一、信號發生器的主要功能和作用
在電子線路的測試和調整過程中,經常需要輸入模擬該電路工作時的信號,這就要用到信號發生器,信號發生器是產生各種信號的設備,凡能產生符合一定技術特性的測試信號源,統稱為信號發生器。
信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)在發(fa)明之初,主要功能(neng)是產生不同(tong)頻(pin)率信(xin)號(hao),利用(yong)這(zhe)一點,可將(jiang)其(qi)用(yong)于調節射(she)頻(pin)匹(pi)配電(dian)路(lu)。后來隨(sui)著發(fa)展,信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)的功能(neng)得到了增強,逐(zhu)漸將(jiang)其(qi)用(yong)于信(xin)號(hao)質量(liang)的檢測(ce)上(shang)面,可定性的分析一些(xie)簡單的射(she)頻(pin)電(dian)路(lu)。
隨(sui)著電(dian)(dian)(dian)子(zi)技(ji)術已經進入到了(le)數(shu)字(zi)時代,數(shu)字(zi)電(dian)(dian)(dian)路、集成芯片(pian)飛速發展,現在的(de)(de)信(xin)(xin)號發生器(qi)(qi)內部(bu)電(dian)(dian)(dian)路基(ji)本(ben)采用的(de)(de)是(shi)數(shu)字(zi)電(dian)(dian)(dian)路來實現的(de)(de),使得信(xin)(xin)號發生器(qi)(qi)產(chan)生的(de)(de)信(xin)(xin)號頻(pin)率(lv)和波(bo)形的(de)(de)精(jing)度得到極(ji)大的(de)(de)提高,同(tong)時還可(ke)實現變頻(pin)功能(neng),逐漸成為(wei)電(dian)(dian)(dian)工電(dian)(dian)(dian)子(zi)測試領域應用最為(wei)廣泛的(de)(de)儀器(qi)(qi)之一。
二、信號發生器的分類有哪些
隨著(zhu)現代(dai)電(dian)子技術和(he)(he)電(dian)工(gong)技術的迅(xun)猛(meng)發(fa)展和(he)(he)需要,信(xin)(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器的頻(pin)段不斷地展寬,用途(tu)不斷擴(kuo)大(da),性能不斷提高,因(yin)此其(qi)種類也越來越多,很難將某一型(xing)式的信(xin)(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器歸屬于某一類型(xing)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器。一般來說,信(xin)(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器可按照以下方(fang)法(fa)進行分類:
1、按頻段分
超(chao)(chao)低頻(pin)(0.001 ~1000Hz)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器;低頻(pin)(1Hz~1MHz)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器;視(shi)頻(pin)(20Hz ~10MHz)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器;高(gao)(gao)頻(pin)(0.1~30MHz)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器;甚高(gao)(gao)頻(pin)( 30~300MHz)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器;超(chao)(chao)高(gao)(gao)頻(pin)(300~1000MHz)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器;微波(1GHz以上(shang))信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器。
雖然按頻(pin)(pin)段分(fen)為(wei)上(shang)述幾種(zhong),但(dan)目前許多信號發(fa)生器(qi)都能工作在(zai)極寬的頻(pin)(pin)率(lv)范圍內。從數十千赫(he)茲到1GHz或(huo)更高頻(pin)(pin)率(lv)的信號發(fa)生器(qi),就很難將其(qi)歸于(yu)那一頻(pin)(pin)段的信號發(fa)生器(qi)。因而,使用中常簡單分(fen)為(wei)如下幾種(zhong)信號發(fa)生器(qi):低頻(pin)(pin)信號發(fa)生器(qi),頻(pin)(pin)率(lv)在(zai)1MHz以(yi)下;射頻(pin)(pin)信號發(fa)生器(qi),頻(pin)(pin)率(lv)在(zai)數十千赫(he)茲到1GHz;微波信號發(fa)生器(qi),頻(pin)(pin)率(lv)在(zai)1GHz以(yi)上(shang)。
2、按輸出波形分
(1)正(zheng)(zheng)弦信(xin)號(hao)發(fa)生器:輸出(chu)幅度隨(sui)時間呈(cheng)正(zheng)(zheng)弦(或余(yu)弦)關系變化(hua)的信(xin)號(hao)發(fa)生器。該信(xin)號(hao)發(fa)生器應用廣、數量(liang)多、頻段(duan)范圍也很寬(kuan)(從甚低頻到(dao)微波頻段(duan))。
