2.1 项目任务
通过本项目的学习和实践,使学习者掌握以下理论知识和职业技能。
2.1.1 知识点
1.信号发生器的基本概念及应用围。
2.函数信号发生器的基本组成原理,以及信号发生器的主要性能指标。
3.熟悉信号发生器的使用方法及注意事项。
2.1.2 技能点
熟练使用函数信号发生器提供各种测试用信号。
2.2 项目知识
2.2.1 信号发生器基本概念
2.2.1.1 定义
信号发生器又称信号源,它是在电子测量中提供符合一定电技术要求的电信号的设备,它能提供不同波形、频率、幅度大小的电信号,主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等,为测试提供不同的信号源。它与电子线路中的电流源、电压源的区别在于它是提供的是电信号,而后者只是提供的是电能。 2.2.1.2 分类
信号发生器可按输出波形和输出频率两种方法进行分类。 1. 按输出波形分类,信号发生器可分为以下四种类型:
(1)正弦波信号发生器:可产生正弦波或受调制的正弦波。
(2)脉冲信号发生器:可产生脉宽可调的重复脉冲波。
(3)函数信号发生器:可产生幅度与时间成一定函数关系的信号,如正弦波、三角波、方波、锯齿波、钟形波脉冲等。
(4)噪声信号发生器:可产生各种模拟干扰的电信号。
2. 按输出频率可分类,信号发生器可为以下六种类型:大功率白光led
(1)超低频信号发生器:频率围为0.0001~1KHz。
(2)低频信号发生器:频率围为1Hz~1MHz。
(3)视频信号发生器:频率围为20Hz~10MHz。
(4)高频信号发生器:频率围为200KHz~30MHz。
(5)甚高频信号发生器:频率围为30~300Hz。
(6)超高频信号发生器:频率围为300MHz以上。
2.2.2 几种常用信号发生器
2.2.2.1 正弦波信号发生器
1.频率特性
(1)频率围。指仪器 各项指标都能得到保证时的输出频率围,更确切地说,应称为“有效频率围”。
(2)频率准确度。指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输出信号频率间的偏差。可用频率的绝对偏离(绝对误差),或用相对偏离(相对误差)
α来表示,即,式中,为标称频率。
(3)频率稳定度。指在其他外界条件恒定不变的情况下,在规定时间,信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。频率稳定度(实际上是频率不稳定度)指标要求与频率准确度有关,一般振荡器的频率稳定度应比所要求的准确度高1~2个数量级。
2.输出特性
一个正弦信号源的输出特性主要有:
(1)输出信号的幅度。输出信号的幅度常采用两种表示方式:其一,直接用正弦波有效值(单位用V,mV或μV)表示;其二,用绝对电平(单位用dBm或dB)表示。
(2)输出电平围。表征信号源能提供的最小和最大输出电平的可调围。
(3)输出电平的频响。指在有效频率围调节频率时,输出电平的变化,也就是输出电平的平坦度。
电动黄包车(4)输出电平准确度。主要由电压表刻度误差、衰减器衰减误差、0dB准确度和输出衰减器决定。它会随温度与供电电压波动的影响而变化。常用“工作误差”来评价仪器的准确度。
(5)输出阻抗。信号源的输出阻抗视类型不同而异。低频信号发生器输出阻抗一般有75Ω,150Ω,600Ω几种。高频信号发生器一般为50Ω或75Ω不平衡输出。
(6)输出信号的频谱纯度。反映输出信号波形接近正弦波的程度,常用非线性失真度(谐波失真度)表示。一般信号源的非线性失真度应小于1%。
3控水系统. 调制特性
高频信号发生器在输出正弦波的同时,一般还能输出一种或一种以上的已被调制的信号,
多数情况下是调幅信号和调频信号,有些还带有调相和脉冲调制等功能。例如QF1481型合成信号发生器同时具有调幅、调频、调相和脉冲调制特性。当调制信号由信号发生器部产生时,称为调制。当调制信号由外部加入信号发生器进行调制时,称为外调制。这类带有输出已调波功能的信号发生器,是测试无线电收发设备等场合不可缺少的仪器。
2.2.2.2 低频信号发生器
图2-1 函数信号发生器电路组成图
低频信号发生器由主振器、电压放大器、输出衰减器和电子电压表组成。如图2-1所示。1.主振器
主振器是低频信号发生器的核心电路。它产生频率可调的正弦信号,决定了信号发生器的有效频率围和频率稳定度。低频信号发生器中产生振荡信号的方法很多,但日前主要采用
RC文氏桥振荡器,图2-2所示的振荡器由两级RC网络和放大器组成。图中R1和C1,R2,C2组成正反馈臂,跨接于放大器的输入端和输出端之间,产生了正弦振荡。振荡频率由Ru盾客户端1草本精华,C1和R2,C2各元件参数决定。A为两级放大器,RF,RT组成负反馈臂,起到自动稳幅作用。该电路的振荡频率fn为:静电纺丝装置
由上式可知,改变电阻R(R1或R2)电阻C(C1或C2)的大小均可以改变输出信号的振荡频率。
通常电阻R用于频率微调,输出信号的同谋由输入出衰减器控制。
2.电压放大器
电压放大器兼有隔离和电压放大的作用。隔离是为了不使后级电路影响主振荡器的工作;放大是把振荡器产生的微弱振荡信号进行放大,使信号发生器的输出电压达到预定的技术指标,要求其具有输入阻抗高、输出阻抗低(有一定的带负载能力)、频率围宽、非线性失真小等性能。一般采用射极跟随器或运算放大器组成的电压跟随器。
3.输出衰减器
输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率。通常分为连续调节和步进调节。连续调节由电阻电位器实现,即输出微调;步进调节由波段转换开关步进调节电阻分压器实现并以分贝值为刻度,也称为输出粗调。
4.电子电压表
电子电压表一般采用均值检波器作为信号输出指示器。用来显示输出电压或输出功率的幅度或对外部信号电压进行测量。
2.2.2.3 高频信号发生器
高频信号发生器也称为射频信号发生器,信号的频率围在300KHz-300MHz之间,广泛应用于高频电子线路的测试实验中。该仪器具有一种或一种以上的组合调制(包括正弦调幅、正弦调频以及脉冲调制)功能,以满足各种通信电路及设备的测试。此外,该类仪器的输出信号的频率、电平、调制度均可在一定围调节,并能准确读数。