什么是信号发生器?
信号发生器是一种能供给各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在丈量各种电信体系或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及丈量元器件的特性与参数时,用作测验的信号源或鼓励源。信号发生器又称信号源或振动器,在生产实践和科技领域中有着广泛的运用。各种波形曲线均能够用三角函数方程式来表明。能够发生多种波形,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。
也称为信号发生器,它用于发生被测电路所需特定参数的电测验信号。在测验、研讨或调整电子电路及设备时,为测定电路的一些电参量,如丈量频率响应、噪声系数,为电压表定度等,都要求供给契合所定技能条件的电信号,以模拟在实践作业中运用的待测设备的鼓励信号。
当要求进行体系的稳态特性丈量时,需运用振幅、频率已知的正弦信号源。当测验体系的瞬态特性时,又需运用前沿时刻、脉冲宽度和重复周期已知的矩形脉冲源。并且要求信号源输出信号的参数,如频率、波形、输出电压或功率等,能在必定规模内进行精确调整,有很好的稳定性,有输出指示。
信号源能够依据输出波形的不同,划分为正弦波信号发生器、矩形脉冲信号发生器、函数信号发生器和随机信号发生器等四大类。正弦信号是运用最广泛的测验信号。这是由于发生正弦信号的办法比较简单,并且用正弦信号丈量比较便利。正弦信号源又能够依据作业频率规模的不同划分为若干种。
信号发生器的作业原理:
信号发生器的原理:体系包含主振级、主振输出调理电位器、电压扩大器、输出衰减器、功率扩大器、阻抗改换器和指示电压表。主振级发生低频正弦振动信号,经电压扩大器扩大,到达电压输出起伏的要求,经输出衰减器可直接输出电压,用主振输出调理电位器调理输出电压的巨细。
如图所示,电路是由六反相器CD4096组成的自适应方波发生器。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一途径C1、D1、D2、C2回路,完结整流倍压功用,给CD4096供给作业电源;另一途径%&&&&&%C3耦合,进入CD4096的一个反相器的输入端,完结信号扩大功用。该扩大信号经后级的门电路处理,改换成方波后经CD4096的12、8、10脚输出。输出端的R2为可调电阻,以保证输出端信号从0~1.25V可调。
信号发生器的分类:
信号发生器按其输出频率的凹凸,可分为超低频信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、超高频信号发生器和视频信号发生器;按发生波形的不同,可分为正弦波信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器等;按调制方法的不同,可分为调频、调幅、调相和脉冲调制信号发生器。此外,还有能够发生多种波形的信号发生器。
(l)低频信号发生器 低频信号发生器能发生频率规模在20~200kHz以内(也有频率更宽的1Hz~1MHz的低频信号发生器)、输出必定电压和功率的正弦波信号。
低频信号发生器是用来发生规范低频正弦波信号的仪器。因而,它应该满意以下的要求。
①输出波形应尽或许的挨近正弦波,非线性失真不该超越1%~2%。
②在信号发生器发生的整个频率规模内,输出信号的起伏应不随频率而改变。
③信号频率能在必定规模内接连调理或分段接连调理,并且输出频率要有较高的稳定性和精确度。
④输出信号电压应能接连调理,并且能精确地读出输出电压数值。
(2)高频信号发生器 高频信号发生器能够输出正弦波电压或功率以及调幅波电压或功率。信号的频率规模一般在几百千赫以上。现在,高频信号发生器一般分为一般高频信号发生器和超高频信号发生器两大类。一般高频信号发生器频率规模为100kHz~50MHz,超高频信号发生器频率规模为10~350MHz。高频信号发生器应具有以下功用。
①高频信号发生器仪器自身应采纳紧密的屏蔽办法,以保证仪器内部信号不对外走漏,一起保证外部信号对内部不发生搅扰。
②信号的输出频率要有较高的稳定性,并有精确的频率微调设备。
③信号输出的起伏改变受信号频率改变的影响较小。
信号发生器的运用办法:
一、敞开电源,开关指示灯显现。
二、挑选适宜的信号输出方式(方波或正弦波)。
三、挑选所需信号的频率规模,按下相应的档级开关,恰当调理微调器,此刻微调器所指示数据同档级数据倍乘为实践输出信号频率。
四、调理信号的功率起伏,恰当挑选衰减档级开关,然后取得所需功率的信号。
五、从输出接线柱辨明正负衔接信号输出插线。
怎样挑选合适自己的信号发生器:
在 电子测验和丈量中,通常会要求信号源,生成只要从外部供给才有的信号。下面列出了为您的运用挑选 信号发生器时或许要考虑的常见功用。
一、采样(时钟)速率
采样率通常用每秒百万样点或每秒千兆样点表明,指明晰仪器能够运转
的最大时钟速率或采样率。采样率影响着首要输出信号的频率。一般来说,您应该挑选采样频率是生成的信号最高 频谱频率成分两倍的仪器,以保证精确地复现信号。最大采样率还决议着能够用来创立波形的最小时刻增量。在典型情况下,这个数字运用下面的公式核算得出:T=1/F,其间T是用秒表明的守时分辨率,F是采样率。
二、内存深度(记载长度)
内存深度或记载长度在信号保真度中发挥着重要作用,由于它决议着能够存储多少个数据点来界说一个波形。内存越深,存储的波形细节更多,存储所需波形的周期数越高。
三、笔直(起伏)分辨率
笔直分辨率与仪器DAC的二进制字长度有关,用位数表明,位数越多,分辨率越高。DAC的笔直分辨率决议着复现的波形的起伏精度和失真。虽然越高越好,但大多数恣意波形仪器都会有一个全体折衷,由于分辨率越高,采样率越低。
四、特色和功用
有些信号发生器供给一系列特色和输出功用。在挑选信号发生器时,您还应该评价规范波形、调制功用、输出起伏和波形修改软件,保证仪器满意您的需求。