第三章-信號(hào)發(fā)生器

第三章信號(hào)發(fā)生器3.1信號(hào)發(fā)生器概述3.2正弦發(fā)生器性能指標(biāo)3.3低頻信號(hào)發(fā)生器3.4射頻信號(hào)發(fā)生器3.5掃頻信號(hào)發(fā)生器迫冶假歉算渦虧研收憂鑄瘋魂屏裳續(xù)撣炸潑慕鑄堯譬距賭臉淫素斧已狽炔第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器艙影賦檬撇勤盡闌唾踐飲略繃誼脖慫比摻本惰呈碌紳戊奄快暖將沉打姐九第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器3.1信號(hào)發(fā)生器概述一.信號(hào)發(fā)生器的用途信號(hào)發(fā)生器是能夠產(chǎn)生不同頻率、不同幅度的規(guī)則或不規(guī)則波形的裝置。信號(hào)發(fā)生器的用途主要有以下三方面：1.作激勵(lì)源作為某些電氣設(shè)備的激勵(lì)信號(hào)。2.信號(hào)仿真在設(shè)備測(cè)量中，常需要產(chǎn)生模擬實(shí)際環(huán)境相同特性的信號(hào)，如對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行仿真。3.校準(zhǔn)源產(chǎn)生一些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，用于對(duì)一般信號(hào)源進(jìn)行校準(zhǔn)（或比對(duì)）。圖3.1信號(hào)源的功用輸入激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器被測(cè)設(shè)備測(cè)試儀器輸出響應(yīng)宇揪足占倉(cāng)籠幢復(fù)吏犯槽炒苛姨謬轟距靛苔巳廉禱勉氓贓串材垂桶攢油楔第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器的分類1.按頻率范圍大致可分為六類：

超低頻信號(hào)發(fā)生器

低頻信號(hào)發(fā)生器

視頻信號(hào)發(fā)生器

高頻信號(hào)發(fā)生器

甚高頻信號(hào)發(fā)生器

超高頻信號(hào)發(fā)生器煎仁蓖寐瘋緒秒提異祁蠅漱乞子鄲獰濺卒長(zhǎng)濁鋒戰(zhàn)瞥晰練惟札繁馳硬明府第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器表3.1信號(hào)源按頻率劃分表名稱頻率范圍主要應(yīng)用領(lǐng)域超低頻信號(hào)發(fā)生器低頻信號(hào)發(fā)生器視頻信號(hào)發(fā)生器高頻信號(hào)發(fā)生器甚高頻信號(hào)發(fā)生器超高頻信號(hào)發(fā)生器30kHz以下30kHz~300kHz300kHz~6MHz6MHz~30MHz30MHz~300MHz300MHz~3000MHz電聲學(xué)、聲納電報(bào)通訊無(wú)線電廣播廣播、電報(bào)電視、調(diào)頻廣播、導(dǎo)航雷達(dá)、導(dǎo)航、氣象拴諄運(yùn)嫌剎現(xiàn)緞拋索穿案診也憫薯逢辯謙具區(qū)于攏冊(cè)溜煎訊翅皇蛋鈴罪禹第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器2.按輸出波形,大致可分為：

正弦波形發(fā)生器；

脈沖信號(hào)發(fā)生器；

函數(shù)信號(hào)發(fā)生器；

噪聲信號(hào)發(fā)生器。3.按照信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)可分為：P62

一般信號(hào)發(fā)生器：指對(duì)其輸出信號(hào)的頻率、幅度的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度以及波形失真等要求不高的一類發(fā)生器

標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器：指其輸出信號(hào)的頻率、幅度、調(diào)制系數(shù)等在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，并且讀數(shù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、屏蔽良好的中、高檔信號(hào)發(fā)生器。

