任務(wù)電壓的測(cè)量與電壓表

任務(wù)電壓的測(cè)量與電壓表第一頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1接受任務(wù)第二頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.2.1信號(hào)發(fā)生器基礎(chǔ)知識(shí)講述

3.2.2DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的基本操作

3.3.3練習(xí)DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器操作

3.2獲取知識(shí)第三頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六信號(hào)發(fā)生器又叫信號(hào)源，是電子測(cè)量中提供符合一定要求的電信號(hào)的儀器。它同電壓表、電子計(jì)數(shù)器、示波器等儀器一樣，是最基本、最普通，也是應(yīng)用最廣泛的電子測(cè)量?jī)x器之一。幾乎所有電參量的測(cè)量都需要用到電信號(hào)發(fā)生器。概述第四頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、信號(hào)源在電子測(cè)量中的作用和組成1.信號(hào)源的作用:激勵(lì)源、信號(hào)仿真、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。2.信號(hào)源的基本組成振蕩器指示器調(diào)制器變換器電源輸出電路第五頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、信號(hào)發(fā)生器的分類1、按用途分類:專用函數(shù)發(fā)生器——例如：調(diào)頻立體聲、電視信號(hào)發(fā)生器②通用函數(shù)發(fā)生器——例如：低頻、高頻、函數(shù)、脈沖信號(hào)發(fā)生器等。2、按頻率范圍分類超低頻信號(hào)發(fā)生器0.0001Hz～1000Hz；低頻信號(hào)發(fā)生器1Hz～1MHz；視頻信號(hào)發(fā)生器20Hz～10MHz；高頻信號(hào)發(fā)生器200KHz～30MHz；甚高頻信號(hào)發(fā)生器30KHz～300MHz；超高頻信號(hào)發(fā)生器300MHz以上。第六頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3、按輸出波形分類：①正弦波形發(fā)生器；②脈沖信號(hào)發(fā)生器；③函數(shù)信號(hào)發(fā)生器；④隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。4、按調(diào)制方式分類：調(diào)幅、調(diào)頻脈、調(diào)相制、等第七頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、主要性能指標(biāo)1.頻率特性（1）頻率范圍。指儀器各項(xiàng)指標(biāo)均能得到保證的輸出頻率范圍，亦稱有效頻率范圍。（2）頻率準(zhǔn)確度。指信號(hào)發(fā)生器輸出刻度盤或數(shù)字顯示數(shù)值與實(shí)際輸出信號(hào)頻率間的偏差。用來(lái)α表示，即：（3）頻率穩(wěn)定度。在其他外界條件不變的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)頻率維持恒定不變的能力。第八頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六2、輸出特性（1）．輸出阻抗低頻信號(hào)發(fā)生器中一般有50Ω、600Ω、5kΩ等各種不同輸出阻抗。高頻信號(hào)發(fā)生器一般只有50Ω(或75Ω)一種輸出阻抗。（2）輸出波形及諧波失真（3）．輸出電平及平坦度輸出電平：信號(hào)發(fā)生器所能提供的最大和最小輸出電平調(diào)節(jié)范圍。正弦信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)幅度采用正弦有效值（如V、mV~μV）度量或用絕對(duì)電平(dB)度量。第九頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六平坦度：在有效頻率范圍內(nèi)，輸出電平隨頻率變化的程度。3.調(diào)制特性 調(diào)制特性的衡量指標(biāo)主要包括調(diào)制頻率、調(diào)幅系數(shù)、最大頻偏、調(diào)制線性等。第十頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六四、信號(hào)發(fā)生器的發(fā)展趨勢(shì)由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，促使信號(hào)發(fā)生器種類日益增多，性能日益提高。隨著微處理器的出現(xiàn)，更促使信號(hào)發(fā)生器向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展?，F(xiàn)在的許多信號(hào)發(fā)生器都帶有微處理器，具有自校、自檢、自動(dòng)故障診斷和自動(dòng)波形形成和修正等功能。當(dāng)前信號(hào)發(fā)生器總的趨勢(shì)是向著寬頻率復(fù)蓋、高精度、多功能、多用途、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。第十一頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六低頻信號(hào)發(fā)生器第十二頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、基本組成和原理框圖