(2)函數發生器:一種(zhong)頻率能在較寬的范(fan)圍內連續可調,輸出方波(bo)、三角波(bo)、正弦(xian)波(bo)、鋸(ju)齒波(bo)、雙脈沖(chong)波(bo)及梯形波(bo)等多種(zhong)波(bo)形的信號(hao)發生器。它的頻段很(hen)寬,與超低頻正弦(xian)波(bo)信號(hao)發生器一樣適用(yong)于自動控(kong)制和(he)(he)電子設(she)備的調試(shi)和(he)(he)檢修(xiu)工(gong)作。
(3)脈沖(chong)(chong)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi):指的是(shi)矩(ju)形(xing)(xing)脈沖(chong)(chong)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi),基(ji)本輸出信(xin)號(hao)是(shi)矩(ju)形(xing)(xing)脈沖(chong)(chong)。其主要工作特性是(shi)重復頻(pin)率、脈沖(chong)(chong)寬度(du)、脈沖(chong)(chong)幅度(du)、上(shang)升時間和(he)上(shang)沖(chong)(chong)等,輸出極性常可轉換(huan)。脈沖(chong)(chong)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)(sheng)器(qi)除廣泛應用(yong)于調試雷達、電視、多路通(tong)信(xin)系統以外,對(dui)于調試與(yu)檢修數字式多種(zhong)電子儀器(qi)也是(shi)十(shi)分重要的輔助設備。主要產(chan)生(sheng)(sheng)波形(xing)(xing)有方(fang)波、矩(ju)形(xing)(xing)波、三角波和(he)鋸齒波等多種(zhong)。
(4)其他類型的信(xin)號發(fa)生(sheng)器,如CA102S型模(mo)擬量信(xin)號發(fa)生(sheng)器,可模(mo)擬輸出4-20mA,1~5V,0~400歐電阻等。
3、按性能分
(1)信號(hao)源(yuan):用來(lai)提(ti)供測試(shi)(shi)設備或(huo)其他電子設備的高頻能(neng)量,以便進行計量與測試(shi)(shi),具有(you)較大的輸出功率,性能(neng)指標要求一般,這類設備屬(shu)于信號(hao)發(fa)生(sheng)器,或(huo)稱為(wei)簡(jian)易信號(hao)發(fa)生(sheng)器。
從用(yong)戶的(de)角度來看,此類信(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器都是用(yong)來提供一個無線(xian)電(dian)信(xin)(xin)號(hao),其(qi)(qi)強弱可(ke)依用(yong)戶的(de)需要來調節,而無需精確地知道(dao)其(qi)(qi)數值,做這一類用(yong)途的(de)信(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器通(tong)常不一定要求計量檢定。
(2)標(biao)準信(xin)號(hao)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)器:對于(yu)標(biao)準信(xin)號(hao)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)器,要(yao)求具有輸出(chu)信(xin)號(hao)的(de)頻率穩(wen)(wen)定(ding)、電(dian)平能穩(wen)(wen)幅(fu)和調制系(xi)數可在(zai)一定(ding)范圍內調節,并能準確(que)(que)讀(du)數、屏蔽(bi)良(liang)好的(de)特點。標(biao)準信(xin)號(hao)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)器的(de)輸出(chu)電(dian)壓通常是不(bu)大的(de),而(er)(er)且能夠輸出(chu)既準確(que)(que)而(er)(er)又足(zu)夠小的(de)(微伏量(liang)級)電(dian)壓,以滿(man)足(zu)計(ji)量(liang)測試的(de)需要(yao)。此類信(xin)號(hao)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)器作為測量(liang)儀器,必須知道各參數的(de)精(jing)確(que)(que)數值,因而(er)(er)必須對它進行計(ji)量(liang)檢定(ding),否則(ze)不(bu)能保(bao)證測試的(de)準確(que)(que)性。
4、按調制類型分
測試中所用的信號發生器,常需要提供有(you)(you)(you)一定調(diao)(diao)制(zhi)形式的信(xin)號(hao)。因此,對信(xin)號(hao)發生器可按調(diao)(diao)制(zhi)類型(xing)分(fen)為調(diao)(diao)幅、調(diao)(diao)頻、脈(mo)沖(chong)調(diao)(diao)制(zhi)及組合調(diao)(diao)制(zhi)等。高頻信(xin)號(hao)發生器一般是調(diao)(diao)幅的,甚高頻信(xin)號(hao)發生器應有(you)(you)(you)調(diao)(diao)幅和(he)調(diao)(diao)頻,超高頻和(he)微波信(xin)號(hao)發生器應有(you)(you)(you)脈(mo)沖(chong)調(diao)(diao)制(zhi)。
此(ci)外,可以按產生頻(pin)率的方法分(fen)為普通信(xin)(xin)號發(fa)生器(qi)(qi)、掃(sao)頻(pin)信(xin)(xin)號發(fa)生器(qi)(qi)和程控(kong)信(xin)(xin)號發(fa)生器(qi)(qi)。后(hou)兩種(zhong)廣泛應用(yong)于自(zi)動(dong)(dong)或半自(zi)動(dong)(dong)測(ce)試系統。