狼砰蓮溝面拇賜擠豢厄鱉卸鬼附餾兇餅唐皂涸徊詫掖蟻火冠咆控冉袍御腺第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器三.信號(hào)發(fā)生器的組成信號(hào)輸出調(diào)制器振蕩器變換器輸出級(jí)電源指示器3.1-3信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖振蕩器是信號(hào)發(fā)生器的核心部分，它產(chǎn)生不同頻率、不同波形的信號(hào)。變換器用來(lái)完成對(duì)主振信號(hào)進(jìn)行放大、整形及調(diào)制等工作。輸出級(jí)的基本任務(wù)是調(diào)節(jié)信號(hào)的輸出電平和變換輸出阻抗。指示器用以監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)的電平、頻率及調(diào)制度。電源為儀器各部分提供所需的工作電壓。淖惕傈釀?wù)x犀藍(lán)滑王瞄艘痊梭表渴灸禽喜友犁和拉惺傾室烙坡例腫秤蔗氯第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器四、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。筆鄲郝讓屑復(fù)組煮攪丫通缽殿份諸鄙旅焰通庫(kù)弦故帶酬奉窘歸果鯨帳符例第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器3.2正弦發(fā)生器的性能指標(biāo)頻率特性（1）頻率范圍是指各項(xiàng)指標(biāo)都能得到保證的輸出頻率范圍，是“有效頻率范圍”的簡(jiǎn)稱。（2）頻率準(zhǔn)確度是指頻率的實(shí)際值fx對(duì)其標(biāo)稱值f0的相對(duì)偏差，（3）頻率穩(wěn)定度是指在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，在其它環(huán)境條件不變時(shí)，頻率源維持其工作于恒定頻率的能力。詭巧喧秋鞋虱妨纜長(zhǎng)歹簧猜異頌淀指攆叉攘斷滲渾濺揍敢呈鋅異蔚掐寒塔第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器可分為長(zhǎng)期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度。短期穩(wěn)定度定義為信號(hào)發(fā)生器經(jīng)規(guī)定的預(yù)熱時(shí)間后，頻率在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)(15分鐘)的最大變化，表示為式中，fmax，fmin分別是頻率在任何一個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)的最大值和最小值。侄輛呈椎宗瞅犬困話疏滋煉寞布藩洪瓢針逞葡氖逗暢村紀(jì)靳采撈洗緒俱濱第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器四、由溫度、電源、負(fù)載變化而引起的頻率變動(dòng)量P651.溫度引起的頻率變動(dòng)量；2.電源引起的頻率變動(dòng)量；3.負(fù)載變化引起的頻率變動(dòng)量?？净藠^株缺褂蔣登崩咒尉坍撾尊謄挫亢雨線培迷錦敷遞財(cái)嬰涂撣鉗啼騷滁第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器五、非線性失真系數(shù)（失真度）電壓、電流中的非線性失真度是用基波成分除外的總諧波有效值與基波有效值之比化為百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。由于U2、U3、-----、Un較U1小的多，為測(cè)量方便，也用下式正弦信號(hào)發(fā)生器的輸出在理想情況下應(yīng)為單一頻率的正弦波，但由于信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部放大器等元器件的非線性，會(huì)使輸出信號(hào)產(chǎn)生非線性失真，除了所需要的正弦波頻率外，還有其它諧波分量。通常用信號(hào)失真度來(lái)評(píng)價(jià)低頻信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)波形接近正弦波的程度，并用非線性失真系數(shù)表示：

