电子测量04电子通信

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1、第四章信号发生器4.1信号发生器概述4.2模拟信号发生器4.3合成信号发生器4.4射频合成信号发生器8/6/202114.1信号发生器概述一、信号源的作用和组成二、信号源的分类三、正弦信号发生器的性能指标8/6/20212一、信号源的作用和组成1.信号源的作用为测试或实验提供符合一定电技术要求的电信号（产生频率可调、幅度可调的规则或不规则波形的电信号）。信号源的用途主要有以下三方面：☆激励信号源☆实际信号的仿真☆标准信号源8/6/202132.信号源的组成信号发生器结构框图信号输出主振器缓冲放大调制输出电源监测8/6/202141.按用途分

2、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2.按波形分正弦----脉冲----函数----产生函数通用波形噪声----ttttt二、信号源的分类3.按频率产生分谐振--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。8/6/202154.按频率范围分无低频高频微波频段频率范围主振电路调制方式RC电路1Hz~1MHz磁控管、体效应管、……1MHz~1GHz1GHz~100GHzLC电路AM、FM、PMAM、FM8/6/20216表3.1频段的划分λ实用频段划分频率与波长的

3、关系（λ=C/f，C=3×108m）8/6/20217名称波形示意图主要特性正弦波信号正弦波是电子系统中最基本的测试信号，频率从µHz至几十GHz。大多信号源都具备正弦波输出。函数信号通常包含正弦波、方波、三角波三种，有的还包含锯齿波、脉冲波、梯形波、阶梯波等波形，频率从几Hz至上百MHz。扫频信号频率可在某区间有规律地扫动，多为用锯齿波进行线性扫频。多数扫频源是以正弦波扫频，也有以方波、三角波扫频。还有非线性的对数扫频。脉冲信号输出的脉冲信号可按需要设置其重复频率、脉冲宽度、占空比、上升及下降时间等参数。脉冲信号有的还有双脉冲输出。数字信

4、号可按编码要求产生0/1逻辑电平（多为TTL或ECL电平），也称数据发生器、图形或模式发生器。通常是具备多路数字输出的。噪声信号提供随机噪声信号，具有很宽的均匀频谱。常用于测量接收机的噪声系数或调制到高频、射频载波上作干扰源。伪随机信号是一串0/1电平随机编码的数字序列信号，因其序列周期相当长（在足够宽的频带内产生相当平坦的离散频谱），故有点类似随机信号。任意波形能产生任意形状的模拟信号，例如：模仿产生心电图、雷电干扰、机械运动等形状复杂的波形。调制信号将模拟信号或数字信号调制到射频载波信号上，以便于远程传输。通常调制方式有：调幅、调频、调

5、相、脉冲调制、数字调制等。数字矢量信号通过正交调制（I-Q调制），可以同时传递幅度和相位信息，故称为数字矢量信号源。该内容将在本章3.4节射频信号发生器中介绍。8/6/20218三、正弦信号发生器的性能指标1.频率范围指信号发生器所产生信号的频率范围，该范围内既可连续又可由若干频段或一系列离散频率覆盖，在此范围内应满足全部误差要求。2.频率准确度频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示8/6/202193.频率稳定度频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频

6、率相对于预调值变化的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为短期频率稳定度和长期频率稳定度。短期：15分钟内长期：3小时内频率稳定度指标要求与频率准确度相关，频率准确度是由频率稳定度来保证的。8/6/2021104.输出阻抗低频信号发生器电压输出阻抗一般为600Ω（或1kΩ），功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常有50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ等档高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω档。信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下标定的，若负载与信号源输出阻抗不相等，则信号源输出电压的读数是不准确的。8/6/2021115.输

7、出电平输出电平指的是输出信号幅度的有效范围，即由产品标准规定的信号发生器的最大输出电压和最大输出功率在其衰减范围内所得到输出幅度的有效范围。讨论：信号源输出：100mv示波器显示：200mv信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下按正弦波有效值标定的。50Ω50Ω，匹配时100mv200mv不匹配时，不确知。示波器输入阻抗高约1MΩ，故显示200mv为什么？8/6/2021126.失真度与频谱纯度定义低频信号发生器用失真度或失真系数高频信号发生器用频谱纯度UsUnfAfAtU8/6/2021137.调制特性高频信号发生器在输出正弦波的同

8、时，一般还输出一种或一种以上的已被调制的信号，多数情况下是调幅AM信号和调频FM信号，有些还带有调相和脉冲调制PM等功能。调制特性的指标主要包括调制类型，如：调频、调幅、调相、脉