1．低頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成低頻信號(hào)發(fā)生器主要由主振級(jí)、緩沖放大器、衰減器、功率放大器、阻抗變換器、指示電壓表及穩(wěn)壓電源等電路組成。低頻信號(hào)發(fā)生器的組成第十三頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六1）主振級(jí)主振級(jí)是低頻信號(hào)發(fā)生器的核心部分，通常有差頻式的頻率形成電路和RC文氏電橋正弦振蕩電路。①差頻式低頻信號(hào)形成電路的工作原理圖3-2差頻式的頻率形成電路

缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定性差，特別是?1與?2接近時(shí)，極易產(chǎn)生干擾，這樣也就很難獲得較低的差頻輸出。高頻振蕩器高頻振蕩器混頻器低通濾波器f1f2F第十四頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六

②RC振蕩電路形成低頻信號(hào)的工作原理圖3-3RC文氏電橋振蕩電路

－＋第十五頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六熱敏電阻R3(具有負(fù)溫度特性)，自動(dòng)穩(wěn)定振蕩幅度。調(diào)整頻率是通過(guò)調(diào)節(jié)正反饋臂雙聯(lián)電容C（電阻R）來(lái)改變振蕩輸出頻率。2.緩沖放大和功率放大作用：①放大②隔離。第十六頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.輸出衰減：圖3-4衰減器原理圖相當(dāng)于衰減器，用于改變信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓或功率，通常分為連續(xù)調(diào)節(jié)和步進(jìn)調(diào)節(jié)。連續(xù)調(diào)節(jié)由電位器實(shí)現(xiàn)，步進(jìn)調(diào)節(jié)由電阻分壓器實(shí)現(xiàn)。圖4-4所示電路是XD-22A型低頻信號(hào)發(fā)生器中使用的輸出衰減器。第十七頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六4.阻抗變換：匹配不同阻抗的負(fù)載。5.輸出指示：指示輸出信號(hào)的電壓或功率的大小。第十八頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六高頻信號(hào)發(fā)生器第十九頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六主振級(jí)緩沖級(jí)調(diào)制級(jí)可變電抗器輸出級(jí)監(jiān)測(cè)器內(nèi)調(diào)制振蕩器電源外內(nèi)FMAM輸出圖3—6高頻信號(hào)發(fā)生器的組成

