




信号发生器的工作原理
信号发生器用来产生频率为20Hz~200kHz的正弦信号(低频)。除具有电压输出外,有的还有功率输出。所以用途十分广泛,可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外,在校准电子电压表时,它可提供交流信号电压。低频信号发生器的原理:系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。
主振级产生低频正弦振荡信号,经电压放大器放大,达到电压输出幅度的要求,经输出衰减器可直接输出电压,用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。
右图的电路是一种不用电源的方波发生器,可供电子爱好者和实验室作简易信号源用。电路是由六反相器CD4096组成的自适应方波发生器。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一路径C1、D1、D2、C2回路,完成整流倍压功能,给CD4096提供工作电源;另一路径电容C3耦合,清远信号发生器,进入CD4096的一个反相器的输入端,完成信号放大功能(反相器在小信号工作时,可作放大器用)。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经CD4096的12、8、10脚输出。输出端的R2为可调电阻,函数信号发生器,以保证输出端信号从0~1.25V可调。该方波发生器电路简单,制作容易,因此可利用该方波发生器电路,作市电供电的50Hz方波发生器。制作时,市电220V的正弦波,应经变压器隔离(1~0.75V)处理后,输入到电路的输入端,以保安全。
基本信号发生器应用
信号发生器有数百种不同的应用,但在电子测量中,这些应用可以分成三种基本类型:检验、检定和极限/余量测试。有代表性的部分应用如下:
检验
测试数字模块化发射机和接收机
开发新型发射机和接收机硬件的无线器件设计人员必须模拟基带Iamp;Q信号,信号中可以带损伤或不带损伤,检验其是否满足新兴的和专有的无线标准。某些高性能任意波形发生器可以以高达12.5Gbps的速率提供所需的低失真、高分辨率信号,并支持两条***通道,一条用于“I”相位,另一条用于“Q”相位。
有时,需要使用实际RF信号测试接收机。在这种情况下,可以使用采样率高达200MS/s的任意波形发生器,直接合成RF信号。
检定
测试数模转换器和模数转换器
新开发的数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)必须进行穷尽测试,以确定其线性度、单调性和失真的极限。的AWG可以同时生成多个同相的模拟信号和数字信号,以高达12.5Gbps的速度驱动这些器件。
极限/余量测试
测试通信接收机极限
处理串行数据流结构(通常用于数字通信总线和磁盘驱动器放大器中)的工程师必需使用损伤测试器件极限,特别是抖动和定时超限。通过提供***的内置抖动编辑和发生工具,信号发生器使工程师节约了数不清的时间。这些仪器可以使关键信号边沿位移20ps。
信号发生器的分类介绍
函数发生器
又称波形发生器。它能产生某些特定的周期性时间函数波形(主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号。频率范围可从几毫赫甚至几微赫的超低频直到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,多功能信号发生器,还广泛用于其他非电测量领域。图2为产生上述波形的方法之一,将积分电路与某种带有回滞特性的阈值开关电路(如施米特触发器)相连成环路,积分器能将方波积分成三角波。施米特电路又能使三角波上升到某一阈值或下降到另一阈值时发生跃变而形成方波,数字信号发生器,频率除能随积分器中的RC值的变化而改变外,还能用外加电压控制两个阈值而改变。将三角波另行加到由很多不同偏置二极管组成的网络,形成许多不同斜度的折线段,便可形成正弦波。另一种构成方式是用频率合成器产生正弦波,再对它多次放大、削波而形成方波,再将方波积分成三角波和正、负斜率的锯齿波等。对这些函数发生器的频率都可电控、程控、锁定和扫频,仪器除工作于连续波状态外,还能按键控、门控或触发等方式工作。
脉冲信号发生器
产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器,可用以测试线性系统的瞬态响应,或用模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。脉冲发生器主要由主控振荡器、级、脉冲形成级、输出级和衰减器等组成。主控振荡器通常为多谐振荡器之类的电路,除能自激振荡外,主要按触发方式工作。通常在外加触发信号之后首先输出一个前置触发脉冲,以便提前触发示波器等观测仪器,然后再经过一段可调节的延迟时间才输出主信号脉冲,其宽度可以调节。有的能输出成对的主脉冲,有的能分两路分别输出不同延迟的主脉冲。