信号发生器的使用

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1、任务八信号发生器的使用信号发生器又称信号源或振荡器，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，信号发生器在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。一、信号发生器的种类信号发生器的种类很多，性能参数也各不相同。按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器；按输出波形的不同可分为函数信号发生器和随机信号发生器；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)

2、、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。1、低频信号发生器低频信号发生器是产生低频正弦信号的信号源，在音频设备的生产、调试和维修等场合得到了广泛的应用，低频信号发生器能产生频率范围在20Hz～200000Hz以内（也有频率更宽的1Hz～1MHz的低频信号发生器），输出一定电压和功率的正弦波信号。如图8-1所示为CA1634型低频信号发生器的外观图，可产生20Hz到2MH

3、z信号到。如图8-2所示为RAG-101型低频信号发生器的外观图，可产生10Hz到1MHz信号。2、高频信号发生器频率为100kHz～30MHz的高频、30～300MHz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。如图8-3所示为RSG-17型高频信号发生器的外观图，可产后100kHz～150MHz的信号。3、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

4、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试用外，还广泛用于其他非电测量领域。如图8-4所示为DG1022u20MHz的函数发生器外观图。4、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。如图8-5所示为随机信号发生器的外观图。噪声信号发生器的主要用途为：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

5、的动态特性。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号发生器。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。图8-5随机信号发生器5、扫频和程控信号发生器扫频信号发生器又称扫频仪，如图8-6所示扫频信号发生

6、器为的外观图。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。图8-6扫频信号发生器6、标准信号发生器频率合成式信号发生器如图8-7所示为标准信号发生器的外观图。这种发生器的信号不是由振荡器直接产生

7、，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

8、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。图8-7标准信号发生器二、信号发生器的面