第3章B 信号发生器.ppt

3.4 射频信号发生器 射频信号发生器是指能产生正弦信号，频率范围部分或全部复盖300kHz～1GHz(允许向外延伸)，并且具有一种或一种以上调制或组合调制(正弦调幅、正弦调频、断续脉冲调制)的信号发生器，也称为高频信号发生器。 射频信号发生器要有良好的屏蔽，以免信号泄漏而影响测量准确性。 一、调谐信号发生器 调谐信号发生器的振荡器通常为LC振荡器。根据反馈方式，又可分为变压器反馈式、电感反馈式(也称·电感三点式或哈特莱式)及电容反馈式(也称电容三点式或考毕兹式)三种振荡器形式。 通常用改变电感来改变频段，改变电容进行频段内频率细调。 二、锁相信号发生器 锁相信号发生器是在高性能的调谐式信号发生器中增加频率计数器，并将信号源的振荡频率利用锁相原理锁定在频率计数器的时基上，而频率计数器又是以高稳定度的石英晶体振荡器为基准的，从而使锁相信号发生器的输出频率的稳定度和准确度大大提高，信号频谱纯度等性能特性也有很大改善。 三、合成信号发生器 合成信号发生器是用频率合成器代替信号发生器中主振荡器。它既有信号发生器良好的输出特性和调制特性，又有频率合成器的高稳定度、高分辨力的优点，同时输出信号的频率、电平、调制深度等均可程控，是一种先进高档次的信号发生器。 频率合成器是把一个(或少数几个)高稳定度频率源fs经过加、减、乘、除及其组合运算，以产生在一定频率范围内，按一定的频率间隔(或称频率跳步)的一系列离散频率的信号发生器。 频率合成的方法分为直接合成法和间接合成法两类。 直接合成法是将基准晶体振荡器产生的标准频率信号，利用倍频器、分频器、混频器及滤波器等进行一系列四则运算以获得所需要的频率输出。 可分为非相干式直接合成器和相干式直接合成器。 若用多个石英晶体产生基准频率，产生混频的两个基准频率之间相互独立，就叫做非相干式直接合成器。 如果只用一个石英晶体产生基准频率，然后通过分频、倍频等，使加入混频器的频率之间是相关的，就称为相干式频率合成器。 3.5 扫频信号发生器 扫频信号发生器是一种输出信号的频率随时间在一定范围内反复变化的正弦信号发生器，它是频率特性测试仪(扫频仪)的核心，主要用于直接测量各种网络的频率响应特性。 一、线性电路幅频特性的测量 线性电路对正弦激励的响应仍是正弦信号，只是与输入相比，其振幅和相位发生了变化，一般情况下都是频率的函数。因此在测量技术分类中，频域测量占有重要地位。 正弦稳态下的系统函数或传输函数 就反映了该系统激励与响应间的关系 1．点频法测量幅频特性 所谓点频法，简单说就是“逐点”测量幅频特性或相频特性的方法，如图3.5-1(a)所示。 点频法原理简单，需要的设备也不复杂。但由于要逐点测量，操作繁琐费时，并且由于频率离散而不连续，非常容易遗漏掉某些特性突变点。另外当我们试图改变电路的结构或元件参数时，任何改变都必然导致重新逐点测量。 如果能够在测试过程中，使信号源输出信号的频率按特定规律自动连续并且周期性重复，利用检波器将输出包络检出送到示波器上显示，就得到了被测电路的幅频特性曲线。这种快速直观的测量方法就是扫频法测量的基本思想. 能提供频率可自动连续变化的正弦波信号源，称为扫频信号源或扫频振荡器。 除被测网络外，其余部分通常都安装于称为频率特性测试仪(也称扫频仪)的同一仪器中，扫频信号发生器实际上是频率可控的正弦振荡器，比如前面所说的压控振荡器(VCO)，它的振荡频率受扫描电压us控制。 和点频法相比，扫频法具有以下优点： ①可实现网络的频率特性的自动或半自动测量，特别是在进行电路调试时，人们可以一面调节电路中有关元件，一面观察荧光屏上频率特性曲线的变化，从而迅速地将电路性能调整到预定的要求. ②由于扫频信号的频率是连续变化的，因此所得到的被测网络的频率特性曲线也是连续的，不会出现由于点频法中的频率点离散而遗漏掉细节的问题. ③点频法中是人工逐点改变输入信号的频率，速度慢，得