第2章信号发生器59.ppt

电 子 测 量 技 术 第2章 信号发生器 2.1 信号发生器概述 2.2 低频信号发生器 2.3 高频信号发生器 2.4 函数信号发生器 2.5 合成信号发生器 2.6 脉冲信号发生器 习 题 2.1.1 信号发生器分类 2. 按输出频率范围分类 （1）超低频信号发生器：频率范围为0.001Hz～1 kHz。 （2）低频信号发生器：频率范围为1 Hz～1 MHz。 （3）视频信号发生器：频率范围为20Hz～10 MHz。 （4）高频信号发生器：频率范围为200 kHz～30 MHz。 （5）甚高频信号发生器：频率范围为30～300 MHz。 （6）超高频信号发生器：频率范围为300 MHz以上。 2.1.2 信号发生器发展趋势 由于电子技术的迅速发展，促使信号发生器种 类日益增多，性能日益提高。随着微处理器的 出现，更促使信号发生器向着自动化、智能化 方向发展。现在的许多信号发生器都带有微处 理器，具有自校、自检、自动故障诊断和自动 波形形成和修正等功能。当前信号发生器总的 趋势是向着宽频率覆盖、高精度、多功能、多 用途、自动化和智能化方向发展。 2.2.1 低频信号发生器基本组成 2、输出电压调整： 用电缆直接从“电压输出”插口引出。通过调节输出衰减 旋钮和输出细调旋钮，可以得到需要的输出电压。电压 输出端钮上的负载应大于5kΩ . 例如：欲得到1mV电压，可调整“输出细调”使电压表指示 1V；再调整“输出衰减”开关指到“60dB”。 2.3.1 高频信号发生器基本组成 XFC-6标准信号发生器 ①频率范围100KHz～300MHz，分八档； ②输出电压在端接75Ω负载上为0.05μV一50mV 连续可调； ③具有内调幅、外调幅、内调频、外调频及外 部视频信号调幅等功能。 2、输出电压调整： 3、调幅度调整： 2.4 函数信号发生器 函数信号发生器实际上是一种多波形信号源，可以输出 正弦波、方波、三角波、锯齿波等信号。目前函数发生 器输出信号的重复频率可达50MHz。除了作为正弦信号源 使用之外，还可以用来测试各种电路和机电设备的瞬态 特性．数字电路的逻辑功能、模数转换器（A/D）、压控 振荡器以及锁相环的性能。 产生信号的方法有三种： 一种是用施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波 和正弦波。 第二种是先产生正弦波再得到方波和三角波。 第三种是先产生三角波再转换为方波和正弦波。 施密特触发器用来产生方波。方波信号送至积分器。通常积分器使用线性很好的密勒积分电路，于是在积分器输出端可得到三角波信号。 三角波经过非线性网络形成正弦波。 用分段折线逼近的方法来实现。例如若一个电路具有如图2－15（a）所示的电路特性，将三角波加到该电路后，能得到如图2-15（b）所示的波形。由图可见，这种网络对信号的衰减会随三角波幅度的加大而增加，产生削顶，从而使输出波形向正弦波逼近，如果折线段选得足够多，并适当选择转折点的位置，便能得到非常逼真的正弦波。 用二极管组成的正弦波形成电路如下图：用二极管和电 阻构成三角波的“限幅”电路，它实际上是一个由输入三 角波Vi控制的可变分压器。在三角波的正半周，当Vi的 瞬时值很小时，所有的二极管都被偏置电压＋E和－E截 止，输入三角波经过电阻R直接输送到输出端作为V0。 当三角波的瞬时电压Vi上升到: （1）集成度高，外围元件少。 （2）可同时产生正弦波、三角波和方波。 （3）电源电压范围宽，可单、双电源供电。 （4）工作频率在0.001Hz～300kHz范围内可调节。 （5）输出脉冲（或方波）电平可在4.2V到28V。 （6）输出脉冲波占空系数可在1～99%范围内调节。 （7）输出正弦波失真小于1%；三角波输出线性度可优于0.1%；输出各类波形的频率漂移小于50ppm/℃； （1）能产生精确的高频正弦波、矩形波（含方波）、三角波和锯齿波，输出波形既可以人工设定，亦可以由微机或其它数字手段控制。 （2）频率范围很宽，从0.1 Hz直到20 MHz，最高可达40 MHz，频率设定分为粗调和细调两种。改变振荡电容充、放电电流，可以大幅度调节频率，改变FADJ端的电位，能对频率进行精细调节； （3）输出电压幅度均为2VP-P，对于地电位而言则是－1 V～＋1V，输出阻抗小于0.1Ω，低阻抗输出能力可以达到±20 mA 。 （4）占空比调节范围宽，最大调节范围为10％～90％（一般应用在15％～85%的范围内），且占空比与频率均可单独调节，互不影响。 （5）输出波形失真小，正弦波总谐波失真度仅为0.75％，占空比调节的非线性度只有20％。 集成电路MAX038有20个引脚，其直插式封装引脚排列，引脚名称及功能如表下： 1脚（REF）2.5V基准电压输出端； 2脚（GND）地； 3脚（