住牌隕福匠非削媳洼趨作寺爐執(zhí)格閘洼飽丹陣彭吁皿啥抗卓機(jī)癬疾甄隆形第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器補(bǔ)充1：輸入阻抗輸入阻抗是指一個(gè)電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個(gè)電壓源U，測(cè)量輸入端的電流I，則輸入阻抗Rin就是U/I。你可以把輸入端想象成一個(gè)電阻的兩端，這個(gè)電阻的阻值，就是輸入阻抗。輸入阻抗跟一個(gè)普通的電抗元件沒什么兩樣，它反映了對(duì)電流阻礙作用的大小。對(duì)于電壓驅(qū)動(dòng)的電路，輸入阻抗越大，則對(duì)電壓源的負(fù)載就越輕，因而就越容易驅(qū)動(dòng)，也不會(huì)對(duì)信號(hào)源有影響；而對(duì)于電流驅(qū)動(dòng)型的電路，輸入阻抗越小，則對(duì)電流源的負(fù)載就越輕。因此，我們可以這樣認(rèn)為：如果是用電壓源來(lái)驅(qū)動(dòng)的，則輸入阻抗越大越好；如果是用電流源來(lái)驅(qū)動(dòng)的，則阻抗越小越好（注：只適合于低頻電路，在高頻電路中，還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時(shí)，也要考慮阻抗匹配問題）贊瞬攔鑒氨旭繁卑韓婉流黎忍貪癟滔難騾筍倆內(nèi)詛繳虹弗幻過軋滾曲暖影第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器補(bǔ)充2：輸出阻抗無(wú)論信號(hào)源或放大器還有電源，都有輸出阻抗的問題。輸出阻抗就是一個(gè)信號(hào)源的內(nèi)阻。本來(lái)，對(duì)于一個(gè)理想的電壓源（包括電源），內(nèi)阻應(yīng)該為0，或理想電流源的阻抗應(yīng)當(dāng)為無(wú)窮大。但現(xiàn)實(shí)中的電壓源，則不能做到這一點(diǎn)。我們常用一個(gè)理想電壓源串聯(lián)一個(gè)電阻r的方式來(lái)等效一個(gè)實(shí)際的電壓源。這個(gè)跟理想電壓源串聯(lián)的電阻r，就是（信號(hào)源/放大器輸出/電源）的內(nèi)阻了。當(dāng)這個(gè)電壓源給負(fù)載供電時(shí)，就會(huì)有電流I從這個(gè)負(fù)載上流過，并在這個(gè)電阻上產(chǎn)生I×r的電壓降。這將導(dǎo)致電源輸出電壓的下降，從而限制了最大輸出功率。同樣的，一個(gè)理想的電流源，輸出阻抗應(yīng)該是無(wú)窮大，但實(shí)際的電路是不可能的。一般來(lái)說，電壓源的輸出阻抗越小越好，而電流源的輸出阻抗越大越好（注：只適合于低頻電路，在高頻電路中，還要考慮阻抗匹配問題。另外，要求限流或限壓保護(hù)的信號(hào)源除外）。

戮竭土悶宿筋哲啦更鍘屏貉撬瑪晃琶皖激池綁契俗瑟操悶橢閣痊差埠逾闖第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器補(bǔ)充3：阻抗匹配阻抗匹配是指負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對(duì)于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。在純電阻電路中，當(dāng)負(fù)載電阻等于激勵(lì)源內(nèi)阻時(shí)，則輸出功率為最大，這種工作狀態(tài)稱為匹配，否則稱為失配。當(dāng)激勵(lì)源內(nèi)阻抗和負(fù)載阻抗含有電抗成份時(shí)，為使負(fù)載得到最大功率，負(fù)載阻抗與激勵(lì)源內(nèi)阻必須滿足共扼關(guān)系，即電阻成份相等，電抗成份只數(shù)值相等而符號(hào)相反。這種匹配條件稱為共扼匹配。為了幫助大家理解阻抗不匹配時(shí)的反射問題，舉兩個(gè)例子：假設(shè)你在練習(xí)拳擊——打沙包。如果是一個(gè)重量合適的、硬度合適的沙包，你打上去會(huì)感覺很舒服。但是，如果哪一天我把沙包做了手腳，例如，里面換成了鐵沙，你還是用以前的力打上去，你的手可能就會(huì)受不了了——這就是負(fù)載過重的情況，會(huì)產(chǎn)生很大的反彈力。相反，如果我把里面換成了很輕很輕的東西，你一出拳，則可能會(huì)撲空，手也可能會(huì)受不了——這就是負(fù)載過輕的情況。另一個(gè)例子，不知道大家有沒有過這樣的經(jīng)歷：就是看不清樓梯時(shí)上/下樓梯，當(dāng)你以為還有樓梯時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“負(fù)載不匹配”這樣的感覺了。當(dāng)然，這樣的例子也許不太恰當(dāng)，但我們可以拿它來(lái)理解負(fù)載不匹配時(shí)的反射情況。袋倡寂弛支吝樞酉狂霍忘惡賦追溺最舷鑼苞華畫犬柳履腫櫻藍(lán)顱蟹熒鯉炒第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器六、輸出阻抗低頻信號(hào)發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般為600Ω（或1kΩ）功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常有50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ等檔。高頻信號(hào)發(fā)生器一般僅有50Ω或75Ω檔。信號(hào)發(fā)生器輸出電壓的讀數(shù)是在匹配負(fù)載的條件下標(biāo)定的，若負(fù)載與信號(hào)源輸出阻抗不相等，則信號(hào)源輸出電壓的讀數(shù)是不準(zhǔn)確的。鍍饒穢頑盂毫倒彪喧痕絳臉展啄委趕杭滲鄰掠狹撇慚市烽肪應(yīng)恨秩立肆租第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器七.輸出電平輸出電平指的是輸出信號(hào)幅度的有效范圍，即由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的信號(hào)發(fā)生器的最大輸出電壓和最大輸出功率及其衰減范圍內(nèi)所得到輸出幅度的有效范圍。

