電子測量儀器(第2版)肖曉萍主編第三章課件

1、3.1正弦信號發(fā)生器的主要性能指標 3.2 低頻信號發(fā)生器 3.2.1低頻信號發(fā)生器的基本組成 3.2.2通用RC振蕩器 3.3 高頻信號發(fā)生器3.3.1高頻信號發(fā)生器的基本組成和分類 3.3.2高頻信號發(fā)生器的基本工作原理 3.4 函數(shù)發(fā)生器 3.4.1由方波產(chǎn)生三角波、正弦波的電路 3.4.2由正弦波產(chǎn)生方波、三角波的電路 3.4.3由三角波產(chǎn)生方波、正弦波的電路 3.5 信號發(fā)生器的選擇和使用 3.5.1信號發(fā)生器選擇的一般原則 3.5.2信號發(fā)生器的正確使用 正弦信號發(fā)生器的三大指標：頻率特性、輸出特性和調(diào)制特性。1.頻率特性（1）頻率范圍 （2）頻率準確度（3）頻率穩(wěn)定度2.輸出特性

2、 （1）輸出信號的幅度（2）輸出電平范圍（3）輸出電平的頻響（4）輸出電平準確度（5）輸出阻抗（6）輸出信號的頻譜純度3.調(diào)制特性高頻信號發(fā)生器在輸出正弦波的同時，一般還能輸出一種或一種以上的已被調(diào)制的信號（如調(diào)幅信號、調(diào)頻信號或調(diào)相和脈沖調(diào)制等） 。3.1正弦信號發(fā)生器的主要性能指標 返回 圖3.1 QF1022型低頻信號發(fā)生器原理方框圖（1）主振級 主振級用來產(chǎn)生低頻正弦信號，決定輸出頻率，振蕩頻率范圍為信號發(fā)生器的有效頻率范圍。如RC振蕩器。（2）變換級 它將振蕩器的輸出信號進行放大或變換，給出所要求的波形。如波形變換電路。（3）輸出級 為被測設備提供所要求的輸出信號電壓或信號功率，包括

3、調(diào)整信號輸出電平和輸出阻抗的裝置。（4）輸出指示電路 提供觀察輸出信號的裝置。如頻率計。（5）電源 為測試信號源的各部分電路提供所需的各種供電電壓，保證它們正常工作。 3.2 低頻信號發(fā)生器3.2.1低頻信號發(fā)生器的基本組成2.幅度自穩(wěn)定電路負溫度系數(shù)熱敏電阻時滯現(xiàn)象電流I熱敏電阻Rt阻值 幅度自穩(wěn)定原理3.2.2 通用RC振蕩器1.文氏橋振蕩器工作原理圖3.2 文氏橋振蕩器 振蕩頻率某些因素放大器的增益輸出電壓Rt、Rf上的電壓、Rt上的電流RtRf上的電壓（即負反饋量加大）閉環(huán)增益輸出電壓輸出電壓趨向于保持振幅穩(wěn)定條件所需的數(shù)值。返回2.鎖相信號發(fā)生器鎖相環(huán)路由壓控振蕩器(簡稱VCO,其振

4、蕩頻率可由偏置電壓改變)、鑒相器(簡稱PD，其輸出端直流電壓隨其兩個輸入信號的相位差改變)、低通濾波器（簡稱LPF，濾除高頻成分）及晶體振蕩器等部分構成。圖3.4 鎖相環(huán)基本方框圖 例如國產(chǎn)QF1055QF1055A型標準信號發(fā)生器。3.合成信號發(fā)生器頻率合成技術大致可分為三個階段：第一個階段是直接頻率合成技術，第二個階段是間接合成技術（又稱為鎖相合成技術），第三個階段是數(shù)字頻率合成（縮寫為DDFS）。下面主要以十進頻率合成信號發(fā)生器的頻率合成過程介紹間接合成法。圖3.5十進頻率合成信號發(fā)生器原理方框圖經(jīng)過六級相同的合成單元，每經(jīng)過一級合成單元，產(chǎn)生頻率的個數(shù)增為原來的10倍，頻率間隔減為原來

5、的1/10，最后獲得的信號頻率為2.000 000 02.099 999 9MHz信號，頻率間隔為0.1Hz。（3）1MHz頻率綜合數(shù)字單元 得到的信號為20.000 000 020.999 999 9MHz，頻率間隔為0.1Hz。（4）10倍頻鎖相環(huán)（10倍頻器）輸出頻率為200.000 000209.999 999MHz，頻率間隔為1Hz。（5）10MHz單元和調(diào)制混頻級 產(chǎn)生160、170、180、190、200MHz五個10MHz步進變化的點頻信號。該信號再與10倍頻器送來的200210MHz（頻率間隔為1Hz）信號混頻后，取出差頻，得到了20Hz50MHz的輸出信號。 返回3.4 函

