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)號發(fa)(fa)(fa)(fa)生器在發(fa)(fa)(fa)(fa)明之初,主要功(gong)能是產(chan)生不同(tong)頻(pin)率(lv)信(xin)號,利用這(zhe)一點,可(ke)將其用于調節射頻(pin)匹配(pei)電路。后(hou)來隨著(zhu)發(fa)(fa)(fa)(fa)展,信(xin)號發(fa)(fa)(fa)(fa)生器的功(gong)能得到(dao)了增(zeng)強,逐漸將其用于信(xin)號質量的檢測上面,可(ke)定性的分析一些簡單的射頻(pin)電路。
隨著電(dian)子技術已經進入到(dao)了(le)數字(zi)時(shi)代,數字(zi)電(dian)路(lu)、集(ji)成(cheng)芯片飛速發(fa)(fa)展(zhan),現(xian)在的(de)(de)(de)(de)信號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器內(nei)部電(dian)路(lu)基本采用的(de)(de)(de)(de)是數字(zi)電(dian)路(lu)來實現(xian)的(de)(de)(de)(de),使得(de)信號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)頻(pin)率和波形的(de)(de)(de)(de)精度得(de)到(dao)極大的(de)(de)(de)(de)提高,同時(shi)還可(ke)實現(xian)變頻(pin)功能,逐漸成(cheng)為(wei)電(dian)工電(dian)子測(ce)試領(ling)域應(ying)用最為(wei)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)儀器之一。
二、信號發生器的分類有哪些
隨著現代電(dian)子技(ji)術和電(dian)工技(ji)術的(de)(de)迅猛發(fa)(fa)展和需要,信號發(fa)(fa)生器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)頻段(duan)不斷(duan)(duan)地展寬(kuan),用(yong)途不斷(duan)(duan)擴大,性能不斷(duan)(duan)提高,因此其種(zhong)類(lei)也越來越多(duo),很難將某一型式的(de)(de)信號發(fa)(fa)生器(qi)(qi)(qi)歸(gui)屬于某一類(lei)型信號發(fa)(fa)生器(qi)(qi)(qi)。一般來說,信號發(fa)(fa)生器(qi)(qi)(qi)可按照以(yi)下方法進行分類(lei):
1、按頻段分
超低頻(0.001 ~1000Hz)信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi);低頻(1Hz~1MHz)信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi);視頻(20Hz ~10MHz)信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi);高(gao)頻(0.1~30MHz)信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi);甚(shen)高(gao)頻( 30~300MHz)信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi);超高(gao)頻(300~1000MHz)信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi);微波(1GHz以上(shang))信號(hao)(hao)發(fa)(fa)生器(qi)。
雖然(ran)按頻(pin)(pin)(pin)段分為上(shang)述幾種(zhong),但目前許多信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)都(dou)能工作(zuo)在(zai)極寬的(de)頻(pin)(pin)(pin)率范圍(wei)內。從數十千赫茲到(dao)1GHz或更(geng)高頻(pin)(pin)(pin)率的(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi),就很難將其歸(gui)于那一頻(pin)(pin)(pin)段的(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi)。因而,使用中常(chang)簡單(dan)分為如(ru)下(xia)(xia)幾種(zhong)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi):低頻(pin)(pin)(pin)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi),頻(pin)(pin)(pin)率在(zai)1MHz以(yi)(yi)下(xia)(xia);射頻(pin)(pin)(pin)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi),頻(pin)(pin)(pin)率在(zai)數十千赫茲到(dao)1GHz;微波信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)(qi),頻(pin)(pin)(pin)率在(zai)1GHz以(yi)(yi)上(shang)。
2、按輸出波形分
(1)正(zheng)弦(xian)信(xin)號(hao)發(fa)生器:輸(shu)出幅度隨(sui)時間(jian)呈正(zheng)弦(xian)(或余弦(xian))關系變化的信(xin)號(hao)發(fa)生器。該信(xin)號(hao)發(fa)生器應用(yong)廣(guang)、數量多、頻(pin)(pin)段(duan)范(fan)圍也(ye)很寬(從(cong)甚低頻(pin)(pin)到微波(bo)頻(pin)(pin)段(duan))。