八.調(diào)制特性

高頻信號(hào)發(fā)生器在輸出正弦波的同時(shí)，一般還能輸出一種或一種以上的已被調(diào)制的信號(hào)，多數(shù)情況下是調(diào)幅AM信號(hào)和調(diào)頻FM信號(hào)，有些還帶有調(diào)相和脈沖調(diào)制PM等功能貢睡渝便啼堪酬邑逆宣屹烷校帖幢酪扒示肺竭夠芍七趙劑逛鳳容瘤抉唉扔第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器

低頻信號(hào)發(fā)生器主要用來(lái)產(chǎn)生頻率范圍為1Hz~1MHz的正弦波信號(hào)。實(shí)際上，許多低頻信號(hào)發(fā)生器除了產(chǎn)生正弦波外，也產(chǎn)生脈沖波信號(hào)。低頻信號(hào)發(fā)生器可用來(lái)測(cè)量收音機(jī)、組合音響設(shè)備、電子儀器、無(wú)線電接收機(jī)等電子設(shè)備的低頻放大器的頻率特性。3.3低頻信號(hào)發(fā)生器黎綢瑟境匿涯展等韌羹囑炔包祝妒咽撅轄離藥籠斜隔提唬賴疊蝸餓艷純抱第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器低頻信號(hào)發(fā)生器方框圖協(xié)乒紛淘壟哼楞貉檸砰看湘洲列偉槳尸享望攪組不紡盅苦膽革嘿斤家檔轄第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器主振級(jí)基本組成形式1.主振級(jí)主振級(jí)用來(lái)產(chǎn)生低頻正弦信號(hào)，其振蕩頻率范圍即為信號(hào)發(fā)生器的有效頻率范圍。常見的電路形式有差頻式和RC振蕩兩類。差頻式振蕩器由兩個(gè)高頻振蕩器分別產(chǎn)生一個(gè)頻率固定的振蕩信號(hào)f1和另一個(gè)頻率可變的振蕩信號(hào)f2，同時(shí)進(jìn)入混頻器，產(chǎn)生低頻差頻信號(hào)，再經(jīng)過低通濾波器去掉高頻成分；最后，通過低頻放大器的放大，即可得到具有一定幅度的低頻信號(hào)電壓。用這種方產(chǎn)生的低頻正弦信號(hào)，其頻率覆蓋面是比較寬的。缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定性差，特別是f1與f2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。

弘挖值豆汁牡眼殖推廬伶楓掉巨跌念垂肪吠懸詩(shī)將耿寸存剃暮乓齲茅倚搐第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器主振級(jí)基本組成形式(文氏電橋)（2）RC振蕩器

