电子测量技术课程论文-信号发生器与测量技术

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1、电子测量技术课程论文题目：信号发生器与测量技术…………………………………………………………………………………摘要：本文介绍了信号发生器在电子测量方面的用途，简要的分析了信号发生器的分类、基本构成、技术性能指标以及信号发生器的发展趋势，以及信号发生器在电子测量的方法。信号发生器又称信号源，它能够产生不同频率、不同幅度的正弦信号、AM/FM等调制信号以及方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号等，其输出信号的频率、幅度、调制度等参数均可按需要进行调节。由于测量信号发生器的种类、型号繁多，则根据在不同情况下信号发生器的选择。

2、关键词：信号发生器分类用途发展趋势技术指标1.引言信号发生器即信号源，它负责提供电子测量所需的各种电信号，是最基本、应用最广泛的电子测量仪器之一。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在研制、生产、使用、测试和维修各种电子元器件、部件以及整机设备时，都需要有信号源，由它产生不同频

3、率、不同波形的电压、电流信号并加入到被测器件、设备上，用其他2测量仪器观察、测量被测者的输出响应，以分析和确定它们的性能参数。这种提供测试用电信号的装置统称为信号发生器，用在电子测量领域，也称为测试信号发生器。和示波器、电压表、频率计等仪器一样，信号发生器是电子测量领域最基本、应用最广泛的一类电子仪器。信号发生器在其他领域也有广泛应用，例如机械部门的超声波探伤，医疗部门的超声波诊断、频谱治疗仪等。1.信号发生器2.1信号发生器的用途1.激励源：作为电气设备的激励信号。例如，激励扬声器发出声音、测试放大器的基本参数

4、、激励超声波探头等等。2.信号仿真：信号仿真是当要研究一个电气设备在某种实际环境下所受影响时，需要施加具有与实际环境相同特性的信号。例如，研究高频干扰信号，就需要对干扰信号进行仿真；研究通信系统的性能；信道仿真；系统模型的辨识等等。3.校准源：校准源用于对一般信号源进行校准（或比对），有时称为标准源。2.2信号发生器的分类信号发生器用途广泛、种类繁多，它分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用仪器是为某种特殊专用目的而设计制作的，能够提供特殊的测量信号，如调频立体声信号发生器、电视信号发生器等。通用信号发生

5、器应用面广，灵活性好，可以分为以下几类：1.按输出波形分类：按输出信号波形的不同，主要有正弦信号发生器和非正弦波信号发生器。非正弦波信号发生器又包括：函数（波形）信号发生器、脉冲信号发生器和噪声信号发生器等。2.按频率范围分：可以按照不同频率分为低频、高频等信号发生器。3.按性能指标分：按信号发生器的性能指标，可分为一般信号发生器和标准信号发生器。4.其他分类：按照使用范围，可分为通用和专用信号发生器；按照调节方式，可分为普通信号发生器、扫频信号发生器和程控信号发生器；按照频率产生方法，可分为谐振信号发生器、锁相

6、信号发生器及合成信号发生器等。2.3信号发生器的基本构成1.振荡器：振荡器是信号发生器的核心部分，由它产生各种不同频率的信号，通常是正弦波振荡器或自激脉冲发生器。它决定了信号发生器的一些重要工作特性，如工作频率范围、频率的稳定度等。2.变换器：变换器可以是电压放大器、功率放大器或调制器、脉冲形成器等，它将振荡器的输出信号进行放大或变换，进一步提高信号的电平并给出所要求的波形。3.输出电路：2输出电路为被测设备提供所要求的输出信号电平或信号功率，包括调整信号输出电平和输出阻抗的装置，如衰减器、匹配用阻抗变换器、射极

7、跟随器等电路。2.4信号发生器的技术指标1.频率特性：1）有效频率范围：各项指标均能得到保证时的输出频率范围称为信号发生器的有效频率范围。2)频率准确度：频率准确度是指输出信号频率的实际值f与其标称值f0的相对偏差。3)频率稳定度：频率短期稳定度定义为信号发生器经规定的预热时间后，频率在规定的时间间隔内的最大变化。4)频谱纯度：对于正弦信号发生器，频谱纯度也是其重要指标之一。2.输出特性：1)输出电平：输出电平包括输出电平范围和输出电平准确度。2)输出电平的频率响应：输出电平的频率响应是指在有效频率范围内调节频率

8、时，输出电平的变化情况，也就是输出电平的平坦度。3)输出阻抗：输出阻抗的高低随信号发生器类型而异。4)输出波形：输出波形是指信号发生器所能输出信号的波形。3.调制特性：许多信号源还包含调制功能。如高频信号发生器，一般还具有输出一种或多种调制信号的能力，通常为调幅和调频信号，有些还带有调相、脉冲调制、数字调制等功能。调制特性包括调制的种类、频率、调幅系数或最大频偏以及调制线