最新电子测量技术第7章第2部分.教学讲义PPT课件.ppt

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1、电子测量技术第7章第2部分.图7.9方波-三角波-正弦波函数发生器的原理框图2．三角波-方波-正弦波函数信号发生器的构成方案如图7.10所示，由三角波发生器先产生三角波，然后经方波形成电路产生方波，或经正弦波形成电路形成正弦波，最后经过缓冲放大器输出所需信号。虽然方波可由三角波通过方波变换电路变换而来，但在实际中，三角波和方波是难以分开的，方波形成电路通常是三角波发生器的组成部分。图7.10三角波-方波-正弦波函数信号发生器的原理框图式中，T1——输出电压的斜升时间；I1——正恒流源的电流值；C——积分电容的电容量；E——幅度控制电路的限值电平。图7.13三角波形成过程的波形图

2、（2）电压斜降过程。当开关S拨向“2”时，接通负恒流源，负恒流源I2向积分电容充电，且充电方向与开关S拨向“1”时相反，电容上的电荷减少，形成三角波的斜降过程。当电压下降到幅度控制电路的极限电平-E时，控制电路又使“2”断开，三角波的斜降过程结束。同理可得：式中，uo2——斜升输出电压的瞬时值；I2——负恒流源的电流值；C——积分电容的电容量。式中，T2为输出电压的斜降时间。如此重复进行，形成了连续的三角波。2．正弦波形成电路正弦波形成电路用于将三角波变换成正弦波。图7.14所示为典型的二极管网络变换电路。图7.14正弦波形成电路原理图（1）在三角波的正半周，当ui的瞬时值很小

3、时，uo=ui。（2）当三角波的瞬时电压ui上升到u1，（3）当三角波的瞬时电压ui上升到u2时，输入电压和输出电压分别为随着输入三角波的不断增大，二极管VD3a、VD4a依次导通，使得分压器的分压比逐渐减小，输出电压衰减幅度更大，使三角波趋近于正弦波。同理，当三角波自正峰值逐渐减小时，二极管VD4a、VD3a、VD2a、VD1a依次截止，分压器的分压比又逐渐增大，输出电压衰减幅度依次变小，三角波也趋近于正弦波，如此循环，三角波变换成正弦波。波形如图7.15所示。图7.15正弦波形成电路波形图7．3．3函数信号发生器的性能指标（1）输出波形：输出波形有正弦波、方波、脉冲和三角波

4、等波形，具有TTL同步输出及单次脉冲输出等。（2）频率范围：频率范围一般分为若干频段。（3）输出电压：一般指输出电压的峰-峰值。（4）波形特性：不同波形有不同的表示法。（5）输出阻抗：函数输出50Ω；TTL同步输出600Ω。7.3.4函数信号发生器的应用函数发生器可用于音频放大器、滤波器、自动测试系统等的测试。如用于测量低频放大器的幅频特性。测试过程如下。图7.16放大器幅频特性测试连线图（1）按图7.16所示连线。（2）调节函数发生器，使其输出频率1kHz，幅度为10mV的正弦信号，并将其送到被测放大器输入端。（3）在被测放大器输出端接上负载电阻RL后，再将输出接到毫伏表或示

5、波器的Y输入端，测出放大器在1kHz时的输出电压值。（4）按被测电路的技术指标，在保持函数发生器输出幅度不变的情况下，逐点改变信号发生器的频率，逐点记录被测放大器的输出电压值，然后，根据记录数据，画出被测放大器的频率特性曲线。7.4高频信号发生器1．高频信号发生器的基本组成与原理高频信号发生器组成的基本框图如图7.17所示，主要包括主振级、缓冲级、调制级、输出级、监测电路和电源等电路。图7.17高频信号发生器框图主振级产生高频振荡信号，该信号经缓冲级缓冲后，被送到调制级进行幅度调制和放大，调制后的信号再送给输出级输出，以保证具有一定的输出电平调节范围。监测电路监测输出信号的载波

6、电平和调制系数，电源用于提供各部分所需的直流电压。2．高频信号发生器的分类高频信号发生器可分为调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信号发生器三大类。3．调谐信号发生器由调谐振荡器构成的信号发生器称为调谐信号发生器。常用的调谐振荡器就是晶体管LC振荡电路，LC振荡电路实质上是一个正反馈调谐放大器，主要包括放大器和反馈网络两个部分。工作频率f0为：4．锁相信号发生器锁相信号发生器是在高性能的调谐式信号发生器中增加频率计数器，并将信号源的振荡频率利用锁相原理锁定在频率计数器的时基上。图7.19所示为锁相环路的基本框图。图7.19锁相环的基本框图7.5合成信号发生器7.5.1频率合成的

7、定义合成信号发生器是利用频率合成技术构建的信号发生器。所谓频率合成，是对一个或多个基准频率进行频率的加、减（混频）、乘（倍频）、除（分频）运算，从而得到所需的频率。频率合成的方法分为两类，一类是直接合成法，一类是间接合成法。（1）直接合成法包括模拟直接合成法和数字直接合成法。模拟直接合成法采用基准频率通过谐波发生器，产生一系列谐波频率，然后利用混频、倍频和分频进行频率的算术运算，最终得到所需的频率；数字直接合成法则是利用RAM和DAC结合，通过控制电路，从RAM单元中读出数据，再进行数/模转