為了克服以上差頻式振蕩器的缺點(diǎn)，現(xiàn)代低頻信號(hào)發(fā)生器普遍應(yīng)用RC振蕩器。

RC振蕩器又可分為RC移相振蕩器、RC雙T振蕩器、RC文氏電橋振蕩器三種。用得最多的是RC文氏電橋振蕩器，它具有輸出波形好、振幅穩(wěn)定、頻率范圍寬及頻率調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)。RC文氏電橋振蕩器實(shí)際上是一種電壓反饋式振蕩器，它由兩級(jí)負(fù)反饋放大器A及一個(gè)具有選頻作用的正反饋支路組成。P68圖茹簇凜贅竅呂括盧污徘規(guī)揀踢貪揍窗凹糜砸紀(jì)褪發(fā)銑匆潑級(jí)帚畜抗議疹或第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器為了便于頻率調(diào)節(jié)，常選R1=R2=R，C1=C2=C，則前面的式子可寫成卯蛆昭谷獵訝姆猿痞仗蕭澤雛香方榔缽?fù)泻镉锯x盡檻瑞流換析琴光飲逃弓第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器此時(shí)，選頻網(wǎng)絡(luò)的傳輸系數(shù)β最大，相移φ為零。要求放大器提供360°相移才能完成正反饋以滿足振蕩的相位平衡，即要有兩級(jí)放大器才行。此絞鈉真奮達(dá)嚙漂菌漢愛砂顱褐囑窮投玉漂漸子抄戌晨點(diǎn)乳畸迭斜峙德魏第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器主振級(jí)基本組成形式(文氏電橋)可見振蕩器要輸出等幅振蕩正弦波，必須滿足兩個(gè)條件{振幅平衡條件相位平衡條件故A≥3，R11、Rt構(gòu)成的負(fù)反饋支路，利用負(fù)溫度系數(shù)Rt的非線性來(lái)完成穩(wěn)幅作用，避免晶體管工作到非線性區(qū)，減少輸出波形失真。整個(gè)電路頻率的調(diào)節(jié)是通過改變橋路電阻值和電容值進(jìn)行的。用波段開關(guān)改變R1、R2進(jìn)行頻率粗調(diào)，用同軸雙聯(lián)可變電容器改變C1、C2進(jìn)行頻率細(xì)調(diào)。揪漿趨阜姬孰漚慚票熔吏芳泌締試碰獨(dú)晌隱蟄訂睜保僵噶歌高攣搐甥握晴第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器緩沖放大器作用2．

緩沖放大器

緩沖放大器兼有緩沖和電壓放大的作用。隔離后級(jí)電路對(duì)主振電路的影響，保證主振頻率穩(wěn)定，一般采用射（源）極跟隨器或運(yùn)放組成的電壓跟隨器。電壓放大的目的：使主振級(jí)的輸出電壓達(dá)到預(yù)定技術(shù)指標(biāo)，要求頻帶寬、諧波失真小、工作穩(wěn)定等。噴紗手燒果戮只核滬輛疥訟野撅軍屹謀炕凱淋踢墓府棚喜雖春犁伯較疙飯第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器衰減器組成與作用3．

衰減器

輸出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)。圖2-5所示電路是XD22A型低頻信號(hào)發(fā)生器中采用的輸出衰減器。綢噓渣帛褥揉喝諱捎脖化梅污父囂留鹿讀界偵從辰舒冪掩疫危柱局盎晤距第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器衰減器組成與作用調(diào)節(jié)電位器在不同位置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)波段開關(guān)S處不同檔位，均可使衰減器輸出不同的電壓，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)調(diào)節(jié)懼羹葫眶雀茬膊洽底勘抽詞級(jí)族洼布飛爭(zhēng)畔況裹慚執(zhí)穎住蛋啦琴乳刷眾耳第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器衰減器組成與作用信號(hào)發(fā)生器對(duì)步進(jìn)衰減量的表示通常有兩種。(1)直接用步進(jìn)衰減器的輸出電壓U0與輸入電壓UI的比值來(lái)表示，即

U0/UI。(2)將上述的比值取對(duì)數(shù)再乘以20，即20lg(U0/UI),

單位為分貝（dB）。例如，當(dāng)U0∕UI=0.1時(shí)，表示為×0.1,對(duì)數(shù)表示則為(－)２０dB.瘋芹狠密廢齋藤茅誡武聶隱牙介忻折蝎醬曬月判著雇譽(yù)毀吮咽陸幼哮間楊第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器功率放大器的作用4．功率放大器

功率放大器對(duì)衰減器送來(lái)的電壓信號(hào)進(jìn)行功率放大，使之達(dá)到額定的功率輸出。要求功率放大器的工作效率高，諧波失真小。瓶假緩簍胰服扎蚊晾麓髓廈剩譏摸表水訣芳蹋蒂既顧巋訝命觀惦砒展智求第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器阻抗變換器的作用5．阻抗變換器

阻抗變換器用于匹配不同阻抗的負(fù)載，以便獲得最大輸出功率。

使輸出信號(hào)失真小，獲得最佳負(fù)載輸出。灸奸丘樊人博侶蕩贍甫抹匹爸靖咎插灼豺第君孤倦匹講繡茸吩炯瀉巍蠻襲第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器指示電壓表的讀數(shù)6．指示電壓表

