[工学]第5章电子测量技术

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1、信号发生器第5章2本章要点信号源的功用、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、特性和应用频率合成器工作原理、特性和应用任意波形发生器工作原理、特性和应用5.1信号发生器概述4信号源的功用作激励源作为某些电气设备的激励信号输入激励信号源被测设备测试仪器输出响应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)。激励响应信号源模型信号源电路的结构有的比较简单,有的十分复杂,但从信号源的输出端向它内部看去,它的每个通道都可以视为一个电动势(电压源)与一个输出阻抗相串联。

2、5当信号源外部负载等于它的输出电阻时称为阻抗匹配。信号源的很多技术指标都是在阻抗匹配的条件下给出的。61.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----ttttt信号发生器的分类74.按频率产生法分谐振----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超低频信号发生器0.

3、0001Hz～1000Hz；低频信号发生器1Hz～1MHz；视频信号发生器20Hz～10MHz；高频信号发生器200KHz～30MHz；甚高频信号发生器30KHz～300MHz；超高频信号发生器300MHz以上。8低频信号发生器频率范围一般为20Hz～20KHz,故又称音频信号发生器主振级缓冲放大电平控制功率放大衰减器阻抗变换电平调节波段调节频率细调电平指示低频信号发生器组成原理低频信号发生器9低频信号发生器差频式低频信号发生器频率覆盖范围输出混频器滤波放大衰减器固定频率振荡器可变频率振荡器差频式低频信号发生器f2=3.4000MHzf1=3.3997~5

4、.1000MHzf0=300Hz~1.7000MHz10输出主振级波段选择频率细调缓冲调制级输出级调制振荡器监测器外调制输入高频信号发生器原理框图高频信号发生器高频信号发生器输出频率范围一般在300KHz～1GHz,大多数具有调幅,调频及脉冲调制等功能11高频信号发生器主振级通常是LC三点式振荡电路,产生具有一定工作频率范围的正弦信号。缓冲级主要起阻抗变换作用,隔离调制级对主振级。调制级为了测试各种接收机的灵敏度和选择性等性能指标,必须用已调制正弦信号作为测试信号,这个任务在调制级中完成。输出级输出级可进一步控制输出电压的幅度,使最小输出电压达到μV数量级。12函数

5、信号发生器C双稳态电路VC2V2VC1AWRU1I1U2B方波、三角波发生器原理框图V1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)及较稳定的频率。方波三角波发生器13正弦波形成电路utiustusct分段折线逼近波形综合其电路实现原理如下图所示。分段逼近波形综合电路+E-ER0R1R2R3R4R5R6R1AR2AR3AR4AR5AR6AR7AR7BR6BR5BR4BR3BR2BR1BViVoD1AD1BD2AD3AD4AD5AD6AD2BD3BD4BD5BD6B扫频信号发生器扫频信号发生器输出信号的频率在某频率区

6、间有规律地扫动多数扫频源是正弦信号的频率扫动,但也可以是方波、三角波等非正弦信号的基波频率在一定区间扫动。1415脉冲及数字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：uto（a）矩形波uto（b）锯齿波uto（c）阶梯波uto（d）钟形脉冲uto（e）数字编码序列常见的脉冲信号16输出脉宽,上升/下降沿控制主振级同步放大延时级脉冲形成输出级同步脉冲输出外同步触发输入外触发同步脉冲输出脉冲信号发生器组成原理脉冲发生器组成原理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。数字信号发生器数字信号发生器(

7、数据发生器、图形或模式发生器)主要用于数字电路测试中作为激励源或仿真数据信号,它通常都是多路的。数字信号强调的是在一定时钟沿作用瞬间信号的逻辑电平,并常需满足多路信号间逻辑电平的某种组合关系。例如,仿真一个计算机地址或设备间传输的并行数据字,就需信号源输出多路TTL或ECL等信号电平的组合。17调制信号发生器调制信号被广泛用于通信、传输和控制。语言,数据,音乐及图像等信号经过调制被高频电磁波或其他高频信号“携带”,以便远距离传输。高频,射频和微波信号源大多能产生已调制信号18tuc载波tm(t)调制信号tsFM调频波tsAM调幅波tsPM调相波192ASKt10