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信号发生器的分类介绍

信号发生器
作者: 仪器仪表网   
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信号发生器也称信号源,是用来产生振荡信号的一种仪器,为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号。本文就通过讲解信号发生器的分类与介绍来使大家更清楚的了解信号发生器。

信号发生器也称信号源,是用来产生振荡信号的一种仪器,为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号。本文就通过讲解信号发生器的分类与介绍来使大家更清楚的了解信号发生器。

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正弦信号发生器

它主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益和灵敏度。按频率覆盖分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器;

根据输出电平的可调范围和稳定性,可分为简单信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功率可精确衰减至-100 dB毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率在几十毫瓦以上)。

根据频率变化方式可分为调谐信号发生器、扫描信号发生器、程控信号发生器和频率合成信号发生器。


高频信号发生器

一般采用LC调谐振荡器,通过调谐电容的表盘刻度可以读出频率。频率为100 kHz ~ 30 MHz的高频信号发生器和频率为30 ~ 300 MHz的甚高频信号发生器。该仪器对信号泄漏有良好的屏蔽作用。主要目的是测量各种接收机的技术指标。


微波信号发生器

分米波到毫米波波段的信号发生器。一般通过机械调腔来改变乐器的频率,每个乐器可以覆盖一个八度左右。腔耦合输出的信号功率一般可以达到10 mW以上。简单信号源只需要加1000 Hz方波调幅,而标准信号发生器可以将输出参考电平调整到1 mW,然后从后续衰减器读取信号电平的分贝mW值;还必须有内部或外部矩形脉冲幅度调制来测试接收器,如雷达。


扫频和程序控制信号发生器

扫频信号发生器可以在有限的范围内产生恒定幅度和线性频率变化的信号。在高频和甚高频带,利用低频扫描电压或电流控制振荡电路元件(如变容二极管或磁芯线圈)实现扫频振荡;在微波波段初期,采用电压调谐扫频,通过改变后向波管螺旋电极的DC电压来改变振荡频率。后来广泛使用磁调谐扫频,用YIG铁氧体球作为微波固体振荡器的调谐回路,通过扫描电流控制DC磁场来改变球的谐振频率。扫频信号发生器有自动扫频、手动控制、程序控制和远程控制。


标准信号发生器

这种发生器的信号不是振荡器直接产生的,而是以高稳定性的应时振荡器作为标准频率源,利用频率合成技术形成所需的任意频率的信号,与标准频率源具有相同的频率精度和稳定性。输出信号的频率通常可以根据小数位数选择,最高分辨率可以是11位。除了手动选频外,频率可编程遥控,也可步进扫频,适用于自动测试系统。直接频率合成器由晶体振荡、加法、乘法、滤波和放大电路组成。变频快但电路复杂,最高输出频率只能达到1000 MHz左右。广泛使用的间接频率合成器是利用标准频率源,通过锁相环(可以同时实现倍频、分频和混频)来控制电调谐振荡器,从而产生并输出各种所需频率的信号。这个合成器的最高频率可以达到26.5 GHz。高稳定性、高分辨率的频率合成器,具有多种调制功能(调幅、调频、调相),加上放大、稳幅、衰减电路,构成了一种高性能、可编程控制的新型合成信号发生器,也可作为锁相扫频发生器。


信号发生器

也称为波形发生器。它可以产生一些特殊的周期时间函数波形(主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)。)。频率范围可以从几毫赫兹甚至几微赫兹的超低频到几十兆赫。除了通信、仪器仪表和自动控制系统测试之外,它还广泛应用于其他非电气测量领域。


脉冲信号发生器

宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲发生器可以用来测试线性系统的瞬态响应,也可以用模拟信号测试雷达、多通道通信等脉冲数字系统的性能。脉冲发生器主要由主振荡器、延迟级、脉冲形成级、输出级和衰减器组成。主控振荡器通常是多谐振荡器等电路,除自激振荡外,主要工作在触发模式。通常在施加触发信号后输出一个预触发脉冲,以便提前触发示波器等观察仪器,然后经过可调延时后输出主信号脉冲,其宽度可以调节。有的可以成对输出主脉冲,有的可以通过两种方式输出延时不同的主脉冲。


随机信号发生器

随机信号发生器分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器。


噪声信号发生器

完全随机信号是工作频带内频谱均匀的白噪声。常用的白噪声发生器主要有:工作在1000 MHz以下同轴线系统的饱和二极管白噪声发生器;用于微波波导系统的气体放电管式白噪声发生器:利用晶体二极管反向电流中的噪声(可在18 GHz以下的整个频段工作)等固态噪声源。噪声发生器的输出强度必须已知,通常用其输出噪声功率超过电阻热噪声(称为超噪声比)的分贝数或其噪声温度来表示。噪声信号发生器的主要目的是:在被测系统中引入随机信号,模拟实际工况下的噪声,测量系统的性能;加入一个已知的噪声信号,与系统内部噪声进行比较,测量噪声系数;用随机信号代替正弦或脉冲信号,测试系统的动态特性。例如,可以通过测量以白噪声作为输入信号的网络的输出信号和输入信号之间的互相关函数来获得网络的脉冲响应函数。


伪随机信号发生器

用白噪声信号测量相关函数时,如果平均测量时间不够长,会出现统计误差,可以用伪随机信号解决。

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