什么是函数信号发生器?
函数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,以及丈量元器材的特性与参数时,用作测验的信号源或鼓励源。
函数信号发生器又称信号源或振动器,在生产实践和科技范畴中有着广泛的运用。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。
函数信号发生器的作业原理:
函数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,以及丈量元器材的特性与参数时,用作测验的信号源或鼓励源。它能够发生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波、正弦波,所以在生产实践和科技范畴中有着广泛的运用。
函数信号发生器体系首要由主振级、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构成。当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完结整流倍压功用,供给作业电源;另一路进入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,改换成方波后经输出,输出端为可调电阻。
函数信号发生器发生的各种波形曲线均能够用三角函数方程式来表明,函数信号发生器在电路试验和设备检测中具有非常广泛的用处。例如在通讯、播送、电视体系中,都需求射频发射,这儿的射频波便是载波,把音频、视频信号或脉冲信号运载出去,就需求能够发生高频的振动器。在工业、农业、生物医学等范畴内,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声确诊、核磁共振成像等,都需求功率或大或小、频率或高或低的振动器。
函数信号发生器电路图及其电路效果介绍:
科技及工业运用要求供给的信号越来越精细,简介推动了函数信号发生器的开展和推行,成为工业生产、产品开发、科学研究等范畴必备的东西,它作为一种精细的测验仪器,在电子职业得到了广泛的运用。依据函数信号发生器原理剖析,咱们知道最常用的便是咱们常常会用到锯齿波信号发生器作为时基电路。
例如在咱们需求丈量某种信号的精确度/功用/频率等,需求找一个信号参照观测检测信号的运动规则,再运用一些显现仪器(如示波器/数显外表等)运用荧光屏来显现实测图画和函数信号发生器的图画进行比对,简化函数发生器丈量作业。下面我总结了一些关于函数信号发生器基础知识,包含函数信号发生器原理和功用剖析,让咱们更直观的去知道这种仪器。
函数信号发生器是可用于测验或检修各种电子仪器设备中的低频扩大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。望文生义必定能够发生函数信号源,如必定频率的正弦波,有的能够电压输出也有的能够功率输出。下面咱们用简略的比如,来阐明函数信号发生器原理。
a) 信号发生器体系首要由下面几个部分组成: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(输出变压器)和指示电压表。
b) 作业形式:当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,其一途径回路,完结整流倍压功用,供给作业电源;另一途径电容耦合,进入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,改换成方波后经输出。输出端为可调电阻。
c) 作业流程:首要主振级发生低频正弦振动信号,信号则需求经过电压扩大器扩大,扩大的倍数有必要到达电压输出起伏的要求,最终经过输出衰减器来直接输出信号器实践能够输出的电压,输出电压的巨细则能够用主振输出调理电位器来进行详细的调理。
它一般由一片单片机进行办理,首要是为了完结下面的几种功用:
a) 操控函数发生器发生的频率;
b) 操控输出信号的波形;
c) 丈量输出的频率或丈量外部输入的频率并显现;
d) 丈量输出信号的起伏并显现;
e) 操控输出单次脉冲。
下面咱们来举一个比如,咱们用电源自习惯的方波发生器原理图来详细的进一步阐明。下图是一种不必电源的方波发生器,可供电子爱好者和试验室作简易信号源用。
该电路是由六反相器CD4096组成的自习惯方波发生器。该方波发生器电路简略,制造简单,因而可运用该方波发生器电路,作市电供电的50Hz方波发生器。制造时,市电220V的正弦波,应经变压器阻隔降压(1~0.75V)处理后,输入到电路的输入端,以保安全。
【电路剖析如下】
(1)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;
(2)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(反相器在小信号作业时,可作扩大器用)。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,以确保输出端信号从0~1.25V可调。
在电子规划中函数信号发生器是常常运用的,能够供给必定频率必定周期的正弦波、方波和三角波等。
怎么建立一个完好的函数发生器构架:
函数信号发生器,在模仿电子范畴有很大的用处。总结起来,函数信号发生器的完结办法一般有以下几种:
(1)用分立元件组成的函数发生器:一般是单函数发生器且频率不高,其作业不很安稳,不易调试。
(2)能够由晶体管、运放IC等通用器材制造,更多的则是用专门的函数信号发生器IC发生。前期的函数信号发生器IC,如L8038、BA205、XR2207/2209等,它们的功用较少,精度不高,频率上限只要300kHz,无法发生更高频率的信号,调理方法也不行灵敏,频率和占空比不能独立调理,二者相互影响。
(3)运用单片集成芯片的函数发生器:能发生多种波形,到达较高的频率,且易于调试。鉴于此,美国美信公司开发了新一代函数信号发生器ICMAX038,它克服了(2)中芯片的缺陷,能够到达更高的技术指标,是上述芯片望尘莫及的。MAX038频率高、精度好,因而它被称为高频精细函数信号发生器%&&&&&%。在锁相环、压控振动器、频率组成器、脉宽调制器等电路的规划上,MAX038都是优选的器材。
(4)运用专用直接数字组成DDS芯片的函数发生器:能发生恣意波形并到达很高的频率。但本钱较高。