号的一种仪器， 为使用者提供需要的稳定、可信的参考 信号，并且信号的特征参数完全可控。所谓可控信号特征，主要是指输出信号的 频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。随着科技 的发展，实际应用到的信号形式越来越多，越来越复杂，频率也越来越高，所以 信号发生器的种类也越来越多，同时信号发生器的电路结构形式也不断向着智能 化、软件化、可编程化发展。二、信号发生器的分类信号发生器所产生的信号在电路中
3、常常用来代替前端电路的实际信号， 为后端电路提供一个理想信号。由于信号源信号的特征参数均可人为设定， 所以 可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号，对于产品研发和电路实验特别有 用。在电路测试中，我们可以通过测量、对比输入和输出信号，来判断信号处理 电路的功能和特性是否达到设计要求。 例如，用信号发生器产生一个频率为1kHz 的正弦波信号，输入到一个被测的信号处理电路（功能为正弦波输入、方波输出）， 在被测电路输出端可以用示波器检验是否有符合设计要求的方波输出。 高精度的 信号发生器在计量和校准领域也可以作为标准信号源 （参考源），待校准仪器以 参考源为标准进行调校。由此可看出，信号发生器可广
4、泛应用在电子研发、维修、 测量、校准等领域。正弦信号发生器：正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、 增益及灵敏度等。按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波 信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器 （即信号源）、 标准信号发生器（输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下）和功率信号发生 器（输出功率达数十毫瓦以上）;按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频 式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。用555制作的多波形信号发生器低频信号发生器：包括音频（20020000赫） 和视频（1赫10兆赫）范围的正弦波发生器。主振级一般
5、用 RC式振荡器，也可 用差频振荡器。为便于测试系统的频率特性，要求输出幅频特性平和波形失真小。高频信号发生器：频率为100千赫30兆赫的高频、30300兆赫的甚高频 信号发生器。一般采用LC调谐式振荡器，频率可由调谐电容器的度盘刻度读出。 主要用途是测量各种接收机的技术指标。 输出信号可用内部或外加的低频正弦信 号调幅或调频，使输出载频电压能够衰减到 1微伏以下。（图1）的输出信号电平 能准确读数，所加的调幅度或频偏也能用电表读出。 此外，仪器还有防止信号泄 漏的良好屏蔽。微波信号发生器：从分米波直到毫米波波段的信号发生器。信号通常由带分 布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生，但有逐渐
6、被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势。仪器一般靠机械调谐腔体来改变频 率，每台可覆盖一个倍频程左右，由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上。简易信号源只要求能加1000赫方波调幅，而标准信号发生器则能将输出基 准电平调节到1毫瓦，再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值；还必须有内 部或外加矩形脉冲调幅，以便测试雷达等接收机。扫频和程控信号发生器：扫频信号发生器能够产生幅度恒定、频率在限定范 围内作线性变化的信号。在高频和甚高频段用低频扫描电压或电流控制振荡回路 元件（如变容管或磁芯线圈）来实现扫频振荡；在微波段早期采用电压调谐扫频， 用改变返波管螺旋线电极的直流电压来改变
7、振荡频率，后来广泛采用磁调谐扫 频，以YIG铁氧体小球作微波固体振荡器的调谐回路，用扫描电流控制直流磁场 改变小球的谐振频率。扫频信号发生器有自动扫频、手控、程控和远控等工作方 式。标准信号发生器频率合成式信号发生器：这种发生器的信号不是由振荡器直 接产生，而是以高稳定度石英振荡器作为标准频率源， 利用频率合成技术形成所 需之任意频率的信号，具有与标准频率源相同的频率准确度和稳定度。输出信号频率通常可按十进位数字选择，最高能达 11位数字的极高分辨力。频率除用手 动选择外还可程控和远控，也可进行步级式扫频，适用于自动测试系统。直接式 频率合成器由晶体振荡、加法、乘法、滤波和放大等电路组成，变换
8、频率迅速但 电路复杂，最高输出频率只能达1000兆赫左右。用得较多的间接式频率合成器 是利用标准频率源通过锁相环控制电调谐振荡器 （在环路中同时能实现倍频、分 频和混频），使之产生并输出各种所需频率的信号。这种合成器的最高频率可达 26.5吉赫。高稳定度和高分辨力的频率合成器，配上多种调制功能（调幅、调频和调相），加上放大、稳幅和衰减等电路，便构成一种新型的高性能、可程控的 合成式信号发生器，还可作为锁相式扫频发生器。函数发生器：又称波形发生器。它能产生某些特定的周期性时间函数波形（主 要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等 ）信号。频率范围可从几毫赫甚 至几微赫的超低频直到几十兆赫。除供