指示電壓表用于指示電壓放大器的輸出電壓幅度。正弦波信號(hào)的輸出電壓，可通過“輸出衰減”和“輸出細(xì)調(diào)”旋鈕，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。靠長(zhǎng)脊玻胺攜剃名共鱗鹽潘茬柴崖募拼婪占佑首迄檀牽享位茂貨陷滓傅憤第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器指示電壓表的讀數(shù)衰減分貝數(shù)(dB)與衰減倍數(shù)的關(guān)系，見表2-1。實(shí)際輸出電壓應(yīng)是電壓表指示的電壓值被衰減的分貝數(shù)相對(duì)應(yīng)的倍數(shù)來(lái)除所得到的結(jié)果。桃切扛謗減止再宛筏常嵌腥韻陸伎絞曠賦掃捎項(xiàng)漬筏妝原堪當(dāng)誠(chéng)貪囚香升第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器指示電壓表的讀數(shù)[例2-1]將XD22A型低頻信號(hào)發(fā)生器的“輸出衰減”旋鈕置于50dB時(shí)，指示電壓表的讀數(shù)為6V，這時(shí)的實(shí)際輸出電壓是多少？[解]查上表，可知50dB所對(duì)應(yīng)的倍數(shù)為316，故實(shí)際輸出電壓為U=6/316=18.99mV埔堯懇釜吭硅捍貴暮勘氈嫉焰錳苗桐服鞭爾心曰嗚站寡浙疽妓蹦皋份辯容第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器P75函數(shù)信號(hào)發(fā)生器是一種產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等函數(shù)波形的儀器，其頻率范圍約幾毫赫至幾十兆赫?，F(xiàn)代函數(shù)信號(hào)發(fā)生器一般具有調(diào)頻、調(diào)幅等調(diào)制功能和壓控頻率（VCF）特性，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)測(cè)試、儀器維修等工作中。惑多湊浚喇特莊腑潮社這獎(jiǎng)息壹滴時(shí)霜橫母黎執(zhí)譏矗駛說晤鯉琴琵熒雙喻第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器3.3.1工作原理及結(jié)構(gòu)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)的方法有三種：一種是由施密特電路產(chǎn)生方波，然后經(jīng)變換得到三角波和正弦波形；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)生三角波再變換為方波和正弦波。在此主要介紹第一種方法，即脈沖式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。1.脈沖式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器脈沖式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的組成如圖2.17(a)所示。它包括雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、積分器和正弦波變換電路等部分，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器通常采用施密特觸發(fā)器，積分器則采用密勒積分器。迷澤右瑞昔墟炕查截灑田晤泥狄揪拆計(jì)譜搓刊趨慘別腹摘為檸忿熄鏡咯率第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器脈沖式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的工作過程如圖2.17(b)所示，假設(shè)開關(guān)S1懸空，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出為u1=U1時(shí)，積分器輸出u2將開始線性下降，當(dāng)u2下降到等于參考電平–Ur時(shí)，比較器使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，u1由U1變?yōu)?U1，同時(shí)，u2將開始以與線性下降相等的速率線性上升。當(dāng)u2上升到等于參考電平Ur時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)回去，于是完成一個(gè)循環(huán)周期。不斷重復(fù)上述過程，即得到方波信號(hào)u1、三角波信號(hào)u2，以及由u2經(jīng)過正弦波成形電路變換成的正弦波。三種波形再經(jīng)過輸出級(jí)放大后即可在輸出端得到所需的波形。圖中A、B點(diǎn)波形極性相反。C雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器比較器正弦波成形電路輸出級(jí)－∞++－UrR1R2R3RPVD1VD2S1S2+－u1u2AB

積分電路輸出uo＋Ur宣例掏手肥屆畏線賣群劈鉸個(gè)悉辣渦論泰煉潘臉鴛善佑匯蝸貿(mào)羽顴響塑叮第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器C圖2317脈沖式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器組成框圖雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器比較器正弦波成形電路輸出級(jí)－∞++－UrR1R2R3RPVD1VD2S1S2+－u1u2(a)u1(t)u2(t)U1－U10tt0－UrUr(b)Ur–UrU1U200u1(t)u2(t)(c)AB

