信號(hào)發(fā)生器又稱(chēng)為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器,它是一種應(yīng)用非常廣泛的電子設(shè)備,它可作為各種電子元器件、部件及整機(jī)測(cè)量、調(diào)試、檢修時(shí)的信號(hào)源。信號(hào)發(fā)生器提供正弦波、方波、三角波等多種信號(hào)波形。使用起來(lái)有很大的靈活性。目前,信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率范圍可達(dá)到0.005Hz~50MHz,可輸出正弦波、方波、三角波、鋸齒波等各種信號(hào),一般信號(hào)發(fā)生器都具有頻率計(jì)數(shù)和顯示功能,當(dāng)該儀器外接計(jì)數(shù)輸入時(shí),還可作為頻率計(jì)數(shù)器使用。有些函數(shù)信號(hào)發(fā)生器還具備調(diào)制和掃頻功能。
信號(hào)發(fā)生器中的正弦波輸出信號(hào)在模擬電子技術(shù)測(cè)試中應(yīng)用十分廣泛,電子放大器增益的測(cè)量、相位差的測(cè)量、非線性失真的測(cè)量以及系統(tǒng)頻域特性的測(cè)量等均需要正弦信號(hào)源。
一、信號(hào)發(fā)生器的電路構(gòu)成
信號(hào)發(fā)生器的電路構(gòu)成有多種形式,一般有以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
基本波形發(fā)生電路:波形發(fā)生可以是由RC振蕩器、文氏電橋振蕩器或壓控振蕩器等電路產(chǎn)生。
波形轉(zhuǎn)換電路:基本波形通過(guò)矩形波整形電路、正弦波整形電路、三角波整形電路進(jìn)行正弦波、方波、三角波間的波形轉(zhuǎn)換。
放大電路:將波形轉(zhuǎn)換電路輸出的波形進(jìn)行信號(hào)放大。
可調(diào)衰減器電路:可將儀器輸出信號(hào)進(jìn)行20dB、40dB或60dB衰減處理,輸出各種幅度的函數(shù)信號(hào)。
二、信號(hào)發(fā)生器工作原理
目前常用的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器大多由集成電路與晶體管構(gòu)成,一般是采用恒流充放電的原理來(lái)產(chǎn)生三角波,同時(shí)產(chǎn)生方波,改變充放電的電流值,就可得到不同的頻率信號(hào),當(dāng)充電與放電的電流值不相等時(shí),原先的三角波可變成各種斜率的鋸齒波,同時(shí)方波就變成各種占空比的脈沖。另外,將三角波通過(guò)波形變換電路,就產(chǎn)生了正弦波。然后正弦波、三角波(鋸齒波)方波(脈沖)經(jīng)函數(shù)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換由功率放大器放大后輸出。
信號(hào)發(fā)生器的簡(jiǎn)化原理框圖如圖1所示。圖中所示方波由三角波通過(guò)方波變換電路變換而成,實(shí)際中,三角波和方波的產(chǎn)生是難以分開(kāi)的,方波形成電路通常是三角波發(fā)生器的組成部分。正弦波是三角波通過(guò)正弦波形成電路變換而來(lái)的。所需波形經(jīng)過(guò)選取、放大后經(jīng)衰減器輸出。
直流偏置電路提供一個(gè)直流補(bǔ)償調(diào)整,使信號(hào)發(fā)生器輸出的直流成分可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖1 信號(hào)發(fā)生器的簡(jiǎn)化原理框圖
三、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器使用方式
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器主要由信號(hào)產(chǎn)生電路、信號(hào)放大電路等部分組成。可輸出正弦波、方波、三角波三種信號(hào)波形。輸出信號(hào)電壓幅度可由輸出幅度調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié),輸出信號(hào)頻率可通過(guò)頻段選擇及調(diào)頻旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)。其外形如下圖:
使用說(shuō)明:
電源開(kāi)關(guān):將電源開(kāi)關(guān)按鍵彈出即為“關(guān)”位置,將電源線接入,按電源開(kāi)關(guān),以接通電源。
LED顯示窗口:此窗口指示輸出信號(hào)的頻率,當(dāng)“外測(cè)”開(kāi)關(guān)按入,顯示外測(cè)信號(hào)的頻率。如超出測(cè)量范圍,溢出指示燈亮。
頻率調(diào)節(jié)旋鈕:調(diào)節(jié)此旋鈕改變輸出信號(hào)頻率,順時(shí)針旋轉(zhuǎn),頻率增大,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),頻率減小,微調(diào)旋鈕可以微調(diào)頻率。
占空比調(diào)節(jié):占空比開(kāi)關(guān),占空比調(diào)節(jié)旋鈕,將占空比開(kāi)關(guān)按入,占空比指示燈亮,調(diào)節(jié)占空比旋鈕,可改變波形的占空比。
波形選擇開(kāi)關(guān):按對(duì)應(yīng)波形的某一鍵,可選擇需要的波形。
衰減開(kāi)關(guān):電壓輸出衰減開(kāi)關(guān),二檔開(kāi)關(guān)組合為20dB、40dB、60dB。
頻率范圍選擇開(kāi)關(guān)(并兼頻率計(jì)閘門(mén)開(kāi)關(guān)):根據(jù)所需要的頻率,按其中一鍵。
計(jì)數(shù)、復(fù)位開(kāi)關(guān):按計(jì)數(shù)鍵,LED顯示開(kāi)始計(jì)數(shù),按復(fù)位鍵,LED顯示全為0
計(jì)數(shù)/頻率端口:計(jì)數(shù)、外測(cè)頻率輸入端口。
外測(cè)頻開(kāi)關(guān):此開(kāi)關(guān)按入LED顯示窗顯示外測(cè)信號(hào)頻率或計(jì)數(shù)值。
電平調(diào)節(jié):按入電平調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān),電平指示燈亮,此時(shí)調(diào)節(jié)電平調(diào)節(jié)旋鈕,可改變直流偏置電平。
幅度調(diào)節(jié)旋鈕:順時(shí)針調(diào)節(jié)此旋鈕,增大電壓輸出幅度。逆時(shí)針調(diào)節(jié)此旋鈕可減小電壓輸出幅度。
電壓輸出端口:電壓輸出由此端口輸出。
TTL/CMOS輸出端口:由此端口輸出TTL/CMOS信號(hào)。
功率輸出端口:功率輸出由此端口輸出。
掃頻:按入掃頻開(kāi)關(guān),電壓輸出端口輸出信號(hào)為掃頻信號(hào),調(diào)節(jié)速率旋鈕,可改變掃頻速率,改變線性/對(duì)數(shù)開(kāi)關(guān)可產(chǎn)生線性掃頻和對(duì)數(shù)掃頻。
電壓輸出指示:3位LED顯示輸出電壓值,輸出接50Ω負(fù)載時(shí)應(yīng)將讀數(shù)÷2。
四、三角波信號(hào)發(fā)生器



評(píng)論