第3章 信号发生器A.ppt

第3章 信号发生器 3.1 信号发生器概述 3.2 正弦信号发生器的性能指标 3.3 低频信号发生器 3.4 射频信号发生器 3.5 扫频信号发生器 3.1 信号发生器概述 一、信号发生器：在电子测量中提供前端激励源，也称为测试用信号发生器。 二、信号发生器的分类 l.按频率范围分类： 2．按输出波形分类： （1）正弦信号发生器 （2）非正弦信号发生器： (a)脉冲信号发生器 (b)函数信号发生器 (c)扫频信号发生器 (d)数字序列信号发生器 (e)图形信号发生器 (f)噪声信号发生器 3．按信号发生器的性能分类： （1）一般信号发生器：输出信号的频率、幅度的准确度、稳定度、波形失真等要求不高； （2）标准信号发生器：输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。 三、信号发生器的基本构成 2、变换器：可以是电压放大器、功率放大器、调制器或整形器。一般情况下，振荡器输出的信号都较微弱，需在该部分加以放大。还有像调幅、调频等信号，也需在这部分由调制信号对载频加以调制。而像函数发生器，振荡器输出的是三角波，需在这里由整形电路整形成方波或正弦波。 3、输出级：其基本功能是调节输出信号的电平和输出阻抗，可以是衰减器、匹配变压器和射极跟随器等。 4、指示器：指示器用来监视输出信号，可以是电子电压表、功率计、频率计和调制度表等，有些脉冲信号发生器还附带有简易示波器。使用时可通过指示器来调整输出信号的频率、幅度及其他特性。通常情况下指示器接于衰减器之前，并且由于指示仪表本身准确度不高，其示值仅供参考，从输出端输出信号的实际特性需用其他更准确的测量仪表来测量。 5、电源：提供信号发生器各部分的工作电源电压。通常是将50Hz交流市电整流成直流并有良好的稳压措施。 3.2 正弦信号发生器的性能指标 一、频率范围 指信号发生器所产生的信号频率范围，该范围内既可连续又可由若干频段或一系列离散频率复盖，在此范围内应满足全部误差要求。例如国产XDl型信号发生器，输出信号频率范围为1Hz～1MHz，分六档即六个频段，为了保证有效频率范围连续，两相邻频段间有相互衔接的公共部分即频段重迭。又如(美)HP公司HP—8660C型频率合成器产生的正弦信号的频率范围为主0kHz～2 600MHz，可提供间隔为1Hz总共近26亿个分立频率。 二、频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值（测量值） 与实际输出信号频率（真值） 间的偏差，通常用相对误差表示 三、频率稳定度 频率稳定度指标要求与频率准确度相关。频率稳定度是指其他外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。 1、频率短期稳定度：信号发生器经过规定的预热时间后，信号频率在任意15min内所发生的最大变化，表示为 四、由温度、电源、负载变化而引起的频率变动量 l、温度引起的变动量 环境温度每变化1℃所产生的相对频率变化，表示为：预调频率的x.10-6℃，即 (2) 电源引起的频率变动量 供电电源变化±10％所产生的相对频率变化，表示为 ，即 (3)负载变化引起的频率变动量 负载电阻从开路变化到额定值时所引起的相对频率变化，表示为 ，即 五、非线性失真系数(失真度) 正弦信号发生器的输出在理想情况下应为单一频率的正弦波，但由于信号发生器内部放大器等元、器件的非线性，会使输出信号产生非线性失真，除了所需要的正弦波频率外， 还有其他谐波分量。人们通常用信号频谱纯度来说明输出信号波形接近正弦波的程度，并用非线性失真系数