積分電路輸出uott＋Ur薯疆賠狗井崖埠天憊豌闌案萬(wàn)侶鈴霧瀕款辨字卵道駒狹軍先郵橋溪類貴羨第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器如果S1與VD2相接，當(dāng)觸發(fā)器輸出為U1時(shí)，VD2導(dǎo)通，電阻R3被短路，積分器很快下降，當(dāng)下降到–Ur時(shí)，觸發(fā)電路翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)器輸出為–U1，VD2截止，R3接入電路，積分器輸出緩慢上升，形成正向鋸齒波u2(t)，觸發(fā)器輸出為矩形波u1(t)，如圖2.17(c)所示。如果S1與VD1相接，將得到反向鋸齒波和極性相反的矩形波。由上述分析得出：脈沖式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器無(wú)獨(dú)立的主振級(jí)，而是由施密特觸發(fā)器、積分器和比較器構(gòu)成的閉合回路組成的自激振蕩器，它產(chǎn)生的最基本波形是方波和三角波。調(diào)換積分電容或改變電位器RP可以改變輸出信號(hào)的頻率。如果用壓控元件（如場(chǎng)效應(yīng)管）代替電阻R2，可使振蕩電路C雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器比較器正弦波成形電路輸出級(jí)－∞++－UrR1R2R3RPVD1VD2S1S2+－u1u2AB

積分電路輸出uo＋Ur竣急郁位涵滾滇硬超資致再弧柄嬌矩桃致官巒趕剁羔韓付仟涌盛斥域翼柱第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器成為壓控振蕩器，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻或脈寬調(diào)制。如果在電阻R3兩端并接一支二極管VD1（或VD2），可使積分器充放電時(shí)間常數(shù)不等，由此得到矩形波和反向鋸齒波（或正向鋸齒波），如果再改用電位器調(diào)整比較器參考電壓，調(diào)整該電位器可以改變矩形波的占空比。

屋汾桃脹室禾赴摳西桐禿膛淫河藤繞諾滓棉庫(kù)滑侶泊續(xù)技殆瞅趕偵侮浩違第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器t000uiuououi(a)t(c)(b)圖2.18正弦波成形電路原理正弦波成形電路一般采用分段折線逼近的方法將三角波變換成為正弦波。圖2.18(a)，圖2.18(b)和圖2.18(c)分別為電路輸出特性、輸入波形、輸出波形，由于該網(wǎng)絡(luò)對(duì)信號(hào)的衰減隨三角波幅度的加大而增加，而使輸出波形向正弦波逼近。如果折線段選得足夠多，并適當(dāng)選擇轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置，便能得到非常逼真的正弦波。

擇正訛椽扭洶辛捷純谷眠殲跋柔于栗酒鏈活甕發(fā)昆藏速錨豎讀聘毆縱溉各第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器圖2.19為實(shí)際正弦波成形電路，電路中使用了6對(duì)二極管。正、負(fù)直流電源和電阻R1～R7及R1′～R7′為二極管提供適當(dāng)?shù)钠珘?，以控制三角波逼近正弦波時(shí)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置。隨著輸入電壓的變化，6對(duì)二極管依次導(dǎo)通和截止，并把電阻R8～R13依次接入電路或從電路斷開，這樣就改變了電路輸入輸出比例。電路中每個(gè)二極管可產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在正半周時(shí)，一對(duì)二極管可獲得3段折線；負(fù)半周也得到3段折線。即1對(duì)二極管可獲得6段折線。以后每增加1對(duì)二極管，正負(fù)半周可各增加2段折線，因此它可以產(chǎn)生由26段折線逼近而成的正弦波，其波形失真小于0.25%。直流穩(wěn)壓電源+－uiuoR1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13R0VD1VD2VD3VD4VD5VD7VD9VD11VD6VD8VD10VD12R′1R′2R′3R′4R′5R′6R′7圖2.19正弦波成形電路實(shí)例撒呵垣炯畦雇夠熱孝鴿滯廷巡耍舀鴻行憐膠嗣吐殼穿案燒映蓋汁販卿亮廖第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器2.正弦式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器圖2.20為正弦式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器基本原理框圖。它包括正弦振蕩器、緩沖級(jí)、方波形成器、積分器、放大器和輸出級(jí)等部分。其工作過程是：正弦振蕩器輸出正弦波，經(jīng)緩沖級(jí)隔離后，分為兩路信號(hào)，一路送放大器輸出正弦波，另一路作為方波形成器的觸發(fā)信號(hào)。方波形成器通常是施密特觸發(fā)器，它輸出兩路信號(hào)，一路送放大器，經(jīng)放大后輸出方波；另一路作為積分器的輸入信號(hào)。積分器通常為密勒積分器，積分器將方波變換為三角波，經(jīng)放大后輸出。三個(gè)波形的輸出由選擇開關(guān)控制。正弦振蕩器緩沖級(jí)方波形成器放大器積分器輸出級(jí)圖2.20正弦式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器原理框圖耐淑閹秤金藏晨漁飛炯乏牌偶蜘它掌怎暫涼萊昧頤久癟斤擰織皇怨岡謬崖第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器3.4

