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* 第3章　信号发生器 （第一部分） 本章要点 测量用信号发生器，通常称为信号源。 信号源的功用、种类和主要性能指标 通用低频、高频信号发生器的组成原理、特性和应用 合成信号源的组成原理、特性和应用 频率合成技术的发展状况 3.1 信号发生器概述 3.1.1 信号发生器的功用 1.作激励源 作为某些电气设备的激励信号。 2.信号仿真 在设备测量中，常需要产生模拟实际环境相同特 性的信号，如对干扰信号进行仿真。 3.校准源 产生一些标准信号，用于对一般信号源进行校准 （或比对）。 图3.1 信号源的功用 输 入 激 励 信 号 发 生 器 被 测 设 备 测 试 仪 器 输 出 响 应 3.1.2 信号发生器的分类 1. 按用途分 专用----电视信号发生器、电平振荡器、误码仪 通用----产生正弦波等通用波形 3. 按性能分 普通----功率大，频率、电压刻度不大准确， 用于天线测试等 标准----频率、电压刻度准确，屏蔽好，供计测用 2. 按波形分 正弦---- 脉冲---- 函数----产生函数通用波形 噪声---- t t t t t 4. 按频率产生办法分 谐振----由频率选择回路控制正反馈 产生振荡。 合成----由基准频率通过加、减、乘、 除组合一系列频率。 5. 按频率范围分 无 低频 高频 微波 频段 频率范围 主振电路 调制方式 RC电路 1Hz~1MHz 磁控管、体效应管、…… 1MHz~1GHz 1GHz~100GHz LC电路 AM、FM、PM AM、FM 表3.1 信号源按频率划分表 电声学、声纳 电报通讯 无线电广播 广播、电报 电视、调频广播、导航 雷达、导航、气象 30kHz以下 30kHz~300kHz 300kHz~6MHz 6MHz~30MHz 30MHz~300MHz 300MHz~3000MHz 超低频信号发生器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器 主要应用领域 频 率 范 围 名 称 3.1.3 正弦信号发生器的性能指标 在各类信号发生器中，正弦信号发生器是最普通、应用最广泛 的一类，几乎渗透到所有的电子学实验及测量中。 1. 频率范围 指信号发生器所产生信号的频率范围，该范围内既可连续又可 由若干频段或一系列离散频率覆盖，在此范围内应满足全部误 差要求。 2.频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输 出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示 （3.1） 3. 频率稳定度 频率稳定度指标要求与频率准确度相关，频率准确度是由频率 稳定度来保证的。频率稳定度是指其它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。按照国家标准，频率稳定度又分为短期频率稳定度和 长期频率稳定度。 短期：15分钟内 长期：3小时内 （3.2） 4.失真度与频谱纯度 定义 测量：低频信号发生器用失真系数 高频信号发生器用频谱纯度 US Un f A f A t U 5. 输出阻抗 低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般为600Ω（或1kΩ） 功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常有50Ω、75Ω、 150Ω、600Ω和5 kΩ等档 高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。 信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下标定的，若 负载与信号源输出阻抗不相等，则信号源输出电压的读数是不 准确的。 6. 输出电平 输出电平指的是输出信号幅度的有效范围，即由产品标准规定 的信号发生器的最大输出电压和最大输出功率在其衰减范围内所 得到输出幅度的有效范围。 信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下按正弦波 有效值标定的。 7.调制特性 高频信号发生器在输出正弦波的同时，一般还能输出一种或一 种以上的已被调制的信号，多数情况下是调幅AM信号和调频 FM信号，有些还带有调相和脉冲调制PM等功能 3.2 通用信号发生器 本节介绍的通用信号发生器是指一些常用的传统信号发生器， 以区别后面介绍的合成信号发生器。 专业课讲系统、整机的组成的框图原理、特点及实例 基础课讲部件、单元电路如振荡器、放大器等单元 模拟电路 课程特点 例：超外差接收机已经历电子管、晶体管、集成电路几代发展， 但框图原理未变。 高 放 天线 混频器 中 放 检 波 低 放 功放 本 振 3.2.1 低频信号发生器 图3.3 低频信号源组成框图 主振