第二十頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（1）主振級(jí)：產(chǎn)生頻率可調(diào)的高頻正弦信號(hào)，一般采用LC振蕩電路，信號(hào)發(fā)生器的頻率特性主要有主振級(jí)決定。（2）緩沖級(jí)：放大主振級(jí)輸出的高頻信號(hào)；隔離主振級(jí)與后續(xù)電路，提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。（3）調(diào)制級(jí)：對(duì)主振信號(hào)調(diào)幅，輸出調(diào)幅信號(hào)，滿足某些測(cè)量需要。（4）內(nèi)調(diào)制信號(hào)發(fā)生器；輸出內(nèi)調(diào)制信號(hào)，頻率為400HZ或1000HZ。第二十一頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（5）輸出級(jí)：放大、衰減調(diào)制級(jí)的輸出信號(hào)，使信號(hào)發(fā)生器有足夠的電平調(diào)節(jié)范圍；濾除不需要的頻率分量；保證輸出端有固定的輸出阻抗。（6）可變電抗器：可變電抗器與主振級(jí)的諧振電路耦合，使主振級(jí)產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)，多采用二極管調(diào)頻電路。第二十二頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六函數(shù)信號(hào)發(fā)生器第二十三頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、概述函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是一種多波形的信號(hào)源。它可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波，甚至任意波形；函數(shù)信號(hào)發(fā)生器還可以利用其本身具有的電壓控制振蕩頻率（VCF）的功能，作為掃描電路使用。一些函數(shù)信號(hào)發(fā)生器還具有調(diào)制功能，可以進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、脈寬調(diào)制和VCO控制。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的頻率很寬，使用范圍很廣，是一種不可或缺的通用信號(hào)源。可以用于生產(chǎn)測(cè)試、儀器維護(hù)維修及實(shí)驗(yàn)室，還廣泛應(yīng)用于其它科學(xué)領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、教育、化學(xué)、通訊、工業(yè)控制、地球物理學(xué)、軍事和宇航等。第二十四頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的三種組成方案：第一種是施密特電路產(chǎn)生方波，然后經(jīng)變換得到三角波和正弦波；第二種是先產(chǎn)生正弦波再得到方波和三角波；第三種是先產(chǎn)生三角波再轉(zhuǎn)換為方波和正弦波。第二十五頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六三、由方波產(chǎn)生三角波、正弦波的方案1.組成：脈沖發(fā)生器施密特觸發(fā)器積分器正諧波轉(zhuǎn)換器放大器S1圖3—11方波式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器第二十六頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六四、由正弦波產(chǎn)生方波、三角波組成框圖正弦波振蕩器緩沖器輸出級(jí)放大器積分器方波形成第二十七頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六五.由三角波產(chǎn)生方波、正弦波組成三角波發(fā)生器正弦波形成電路緩沖放大方波形成緩沖放大輸出方波輸出正弦波圖3—14三角波函數(shù)發(fā)生器第二十八頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（1）頻率范圍：0.2Hz～2MHz（2）輸出波形：正弦波、方波、三角波、斜波、脈沖波（3）電壓輸出幅度：20VP-P（1MΩ），10VP-P（50Ω）（4）直流電平偏置：±10V（1MΩ），±5V（50Ω）（5）方波上升時(shí)間：100ns（6）輸出阻抗：50Ω（7）占空比調(diào)節(jié)：20%～80%4.主要的性能指標(biāo)第二十九頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六注意：占空比的定義為脈沖的平均值與峰值的比例，方波的占空比不管頻率的變化永遠(yuǎn)為50%，而脈沖的占空比不一定為恒定且可以調(diào)整。占空比可以用脈沖寬度與周期或脈沖重復(fù)時(shí)間之比來(lái)表示。即第三十頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六其它信號(hào)發(fā)生器第三十一頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六

一、脈沖信號(hào)發(fā)生器

脈沖信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)產(chǎn)生脈沖波形的儀表。脈沖波與方波的區(qū)別在于占空比（dutycycle）不同。占空比的定義為脈沖的平均值與峰值的比例，方波的占空比不管頻率的變化永遠(yuǎn)為50%，而脈沖的占空比不一定為恒定且可以調(diào)整。占空比可以用脈沖寬度與周期或脈沖重復(fù)時(shí)間之比來(lái)表示。脈沖產(chǎn)生方法，可以使用正弦波振蕩器的輸出經(jīng)過(guò)施密特電路后形成所需的脈沖；也可以用多諧振蕩器或間歇振蕩器來(lái)產(chǎn)生脈沖。第三十二頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六二、視頻信號(hào)發(fā)生器

電視信號(hào)發(fā)生器是用來(lái)調(diào)試、檢查、測(cè)試和維修電視機(jī)及電視發(fā)射臺(tái)、差轉(zhuǎn)臺(tái)的信號(hào)源。它能夠提供多種圖像測(cè)試信號(hào)，可以對(duì)電視機(jī)的主要性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。

第三十三頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六

3.2.2TFG2000G系列DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器操作第三十四頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六一、TFG2000G系列DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器簡(jiǎn)介

