电子测量与仪器教案第2章.docx

1、电子测量与仪器教案第2章信号发生器了解信号发生器的分类。能画出低频信号发生器、高频信号发生器的组成框图，理解各组成部分的作用。能正确使用低频信号发生器、高频信号发生器进行测量。信号的产生信号源概述1.信号源的作用 信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则波形的信号发生器。 信号源的用途主要有以下三方面： 激励源。 信号仿真。 标准信号源。2. 信号源的组成信号发生器结构框图信号源的分类1. 按频率范围 大致可分为六类：超低频信号发生器 0.0001Hz1000Hz；低频信号发生器 1Hz1MHz；视频信号发生器 20Hz10MHz；高频信号发生器 200KHz30MHz；甚高频信号发生

2、器 30KHz300MHz；超高频信号发生器 300MHz以上。 2. 按输出波形,大致可分为：正弦波形发生器；脉冲信号发生器；函数信号发生器；噪声信号发生器。 3. 按照信号发生器的性能指标 可分为：一般信号发生器；标准信号发生器； 正弦信号源的性能指标1. 频率特性（1）频率范围（2）频率准确度 （3）频率稳定度 2. 输出特性（1）输出电平范围。（2）输出电平的频响（3）输出电平准确度（4）输出阻抗（5）输出信号的非线性失真系数和频谱纯度。3. 调制特性调制特性的恒量指标主要包括调制频率，调幅系数，最大频偏，调制线性等。正弦、脉冲及函数发生器1. 低频信号发生器低频信号发生器频率范围一般

3、为20Hz20KHz，故又称音频信号发生器 2. 高频信号发生器高频信号发生器输出频率范围一般在300KHz1GHz，大多数具有调幅，调频及脉冲调制等功能脉冲信号发生器常见的脉冲信号有矩形、锯齿形、阶梯形、钟形和数字编码序列等 ：脉冲发生器的分类（根据用途和产生脉冲的方法）：通用脉冲发生器、快速（广谱）脉冲发生器、函数发生器、数字可编程脉冲发生器及特种脉冲发生器等。1. 通用脉冲发生器通用脉冲发生器能够满足一般测试的要求，能够调节脉冲重复频率、脉冲宽度、输出幅度及极性等。 2. 快速（广谱）脉冲发生器在时域测试中，快速脉冲信号发生器用来提供广谱的激励信号，尤其在微波网络、宽带元器件的时域测试中

4、，脉冲信号发生器相当于频域测试中的扫频信号源。快速脉冲信号的产生技术主要有：水银开关脉冲发生器、雪崩晶体管脉冲发生器、阶跃恢复二极管脉冲发生器以及隧道二极管脉冲发生器等。函数信号发生器1. 多波形信号发生原理方波三角波发生器设充放电电流为I，输出三角波的频率为fsc，则： 正弦波形成电路 锯齿波形成电路锯齿波可以通过方波与三角波而获得，将下图中（a）所示三角波与图（b）所示方波直接叠加就可得到图（c）所示的交错锯齿波，再经过全波整流，就得到了图（d）所示的锯齿波。2. 函数发生器的性能和组成函数发生器能输出方波，三角波，锯齿波，正弦波等波形，具有较宽的频率范围（0.1Hz几十MHz）及较稳定的

5、频率。产品名称合成信号发生器功能对一个或少数几个频率进行加、减、乘、除基本算术运算为特征，把信号发生器的频率稳定度和准确度提高到了晶体振荡器的水平，而且可以在很宽频度范围内进行精细调节。用途用于研制、生产、使用或维修各种电子元器件、电路部件和整机设备中，模拟产生测试用信号的源。工作原理主振电路及驱动电路是信号发生器的核心，用以产生必要的频率覆盖。主振电路可选用连续调谐的宽带微波振荡器，主振驱动电路针对微波振荡器的特性进行驱动，使其工作于理想状态。频率合成器的作用是通过补偿修正主振驱动控制信号，实时修正振荡器的输出相位误差，使其具备时基的相对准确度和长期稳定度。调制组件实现电平控制，输出组件实现

6、输出信号的滤波放大、电平检测等。相关标准GB/T6587.1-1986 电子测量仪器 环境试验总纲GB/T6592-1996 电子电子测量设备性能表示规格名称说明常见参数频度范围5.49.6GHz频率分辨率100kHz时基老化率110-9/d谐波30dBc非谐波50dBc输出功率110+10dBm功率准确度优于2.0dB功率平坦度优于1.5dB脉冲调制上升下降沿50ns函数信号发生器可输出正弦波、三角波、方波、锯齿波、正负脉冲波等频率范围：0.2Hz-20MHz 幅度：10Vp-p(50负载）20Vp-p(1M负载）衰减：0dB/20dB/40dB/60dB四档粗调+20dB连续细调直流电平设置范围：-5V-+5V(50时）；-10V-+10V(1M时）对称性范围：20%-80%（最小脉宽50us) 正弦波失真：1.2% 三角波线性度：99% TTL输出：标准TTL方波输出（600阻抗） 调制信号发生器 频率范围：4mHz-10KHz 幅度：10Vp-p(50负载）20Vp-p(1M负载）输出波形、正弦波失真、三角波线性指标同主函数 计数器 测频范围：0.2Hz-100MHz 输入阻抗：500K/45PF 动态范围：30mVrms-20Vrms 时基：10MHz温补晶振输入具有100KHz低通和10倍衰减功能