(2)函數發(fa)生器(qi):一種頻率能(neng)在較(jiao)寬的(de)范圍(wei)內連續可調,輸出方波(bo)、三角波(bo)、正弦波(bo)、鋸齒(chi)波(bo)、雙脈沖(chong)波(bo)及梯(ti)形波(bo)等多(duo)種波(bo)形的(de)信(xin)號發(fa)生器(qi)。它的(de)頻段很寬,與(yu)超低頻正弦波(bo)信(xin)號發(fa)生器(qi)一樣適(shi)用于(yu)自動控制和(he)電子設備(bei)的(de)調試和(he)檢修(xiu)工作。
(3)脈(mo)沖(chong)信(xin)號(hao)(hao)發生器:指的(de)是矩(ju)形脈(mo)沖(chong)發生器,基本(ben)輸出信(xin)號(hao)(hao)是矩(ju)形脈(mo)沖(chong)。其主(zhu)(zhu)要工作特性是重復頻率、脈(mo)沖(chong)寬度、脈(mo)沖(chong)幅度、上(shang)(shang)升時間和上(shang)(shang)沖(chong)等,輸出極性常(chang)可轉(zhuan)換。脈(mo)沖(chong)信(xin)號(hao)(hao)發生器除廣泛應(ying)用于調(diao)試雷達、電(dian)視、多路通(tong)信(xin)系統以外,對于調(diao)試與檢(jian)修數字式多種電(dian)子(zi)儀器也是十(shi)分(fen)重要的(de)輔助設(she)備。主(zhu)(zhu)要產生波(bo)形有方波(bo)、矩(ju)形波(bo)、三角波(bo)和鋸齒(chi)波(bo)等多種。
(4)其他(ta)類型的信(xin)(xin)號發生器,如CA102S型模擬量(liang)信(xin)(xin)號發生器,可模擬輸出4-20mA,1~5V,0~400歐電(dian)阻等。
3、按性能分
(1)信(xin)號(hao)(hao)源:用來提供測試設(she)備或(huo)其他電子設(she)備的(de)高(gao)頻能量(liang),以便進(jin)行計量(liang)與(yu)測試,具有較(jiao)大的(de)輸出(chu)功率,性能指標(biao)要求一(yi)般,這類設(she)備屬于信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi),或(huo)稱為簡易信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)。
從用戶的(de)(de)角度(du)來看,此類信號發生(sheng)器都是(shi)用來提供一(yi)個無線電信號,其強弱可依用戶的(de)(de)需要(yao)來調節,而無需精確地(di)知道其數值(zhi),做這一(yi)類用途的(de)(de)信號發生(sheng)器通常不一(yi)定要(yao)求計(ji)量檢定。
(2)標(biao)準(zhun)(zhun)信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi):對于標(biao)準(zhun)(zhun)信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi),要求具有輸出(chu)信(xin)號(hao)的(de)頻率穩定(ding)、電平能(neng)穩幅和調制系數可在一定(ding)范圍內(nei)調節,并能(neng)準(zhun)(zhun)確(que)讀數、屏(ping)蔽良好的(de)特點(dian)。標(biao)準(zhun)(zhun)信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)的(de)輸出(chu)電壓通常是不大的(de),而且能(neng)夠(gou)輸出(chu)既準(zhun)(zhun)確(que)而又足夠(gou)小的(de)(微伏量(liang)級)電壓,以滿足計量(liang)測(ce)試(shi)的(de)需要。此類信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)作為測(ce)量(liang)儀器(qi),必須知道各參數的(de)精確(que)數值(zhi),因(yin)而必須對它進行計量(liang)檢定(ding),否則(ze)不能(neng)保證測(ce)試(shi)的(de)準(zhun)(zhun)確(que)性(xing)。
4、按調制類型分
測試中所用的信號發生器,常需要提供有一(yi)定調(diao)制(zhi)(zhi)形式(shi)的(de)信(xin)號(hao)。因(yin)此,對信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)可按(an)調(diao)制(zhi)(zhi)類型分為調(diao)幅、調(diao)頻(pin)(pin)、脈沖(chong)調(diao)制(zhi)(zhi)及組(zu)合調(diao)制(zhi)(zhi)等。高(gao)頻(pin)(pin)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)一(yi)般(ban)是調(diao)幅的(de),甚高(gao)頻(pin)(pin)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)應(ying)有調(diao)幅和(he)(he)調(diao)頻(pin)(pin),超高(gao)頻(pin)(pin)和(he)(he)微(wei)波信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)應(ying)有脈沖(chong)調(diao)制(zhi)(zhi)。
此外,可以(yi)按產生頻率的方(fang)法分為普通信(xin)(xin)號發生器(qi)、掃頻信(xin)(xin)號發生器(qi)和程控信(xin)(xin)號發生器(qi)。后兩種廣泛應用(yong)于自動或半自動測試系統。