②③④⑤⑥1、液晶屏2、電源開關(guān)3、鍵盤4、輸出B5、輸出A6、調(diào)節(jié)旋鈕第三十五頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六1、鍵盤說(shuō)明儀器前面板上共有20個(gè)按鍵（見圖1），按鍵功能功能如下：（1）、【頻率】【幅度】鍵：頻率和幅度選擇鍵。（2）【0】【1】【2】【3】【4】【5】【6】【7】【8】【9】鍵：數(shù)字輸入鍵。第三十六頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六(3)【MHz】【kHz】【Hz】【mHz】鍵：雙功能鍵，在數(shù)字輸入之后執(zhí)行單位鍵功能，同時(shí)作為數(shù)字輸入的結(jié)束鍵。直接按【MHz】鍵執(zhí)行“Shift”功能，直接按【kHz】鍵執(zhí)行“A路”功能，直接按【Hz】鍵執(zhí)行“B路”功能。（4）【./-】鍵：雙功能鍵，在數(shù)字輸入之后輸入小數(shù)點(diǎn)，“A路偏移”功能時(shí)輸入負(fù)號(hào)。（5）【<】【>】鍵：光標(biāo)左右移動(dòng)鍵。（6）【菜單】鍵：雙功能控制鍵，按任意一數(shù)字后按【菜單】鍵，可選擇該鍵上紅色字體的功能。不輸入數(shù)字，直接按【菜單】鍵，可循環(huán)當(dāng)前功能下的選項(xiàng)第三十七頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（7）【Shift】鍵：上檔鍵（顯示“S”標(biāo)志），按【Shift】鍵后再按其他鍵，分別執(zhí)行該鍵的上檔功能2、常用操作：下面舉例說(shuō)明常用操作方法，可滿足一般使用的需要，開機(jī)后，儀器進(jìn)行自檢初始化，進(jìn)入正常工作狀態(tài)，自動(dòng)選擇“連續(xù)”功能，A路輸出。第三十八頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六(1)A路功能設(shè)定

A路頻率設(shè)定：設(shè)定頻率值3.5kHz【頻率】【3】【.】【5】【kHz】。

A路頻率調(diào)節(jié)：按【<】或【>】鍵使光標(biāo)指向需要調(diào)節(jié)的數(shù)字位，左右轉(zhuǎn)動(dòng)手輪可使數(shù)字增大或減小，并能連續(xù)進(jìn)位或借位，由此可任意粗調(diào)或細(xì)調(diào)頻率。

A路周期設(shè)定：設(shè)定周期值25ms【Shift】【周期】【2】【5】【ms】。

A路幅度設(shè)定：設(shè)定幅度值為3.2V【幅度】【3】【.】【2】【V】。

A路幅度格式選擇：有效值或峰峰值【Shift】【有效值】或【Shift】【峰峰值】。第三十九頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六恢復(fù)初始化狀態(tài)：初始化狀態(tài)參數(shù)見1.4條【Shift】【復(fù)位】。A路波形選擇：在輸出路徑為A路時(shí)，選擇正弦波或方波【Shift】【0】或【Shift】【1】。