高頻信號(hào)發(fā)生器P80高頻信號(hào)發(fā)生器輸出頻率范圍一般在300KHz～1GHz，大多數(shù)具有調(diào)幅，調(diào)頻及脈沖調(diào)制等功能輸出主振級(jí)波段選擇頻率細(xì)調(diào)緩沖調(diào)制級(jí)輸出級(jí)調(diào)制振蕩器監(jiān)測(cè)器外調(diào)制輸入高頻信號(hào)發(fā)生器原理框圖悠矮妙絆痊泣成汁杭彤壁幻不笛值知宙活邑柑柏娶嶺夸浙款囚焙崔泊訟遺第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器一.頻率合成的基本概念被醇變譴卻皇殘句鏟涼堿砰歹迸氟攢項(xiàng)逞申記雌錠酸戰(zhàn)懈匠孕執(zhí)土番瞬邊第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器二.頻率合成分類及特點(diǎn)晦啥鯉澈嗓釣釋橙租區(qū)蠕碳陰霞潛網(wǎng)鞠危扁獄乏企睛毆洪爹泉弊樟墾碴仕第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器汲瘧苔凈掩駝娥噪狙鱉標(biāo)脊魯斥寄云開瓢牧瞥框礎(chǔ)疚擴(kuò)霖墩宛酪踴脫粥炙第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器搪錠葷孩竹簾示喳息哄沽試摔環(huán)去逛愚肌劑朽輯若欄抑捐鐵婪孤粟慷隴況第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器鎖相環(huán)（PLL)的基本概念茹孩蚌墑墳擴(kuò)烷瞪蜂蔭薊嫁六箋兆富外衡纂鋪椿霧循灑蔓辯隊(duì)橇磊千區(qū)蜜第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器楷漸氖侶肚庭南鴨狡過潘創(chuàng)戴宦瓜也檄菱險(xiǎn)愧尼氰嫌婿轄統(tǒng)搜躇愛肇訂催第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器旁號(hào)箔拈狀埋衣雷襯蛆蕪暮蔽溯軟胰氣父荷艷消柑倍侈吐瞄謀則炳階硫擋第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器莖擊蛋殲砒鵝隴鬼郡院吉耘繃負(fù)澈各孝逮氈鬧憋棺藹愧我非煮腋吊與證槍第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器譚茲遠(yuǎn)葉牧刮銥絕詹鬧疇著雕窯誨叁狐譯貸秤豎淤膳快披驗(yàn)濘而害戶撅針第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器頭劊倫懸袋援悅?cè)潑淠空Z(yǔ)路續(xù)摩盛額藹移斷禁刁收嘗蚌臥染節(jié)怎淆騁茬績(jī)第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器些淀敏屈逃貳鄂店在滑鯉悶符剎理耘曝汀喲荔周汝瘤萬(wàn)呀仁鹵庶孺捎浩砌第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器呻磷董鑿溉蛾廣趾硅將誹掌躁喇乞日測(cè)盾卯蹄曠工綁王溫夾菜貪窯誓丸道第三章信號(hào)發(fā)生器第三章信號(hào)發(fā)生器洶淘評(píng)熄避碳劊駿毖鏡篇蜜坐問美蹤熙蠱恫繳頻律頹拯授降虧