9、通信、仪表和自动控制系统测试用外，还 广泛用于其他非电测量领域。图2为产生上述波形的方法之一，将积分电路与某 种带有回滞特性的阈值开关电路（如施米特触发器）相连成环路，积分器能将方波 积分成三角波。施米特电路又能使三角波上升到某一阈值或下降到另一阈值时发 生跃变而形成方波，频率除能随积分器中的 RC值的变化而改变外，还能用外加 电压控制两个阈值而改变。将三角波另行加到由很多不同偏置二极管组成的整形 网络，形成许多不同斜度的折线段，便可形成正弦波。另一种构成方式是用频率 合成器产生正弦波，再对它多次放大、削波而形成方波，再将方波积分成三角波 和正、负斜率的锯齿波等。对这些函数发生器的频率都可电控
10、、程控、锁定和扫 频，仪器除工作于连续波状态外，还能按键控、门控或触发等方式工作。脉冲信号发生器：产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器， 可 用以测试线性系统的瞬态响应，或用模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲 数字系统的性能。脉冲发生器主要由主控振荡器、延时级、脉冲形成级、输出级 和衰减器等组成。主控振荡器通常为多谐振荡器之类的电路，除能自激振荡外， 主要按触发方式工作。通常在外加触发信号之后首先输出一个前置触发脉冲，以便提前触发示波器等观测仪器，然后再经过一段可调节的延迟时间才输出主信号 脉冲，其宽度可以调节。有的能输出成对的主脉冲，有的能分两路分别输出不同 延迟的主脉冲。随机
11、信号发生器：随机信号发生器分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器 两类。噪声信号发生器：完全随机性信号是在工作频带内具有均匀频谱的白噪声。常用的白噪声发生器主要有：工作于 1000兆赫以下同轴线系统的饱和二极管式 白噪声发生器；用于微波波导系统的气体放电管式白噪声发生器；利用晶体二极 管反向电流中噪声的固态噪声源（可工作在18吉赫以下整个频段内）等。噪声发 生器输出的强度必须已知，通常用其输出噪声功率超过电阻热噪声的分贝数（称为超噪比）或用其噪声温度来表示。噪声信号发生器主要用途是：在待测系统 中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统的性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声相比
12、较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测试系统的动态特性。例如，用白噪声作为输入信号而测出网 络的输出信号与输入信号的互相关函数，便可得到这一网络的冲激响应函数。伪随机信号发生器：用白噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不 够长，则会出现统计性误差，这可用伪随机信号来解决。当二进制编码信号的脉 冲宽度墹T足够小，且一个码周期所含墹 T数N很大时，则在低于fb=1/墹T的 频带内信号频谱的幅度均匀，称为伪随机信号。只要所取的测量时间等于这种编 码信号周期的整数倍，便不会引入统计性误差。二进码信号还能提供相关测量中 所需的时间延迟。伪随机编码信号发生器由带有反馈环路的 n级移位寄
13、存器组 成，所产生的码长为N=2-1。三、信号发生器主要技术性能频率范围：0.2Hz 2MHz粗调、微调旋钮正弦波,三角波,方波,TTL脉波0.5大型LED显示器可调DC offset 电位输出过载保护信号发生器/信号源的技术指标：主要输出波形正弦波,三角波,方波,Ramp与脉波输出振幅20Vp-p （open circuit ） ; 10Vp-p （力卩 50 Q 负载）阻抗50 Q +10%衰减器-20dB+1.0dB （at 1kHz）DC飘移+10V, （+5V 加 50 Q 负载）周期控制1 : 1 to 10 : 1 continuously rating显示幕4位IFD显示幕频率
14、范围0.2Hz to 2MHZ共 7 档）频率控制Separate coarse and fine tuning正弦波失真 1% 0.2Hz 20kHz , 2% 20kHz 200kHz频率响应 0.2dB 0.2Hz 100kHz; 1dB 100kHz2MHz三角波线性98% 0.2Hz 100kHz 95%100kHz2MHz方波对称性2% 0.2Hz 100kHz上升/下降时间120 nSCMO输出位准4Vp-p 1Vp-p 14.5Vp-p 0.5Vp-p 可调上升/下降时间3Vpp上升/下降时间30 nSVCF输入电压约 0V10V 1V in put for 10 : 1 fr
15、eque ncy ratio输入阻抗10k Q ( 10%)使用电源交流 100V/120V/220V/230V 10%, 50/60Hz附件电源线X 1,操作手册 X 1,测试线GTL-101 X 1尺寸及重量230(宽)X 95(高)X 280(长)mm,约 2.1 公斤信号发生器是为进行电子测量提供满足一定技术要求电信号的仪器设备。种仪器是多用途测量仪器，它除了能够输出正弦波、矩形波尖脉冲、TTL电平、单次脉冲等五种波形，还可以作频率计使用，测量外输入信号的频率1 信号发生器面板：(1) 电源开关；(2) 信号输出端子；(3) 输出信号波形选择;（4）输出信号幅度调节；（5）矩形波、尖脉冲波幅度调节；（6）矩形脉冲宽度调节；（7）输出信号衰减选择；（ 8）输出信号频段选择；（9）输出信号频率粗调；（10）输出信号频率细调；（11）单次脉冲；（12）信号输入端子；（13）显示窗口；（14）频率计内测、外测功能）；（15）测量频率；（16）测量周期；（17）计数；（18）复位；（19）频率或周期单位指示；（20）测量功能指示。2. 信号源部分（1）频率范围：1Hz
