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信号发生器

信号发生器

信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。

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。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。信号源可以根据输出波形的不同,划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。


信号发生器工作原理

信号发生器用来产生频率为20Hz~200kHz的信号(低频)。除具有电压输出外,有的还有功率输出。所以用途十分广泛,可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外,在校准电子电压表时,它可提供交流信号电压。低频信号发生器的原理:系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。主振级产生低频正弦振荡信号,经电压放大器放大,达到电压输出幅度的要求,经输出衰减器可直接输出电压,用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。


信号发生器应用

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。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系统中,都需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号或脉冲信号运载出去,就需要能够产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

高频、超高频和微波信号发生器已形成标准信号发生器系列,不但实现了固态化,而且出现了合成信号发生器和程控信号发生器等;在频率的范围、精度、稳定度、分辨力以及输出电平的范围、精度、频响、频谱纯度等性能方面,都在不断地提高。带有微处理器的合成高频信号发生器,其频率、输出、调制等的控制已全部键盘化,并有6位数字显示。


信号发生器分类

正弦信号发生器

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。

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。除供通信、仪表和自动控制系统测SY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、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。

随机信号发生器

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:①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;②外加一个已知噪声信号与系统内部噪声相比较以测定噪声系数;③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级移位寄存器组成,所产生的码长为N=2-1。


信号发生器使用方法

一、开启电源,开关指示灯显示。

二、选择合适的信号输出形式(方波或正弦波)。

三、选择所需信号的频率范围,按下相应的档级开关,适当调节微调器,此时微调器所指示数据同档级数据倍乘为实际输出信号频率。

四、调节信号的功率幅度,适当选择衰减档级开关,从而获得所需功率的信号。

五、从输出接线柱分清正负连接信号输出插线。

2017-01-14  浏览次数:1130
本文来源:https://www.yiqi.com/citiao/detail_180.html
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