基于电子电路的信号源.doc

1 绪论 信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器，是被广泛应用到工业生产和电子、电工实验室中的电子仪器之一。本文是采用分立元器件设计了能输出正弦波、三角波和方波的信号发生器，介绍了信号发生器的工作原理、电路参数计算方法、电路仿真结果。 1.1 信号发生器背景概述 信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源，在生产实践和科技领域中。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。使用振幅、频率已知的正弦信号源进行系统的稳态特性测量。使用前沿时间、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源测试系统的瞬态特性。并且要求信号源输出信号的参数，如频率、波形、输出电压或功率等，能在一定范围内进行精确调整，有很好的稳定性，有输出指示。 信号源可以根据输出波形的不同，划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。产生正弦信号的方法比较简单正弦信号是使用最广泛的测试信号，而且用正弦信号测量方便。正弦信号源又可以根据工作频率范围的不同划分为若干种。 信号发生器又称信号源或振荡器，广泛应用在电子研发、维修、测量、校准等领域是教学科研及工程实践中最重要的仪器之一。信号发生器为后端电路提供一个理想信号在电路中常常用来代替前端电路的实际信号。可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号，对于产品研发和电路实验特别有用信号源信号的特征参数均可人为设定。在电路测试中，我们可以通过测量、对比输入和输出信号，来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。例如，用信号发生器产生一个频率为kHz）的正弦波信号输入到一个被测的信号处理电路（功能为正弦波输入、方波输出），在被测电路输出端可以用示波器检验是否有符合设计要求的方波输出。高精度的信号发生器在计量和校准领域也可以作为标准信号源参考源，待校准仪器以参考源为标准进行调校。信号发生器可以用来调节电台和对讲机的灵敏度，其基本原理就是使对讲机接收通道中的滤波槽路对有用的信号传输衰减达到最小，从而使对讲机具有较高的灵敏度，这在一些业余电台改频改造和自制电台中应用得比较多。信号发生器在此同样扮演的是模拟空中信号的角色。如果对讲机本身具有接收信号强度S表或者测试点，可以用信号发生器输入一个使机器信号表指示%左右强度的信号（容易看出调节的变化效果），然后按照对讲机维修手册的说明，调节接收槽路，使信号表指示到最大，要是在调节过程中出现信号表的情况，可以再把信号发生器的信号幅度调小一些。通常，为了保证整个频段的灵敏度，平均需要采用在目标频段的高端、低端、中心多个频率点作为参考点进行“统调”。对于没有信号强度指示反馈的对讲机，只能通过在低信噪比状态下，监视信噪比的改善与劣化来调整接收槽路。其实只要信号发生器能产生相同类型的信号，信号发生器除了可以调节对讲机的接收灵敏度，也可以用来调校电视机 通过由前级往后级，逐一测量接收通路中每一级和器，找出哪一级放大电路没有达到设计应有的放大量或者哪一级滤波电路衰减过大信号发生器可以用来查找电台、对讲机的接收通道故障信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。信号源在对讲机天线输入端输入一个已知幅度的信号，然后通过超高频电压表或者频率足够高的示波器，逐级测量天线输入端口增益情况，找出增益异常的，再进一步细查，最后确诊存在故障的零部件。 信号发生器可以用来调滤波器，典型的就是带通滤波器和电台上用的双工器。网络分析仪和扫频仪主要功能部件之一滤波器的理想仪器。在没有这些高级仪器的情况下，信号发生器配合高频电压测量工具，如超高频毫伏表、频率足够高的示波器、测量接收机等，也能勉强调试滤波器，测量滤波器带通频段内外对信号的衰减情况。信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色，信号发生器产生一个相对比较强的已知频率和幅度信号，从滤波器或者双工器的INPUT端输入，测量输出端信号衰减情况。带通滤波器要求带内衰减尽量小，带外衰减尽量大，而陷波器正好相反，陷波频点衰减越大越好。因为普通的信号都是固定单点频率发射的，所以调测滤波器需要采用多个测试点来“统调”。如果有扫频信号源和配套的频谱仪，就能图示化地看到滤波器的全面频率特性，调试起来极为方便。 信号可以用来校准对讲机和接收机的信号强度表，信号在此扮演的是标准信号源的角色。按照各机型的维修手册要求，在校准频点输入特定强度的信号，此时校正S信号强度表的实际指示。在实际调整中，我们可以看到，虽然国际上有接收机S信