信號發(fā)生器科技名詞定義
中文名稱:信號發(fā)生器 英文名稱:signal generator
定義:
一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號,常用作測試的信號源或激勵源的設(shè)備。應(yīng)用學(xué)科:通信科技(**學(xué)科);通信計量(二級學(xué)科)
信號發(fā)生器是指產(chǎn)生所需參數(shù)的電測試信號的儀器。按信號波形可分為正弦信號、函數(shù)(波形)信號、脈沖信號和隨機(jī)信號發(fā)生器等四大類。信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器,在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產(chǎn)生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。
結(jié)構(gòu)
1、內(nèi)部帶有掃頻輸出功能(全頻段掃頻時間小于5秒) 是指低頻信號發(fā)生器具有從低頻開始到高頻(或反之)自動變化的功能即完成100Hz——20KHZ中間所有頻率的低到高或高到低的變化過程,而這一次過程的時間為5秒。 雙晶振的方波發(fā)生器原理結(jié)構(gòu)
2、帶有外部掃頻控制輸入接口(控制信號為電壓0-5V,控制電流小于1mA) 是指低頻信號發(fā)生器所輸出的頻率可以由外部進(jìn)行控制(有外部控制接口),外部控制頻率變化的電壓是0-5V,控制電流小于1mA。當(dāng)外部控制電壓在0-5V變化時,低頻信號發(fā)生器可以輸出可以在100HZ到20KHZ之間變化。
主振級產(chǎn)生低頻正弦振蕩信號,經(jīng)電壓放大器放大,達(dá)到電壓輸出幅度的要求,經(jīng)輸出衰減器可直接輸出電壓,用主振輸出調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)輸出電壓的大小?! ?/span>
上圖的電路是一種不用電源的方波發(fā)生器,可供電子愛好者和實驗室作簡易信號源用。電路是由六反相器CD4096組成的自適應(yīng)方波發(fā)生器。當(dāng)輸入端輸入小信號正弦波時,該信號分兩路傳輸,其一路徑C1、D1、D2、C2回路,完成整流倍壓功能,給CD4096提供工作電源;另一路徑電容C3耦合,進(jìn)入CD4096的一個反相器的輸入端,完成信號放大功能(反相器在小信號工作時,可作放大器用)。該放大信號經(jīng)后級的門電路處理,變換成方波后經(jīng)CD4096的12、8、10腳輸出。輸出端的R2為可調(diào)電阻,以保證輸出端信號從0~1.25V可調(diào)。該方波發(fā)生器電路簡單,制作容易,因此可利用該方波發(fā)生器電路,作市電供電的50Hz方波發(fā)生器。制作時,市電220V的正弦波,應(yīng)經(jīng)變壓器隔離降壓(1~0.75V)處理后,輸入到電路的輸入端,以保**。
信號發(fā)生器用來產(chǎn)生頻率為20Hz~200kHz的正弦信號(低頻)。除具有電壓輸出外,有的還有功率輸出。所以用途十分廣泛,可用于測試或檢修各種電子儀器設(shè)備中的低頻放大器的頻率特性、增益、通頻帶,也可用作高頻信號發(fā)生器的外調(diào)制信號源。另外,在校準(zhǔn)電子電壓表時,它可提供交流信號電壓。低頻信號發(fā)生器的原理:系統(tǒng)包括主振級、主振輸出調(diào)節(jié)電位器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器(輸出變壓器)和指示電壓表。
正弦信號發(fā)生器:正弦信號主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器和微波信號發(fā)生器;按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡易信號發(fā)生器(即信號源)、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器(輸出功率能準(zhǔn)確地衰減到-100分貝毫瓦以下)和功率信號發(fā)生器(輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦以上);按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號發(fā)生器、掃頻式信號發(fā)生器、程控式信號發(fā)生器和頻率合成式信號發(fā)生器等。低頻信號發(fā)生器:包括音頻(200~20000赫)和視頻(1赫~10兆赫)范圍的正弦波發(fā)生器。主振級一般用RC式振蕩器,也可用差頻振蕩器。為便于測試系統(tǒng)的頻率特性,要求輸出幅頻特性平和波形失真小。
高頻信號發(fā)生器:頻率為100千赫~30兆赫的高頻、30~300兆赫的甚高頻信號發(fā)生器。一般采用LC調(diào)諧式振蕩器,頻率可由調(diào)諧電容器的度盤刻度讀出。主要用途是測量各種接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。輸出信號可用內(nèi)部或外加的低頻正弦信號調(diào)幅或調(diào)頻,使輸出載頻電壓能夠衰減到1微伏以下。
微波信號發(fā)生器:從分米波直到毫米波波段的信號發(fā)生器。信號通常由帶分布參數(shù)諧振腔的超高頻三極管和反射速調(diào)管產(chǎn)生,但有逐漸被微波晶體管、場效應(yīng)管和耿氏二極管等固體器件取代的趨勢。儀器一般靠機(jī)械調(diào)諧腔體來改變頻率,每臺可覆蓋一個倍頻程左右,由腔體耦合出的信號功率一般可達(dá)10毫瓦以上。簡易信號源只要求能加1000赫方波調(diào)幅,而標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器則能將輸出基準(zhǔn)電平調(diào)節(jié)到1毫瓦,再從后隨衰減器讀出信號電平的分貝毫瓦值;還必須有內(nèi)部或外加矩形脈沖調(diào)幅,以便測試?yán)走_(dá)等接收機(jī)。