A路方波占空比設(shè)定：在A路選擇為方波時(shí)，設(shè)定方波占空比為65％【Shift】【占空比】【6】【5】【Hz】

A路衰減選擇：選擇固定衰減0dB（開機(jī)或復(fù)位后選擇自動(dòng)衰減AUTO）

【Shift】【衰減】【0】【Hz】。A路偏移設(shè)定：在衰減選擇0dB時(shí)，設(shè)定直流偏移值為-1V

按【shift】鍵，【偏移】，【-】【1】【V】。第四十頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六A路頻率步進(jìn)：設(shè)定A路步進(jìn)12.5Hz按(菜單)鍵選擇“步進(jìn)頻率”，按【1】【2】【.】【5】【Hz】，再按【A路】鍵選擇“A路頻率”，然后每按一次【shift】【^】鍵，A路頻率增加12.5Hz，每按一次【shift】【ⅴ】鍵，A路頻率減小12.5Hz。A路幅度步進(jìn)與此類同第四十一頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（2）B路功能按【B路】鍵，選擇“B路頻率”功能，B路頻率幅度的設(shè)定：B路頻率和幅度的設(shè)定與A路相同，只是B路不能進(jìn)行周期設(shè)定，幅度設(shè)定只能使用峰峰值，不能使用有效值。①B路常用波形選擇：選擇正弦波，方波，三角波，鋸齒波【Shift】【0】，【Shift】【1】，【Shift】【2】，【Shift】【3】②B路其他波形的選擇：B路可選擇32種波形按【Shift】【B路波形】，選中“B路波形”，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕可選擇32種波形見下表第四十二頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四十三頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六③B路諧波設(shè)定：設(shè)定B路頻率為A路頻率的三次諧波【Shift】【諧波】【3】【Hz】.④A、B相差的設(shè)定：設(shè)定A、B兩路相差為90【Shift】【相差】【9】【0】【Hz】.⑤A路頻率掃描按【0】【菜單】，A路輸出頻率掃描信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。掃描方式的設(shè)定：設(shè)定往返的掃描方式按【菜單】鍵選中“掃描方式”，按【2】【Hz】注意【0】——正向掃描【1】——反向掃描第四十四頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六⑥A路幅度掃描按【1】【菜單】，A路輸出頻率掃描信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。間隔時(shí)間的設(shè)定：設(shè)定掃描步進(jìn)間隔時(shí)間0.5秒按【菜單】鍵選中“間隔時(shí)間”，按【0】【.】【5】【S】掃描幅度的顯示：按【菜單】鍵，選中“A路幅度”，幅度顯示數(shù)值隨掃描過(guò)程同步變化。第四十五頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六(3)A路頻率調(diào)制：按【2】【菜單】，A路輸出頻率調(diào)制（FM）信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。調(diào)頻頻偏的設(shè)定：設(shè)定調(diào)頻頻偏5%按【菜單】鍵選中“調(diào)頻頻偏”，按【5】【Hz】同樣按【菜單】鍵選中“載波頻率”或“調(diào)制頻率”可以進(jìn)行“載波”或“調(diào)制”頻率的設(shè)定。(4)A路幅度調(diào)制：按【3】【菜單】，A路輸出幅度調(diào)制（AM）信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。調(diào)幅深度的設(shè)定：設(shè)定調(diào)幅深度為50%按【菜單】鍵選中“調(diào)幅深度”，按【5】【0】【Hz】第四十六頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（5）B路技術(shù)猝發(fā)：——發(fā)出信號(hào)串按【4】【菜單】B路輸出計(jì)數(shù)猝發(fā)信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。猝發(fā)技術(shù)設(shè)定：5個(gè)周期按【菜單】鍵選中“猝發(fā)計(jì)數(shù)”，按【5】【Hz】（6）A路FSK按【5】【菜單】，A路輸出頻移鍵控（FSK）信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。第四十七頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六（7）A路ASK按【6】【菜單】，A路輸出幅移鍵控（ASK）信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。(8)A路PSK按【7】【菜單】，A路輸出相移鍵控（PSK）信號(hào)，使用默認(rèn)參數(shù)。注意：調(diào)整方法與上述相同。第四十八頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.3.3練習(xí)DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器操作第四十九頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六實(shí)訓(xùn)——DDS函數(shù)發(fā)生器的使用1）實(shí)訓(xùn)目的熟悉信號(hào)發(fā)生器的面板結(jié)構(gòu)及使用方法。2）使用的設(shè)備DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器第五十頁(yè)，共五十八頁(yè)，編輯于2023年，星期六3）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容A路功能：①頻率設(shè)定4.5KHz，②頻率調(diào)節(jié)3.