信号发生器的基本原理
信号发生器的主要部件有頻率产生单元、调制单元、冲放大单元、衰减输出单元、显示单元、控制单元。
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出电压,用主振出调节电位器调节論出电压的大小。早期的信号发生器都釆用模拟电路,现代信号发生器越来越多地使用数字电路或单片机控制,内部电路结构上有了很大的变化。
信号发生器的一大特性就是可以操控仪器論出信号的幅度,信号通过特定组合减量的减器达到子顶定的输出幅度。早期的衰减器是机械式的,通过刻度来读取衰减量或输出幅度。现代中上等信号发生器的衰属器单元由单片机控制继电器来切换,向电子芯片化过渡,衰减单元的衰减步进量不断縮小,精度相应提高。
普通函数发生器的主要指标:
带宽(输出频率范围)
仪器的带宽是拟带宽,与采样速率等无关,信号源的带宽是指信号的输出频率的范围,并且一般来讲信号源输出的正弦波和方波的频率范围不一致,例如,某函数发生器产生正弦波的频率范围是1mHz~240MHz,而输出方波的频率范围是1mHz~120MHz。
频率(定时)分辨率
频率分辨率,即可调频率分辨率,也就是创建波形时可以使用的时间增量。
频率准确度
信号源显示的频率值与真值之间的偏差,通常用相对误差表示,低档信号源的频率准确度只有1%,而采用内部高稳定晶体振荡器的频率准确度可以达到108~1010。例如,某信号源的频率准确度为1ppm。
频率稳定度
频率稳定度是指外界环境不变的情况下,在规定时间内,信号发生器输出频率相对于设置读数的偏差值的大小。频率稳定度一般分为长期频率稳定度(长稳)和短期频率稳定度(短稳)。其中,短期频率稳定度是指经过预热后,15分钟内,信号频率所发生的变化;长期频率稳定度是指信号源经过预热时间后,信号频率在任意三小时内所发生的变化。
输出阻抗
信号源的输出阻抗是指从输出端看去,信号源的等效阻抗。例如,低频信号发生器的输出阻抗通常为600Ω,高频信号发生器通常只有50Ω,发生器通常为75Ω。
输出电平范围
输出幅度一般由电压或者分贝表示,指输出信号幅度的有效范围。另外,信号发生器的输出幅度读数定义为输出阻抗匹配的条件下,所以必须注意输出阻抗匹配的问题。
信号源的分类:
信号源在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。在工业、农业、生物***等领域内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、成像等,都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。
1、按用途分为专用信号源:发生器,电平振荡器,误码仪,通用信号源:产生正弦波等通用波形。
2、按波形分:正弦信号源、脉冲信号源、函数信号源、噪声信号源。
3、按性能分:普通信号源、标准信号源。
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