第3章-信號(hào)發(fā)生器B教學(xué)講義

3.4射頻信號(hào)發(fā)生器射頻信號(hào)發(fā)生器是指能產(chǎn)生正弦信號(hào)，頻率范圍部分或全部復(fù)蓋300kHz～土GHz(允許向外延伸)，并且具有一種或一種以上調(diào)制或組合調(diào)制(正弦調(diào)幅、正弦調(diào)頻、斷續(xù)脈沖調(diào)制)的信號(hào)發(fā)生器，也稱為高頻信號(hào)發(fā)生器。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GBl2114—89《高頻信號(hào)發(fā)生器技術(shù)條件》規(guī)定，射頻信號(hào)發(fā)生器分為調(diào)諧信號(hào)發(fā)生器、鎖相信號(hào)發(fā)生器及合成信號(hào)發(fā)生器三類。一、鎖相信號(hào)發(fā)生器隨著通信及電子測量水平的發(fā)展與提高，需要信號(hào)發(fā)生器能有足夠?qū)挼念l率復(fù)蓋，足夠高的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。上述由LC振蕩電路或RC振蕩器為主振器的信號(hào)發(fā)生器已不能適應(yīng)更高的要求。鎖相信號(hào)發(fā)生器是在高性能的調(diào)諧式信號(hào)發(fā)生器中增加頻率計(jì)數(shù)器，并將信號(hào)源的振蕩頻率利用鎖相原理鎖定在頻率計(jì)數(shù)器的時(shí)基上，而頻率計(jì)數(shù)器又是以高穩(wěn)定度的石英晶體振蕩器為基準(zhǔn)的，從而使鎖相信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度大大提高，信號(hào)頻譜純度等性能特性也有很大改善。鎖相環(huán)基本方框圖二、合成信號(hào)發(fā)生器合成信號(hào)發(fā)生器是用頻率合成器代替信號(hào)發(fā)生器中主振蕩器。它既有信號(hào)發(fā)生器良好的輸出特性和調(diào)制特性，又有頻率合成器的高穩(wěn)定度、高分辨力的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)輸出信號(hào)的頻率、電平、調(diào)制深度等均可程控，是一種先進(jìn)高檔次的信號(hào)發(fā)生器。為了保證良好的性能，合成信號(hào)發(fā)生器的電路一般都相當(dāng)復(fù)雜，但其核心是頻率合成器。頻率合成器是把一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))高穩(wěn)定度頻率源fs。經(jīng)過加、減、乘、除及其組合運(yùn)算，以產(chǎn)生在‘定頻率范圍內(nèi)，按一定的頻率間隔(或稱頻率跳步)的一系列離散頻率的信號(hào)發(fā)生器。頻率合成的方法分為直接合成法和間接合成法兩類。直接合成法是將基準(zhǔn)晶體振蕩器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，利用倍頻器、分頻器、混頻器及濾波器等進(jìn)行一系列四則運(yùn)算以獲得所需要的頻率輸出。在這種合成法中，又可分為非相干式直接合成器和相干式直接合成器。若用多個(gè)石英晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率，產(chǎn)生混頻的兩個(gè)基準(zhǔn)頻率之間相互獨(dú)立，就叫做非相干式直接合成器。如果只用一個(gè)石英晶體產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率，然后通過分頻、倍頻等，使加入混頻器的頻率之間是相關(guān)的，就稱為相干式頻率合成器。直接式頻率合成器原理框圖間接式頻率合成器原理框圖3.5掃頻信號(hào)發(fā)生器掃頻信號(hào)發(fā)生器是一種輸出信號(hào)的頻率隨時(shí)間在一定范圍內(nèi)反復(fù)變化的正弦信號(hào)發(fā)生器，它是頻率特性測試儀(掃頻儀)的核心，主要用于直接測量各種網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性。一、線性電路幅頻特性的測量在測量技術(shù)分類中，頻域測量占有重要地位，其中主要原因是線性電路對(duì)正弦激勵(lì)的響應(yīng)仍是正弦信號(hào)，只是與輸入相比，其振幅和相位發(fā)生了變化，一般情況下都是頻率的函數(shù)。我們已經(jīng)知道，正弦穩(wěn)態(tài)下的系統(tǒng)函數(shù)或傳輸函數(shù)N()就反映了該系統(tǒng)激勵(lì)與響應(yīng)間的關(guān)系1．點(diǎn)頻法測量幅頻特性

點(diǎn)頻法原理簡單，需要的設(shè)備也不復(fù)雜。但由于要逐點(diǎn)測量，操作繁瑣費(fèi)時(shí)，并且由于頻率離散而不連續(xù)，非常容易遺漏掉某些特性突變點(diǎn)，而這常常是我們?cè)跍y試和分析電路性能時(shí)非常關(guān)注的問題。另外當(dāng)我們?cè)噲D改變電路的結(jié)構(gòu)或元件參數(shù)時(shí)，任何改變都必然導(dǎo)致重新逐點(diǎn)測量。2．掃頻法測量頻率特性

掃頻法測量網(wǎng)絡(luò)頻率特性原理和點(diǎn)頻法相比，掃頻法具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的頻率特性的自動(dòng)或半自動(dòng)測量，特別是在進(jìn)行電路調(diào)試時(shí)，人們可以一面調(diào)節(jié)電路中有關(guān)元件，一面觀察熒光屏上頻率特性曲線的變化，從而迅速地將電路性能調(diào)整到預(yù)定的要求。(2)由于掃頻信號(hào)的頻率是連續(xù)變化的，因此所得到的被測網(wǎng)絡(luò)的頻率特性曲線也是連續(xù)的，不會(huì)出現(xiàn)由于點(diǎn)頻法中的頻率點(diǎn)離散而遺漏掉細(xì)節(jié)的問題。(3)點(diǎn)頻法中是人工逐點(diǎn)改變輸入信號(hào)的頻率，速度慢，得到的是被測電路穩(wěn)態(tài)情況下的頻率特性曲線。掃頻測量法是在一定掃描速度下獲得被測電路