6、數(shù)發(fā)生器 圖3.7 XD-8型超低頻信號發(fā)生器原理框圖（a） 正弦波的折線近似 （b） 二極管整形網(wǎng)絡 圖3.8 由三角波整形成正弦波3.4.1由方波產(chǎn)生三角波、正弦波的電路圖3.9 XD-11精密信號發(fā)生器3.4.3 由三角波產(chǎn)生方波、正弦波的電路3.4.2 由正弦波產(chǎn)生方波、三角波的電路圖3.10 NF-1651A函數(shù)發(fā)生器框圖 圖3.11函數(shù)發(fā)生器波形圖返回1.信號發(fā)生器使用前的注意事項（1）使用前應詳細閱讀技術說明書或儀器使用說明，在了解儀器的基本性能、使用方法基礎上才可開機使用。（2）接通電源前,檢查測量裝置的接線是否正確。儀器的量程、頻段、衰減、輸出等旋鈕是否有松脫、錯位現(xiàn)象。（3

7、）儀器預熱。（4）對于表針指示的儀器,應在接通電源前進行機械調(diào)零。觀察指針是否指零或規(guī)定值，如有差異，可用螺絲刀輕輕旋轉機械調(diào)零旋鈕，使表針指示為零。在儀器通電并充分預熱后，進行電氣調(diào)零，將儀器的輸入端短路，調(diào)節(jié)儀器使其讀數(shù)指示零或規(guī)定值。（5）對于具有內(nèi)部校準裝置的儀器，使用前要正確校準。（6）電子儀器要求注意防塵、防潮、防腐、防振動等方面的日常維護。 3.5.2信號發(fā)生器的正確使用2.函數(shù)信號發(fā)生器的使用（1）YB1636函數(shù)信號發(fā)生器主要技術性能 電壓輸出（VOLTAGE OUT） a.頻率范圍：0.1Hz1MHz； b.輸出波形：正弦波、方波、三角波、斜波、TTL方波、直流電平、調(diào)頻波

8、； c.輸出信號類型：單頻、調(diào)頻； d.調(diào)頻信號：電壓范圍010V；頻率0.1Hz100Hz； e.輸出電壓幅度：20VP-P（開路）；10VP-P（50）； f.正弦波失真：2%，10Hz20KHz； g.頻率響應： 0.1Hz100KHz，0.4dB； 100KHz1MHz，1.5dB； h.直流偏置：-10V10V（開路）；-5V5V（50）； i.方波上升時間：150ns； j.輸出阻抗: 50。TTL輸出 a.輸出幅度：+3V； b.上升時間：25ns。額定電壓：220V。3. AS1053高頻信號發(fā)生器的使用（1）主要技術性能信號發(fā)生器輸出頻率 0.1MHz150MHz，分三個頻段

9、： : 0.1MHz1MHz；: 1MHz10MHz；: 10MHz150MHz；音頻內(nèi)調(diào)制信號a.調(diào)幅內(nèi)調(diào)制 信號頻率: 1000Hz；調(diào)制深度：約30%(50終端負載);工作頻段：1、2、3；b.調(diào)頻內(nèi)調(diào)制 信號頻率：400Hz、1000Hz；調(diào)頻頻偏：22.5KHz （400Hz）、75KHz（1000Hz）；工作頻段： 2、3；c.立體聲調(diào)制 信號頻率：L（左） 400 Hz、R（右） 1000Hz；調(diào)頻頻偏：約75KHz；工作頻段： 3； d.外調(diào)制輸入幅度：03Vrms；e.外調(diào)制深度：090%。射頻信號 a.輸出幅度 316 mVrms（50）； b.頻率指示準確度 110-41個字；工作頻率、信號方式存儲：十個。（2）面板結構調(diào)幅AM控制鍵調(diào)頻FM控制鍵立體聲STERO控制鍵調(diào)頻頻偏22.5 KHz和75 KHz選擇鍵外伴音調(diào)制工作按鍵（EXTERN）外調(diào)制調(diào)制度調(diào)節(jié)旋鈕（MOD AMPL）電源開關（POWER）射頻頻率和信號工作方式存儲按鍵（STO）存儲或調(diào)取單元編號顯示數(shù)碼管：09存儲的頻率和工作方式調(diào)取按鍵（REC）射頻頻率數(shù)碼指示：5位；頻率調(diào)諧電位器：按下STO和REC鍵后兼作存儲單元的調(diào)節(jié)；頻率快速調(diào)諧選擇按鍵工作頻段選擇按鍵 射頻輸出幅度調(diào)節(jié)電位器射頻信號輸出端 外調(diào)制輸入CH R 外調(diào)