一、信號(hào)發(fā)生器的主要功能和作用
在電子線路的測(cè)試和調(diào)整過(guò)程中,經(jīng)常需要輸入模擬該電路工作時(shí)的信號(hào),這就要用到信號(hào)發(fā)生器,信號(hào)發(fā)生器是產(chǎn)生各種信號(hào)的設(shè)備,凡能產(chǎn)生符合一定技術(shù)特性的測(cè)試信號(hào)源,統(tǒng)稱為信號(hào)發(fā)生器。
信號(hào)發(fā)生器在發(fā)明之初,主要功能是產(chǎn)生不同頻率信號(hào),利用這一點(diǎn),可將其用于調(diào)節(jié)射頻匹配電路。后來(lái)隨著發(fā)展,信號(hào)發(fā)生器的功能得到了增強(qiáng),逐漸將其用于信號(hào)質(zhì)量的檢測(cè)上面,可定性的分析一些簡(jiǎn)單的射頻電路。
隨著電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了數(shù)字時(shí)代,數(shù)字電路、集成芯片飛速發(fā)展,現(xiàn)在的信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部電路基本采用的是數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的,使得信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)頻率和波形的精度得到極大的提高,同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)變頻功能,逐漸成為電工電子測(cè)試領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的儀器之一。
二、信號(hào)發(fā)生器的分類有哪些
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和電工技術(shù)的迅猛發(fā)展和需要,信號(hào)發(fā)生器的頻段不斷地展寬,用途不斷擴(kuò)大,性能不斷提高,因此其種類也越來(lái)越多,很難將某一型式的信號(hào)發(fā)生器歸屬于某一類型信號(hào)發(fā)生器。一般來(lái)說(shuō),信號(hào)發(fā)生器可按照以下方法進(jìn)行分類:
1、按頻段分
超低頻(0.001 ~1000Hz)信號(hào)發(fā)生器;低頻(1Hz~1MHz)信號(hào)發(fā)生器;視頻(20Hz ~10MHz)信號(hào)發(fā)生器;高頻(0.1~30MHz)信號(hào)發(fā)生器;甚高頻( 30~300MHz)信號(hào)發(fā)生器;超高頻(300~1000MHz)信號(hào)發(fā)生器;微波(1GHz以上)信號(hào)發(fā)生器。
雖然按頻段分為上述幾種,但目前許多信號(hào)發(fā)生器都能工作在極寬的頻率范圍內(nèi)。從數(shù)十千赫茲到1GHz或更高頻率的信號(hào)發(fā)生器,就很難將其歸于那一頻段的信號(hào)發(fā)生器。因而,使用中常簡(jiǎn)單分為如下幾種信號(hào)發(fā)生器:低頻信號(hào)發(fā)生器,頻率在1MHz以下;射頻信號(hào)發(fā)生器,頻率在數(shù)十千赫茲到1GHz;微波信號(hào)發(fā)生器,頻率在1GHz以上。
2、按輸出波形分
(1)正弦信號(hào)發(fā)生器:輸出幅度隨時(shí)間呈正弦(或余弦)關(guān)系變化的信號(hào)發(fā)生器。該信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用廣、數(shù)量多、頻段范圍也很寬(從甚低頻到微波頻段)。
(2)函數(shù)發(fā)生器:一種頻率能在較寬的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),輸出方波、三角波、正弦波、鋸齒波、雙脈沖波及梯形波等多種波形的信號(hào)發(fā)生器。它的頻段很寬,與超低頻正弦波信號(hào)發(fā)生器一樣適用于自動(dòng)控制和電子設(shè)備的調(diào)試和檢修工作。
(3)脈沖信號(hào)發(fā)生器:指的是矩形脈沖發(fā)生器,基本輸出信號(hào)是矩形脈沖。其主要工作特性是重復(fù)頻率、脈沖寬度、脈沖幅度、上升時(shí)間和上沖等,輸出極性??赊D(zhuǎn)換。脈沖信號(hào)發(fā)生器除廣泛應(yīng)用于調(diào)試?yán)走_(dá)、電視、多路通信系統(tǒng)以外,對(duì)于調(diào)試與檢修數(shù)字式多種電子儀器也是十分重要的輔助設(shè)備。主要產(chǎn)生波形有方波、矩形波、三角波和鋸齒波等多種。
(4)其他類型的信號(hào)發(fā)生器,如CA102S型模擬量信號(hào)發(fā)生器,可模擬輸出4-20mA,1~5V,0~400歐電阻等。
3、按性能分
(1)信號(hào)源:用來(lái)提供測(cè)試設(shè)備或其他電子設(shè)備的高頻能量,以便進(jìn)行計(jì)量與測(cè)試,具有較大的輸出功率,性能指標(biāo)要求一般,這類設(shè)備屬于信號(hào)發(fā)生器,或稱為簡(jiǎn)易信號(hào)發(fā)生器。
從用戶的角度來(lái)看,此類信號(hào)發(fā)生器都是用來(lái)提供一個(gè)無(wú)線電信號(hào),其強(qiáng)弱可依用戶的需要來(lái)調(diào)節(jié),而無(wú)需精確地知道其數(shù)值,做這一類用途的信號(hào)發(fā)生器通常不一定要求計(jì)量檢定。
(2)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器:對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器,要求具有輸出信號(hào)的頻率穩(wěn)定、電平能穩(wěn)幅和調(diào)制系數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié),并能準(zhǔn)確讀數(shù)、屏蔽良好的特點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓通常是不大的,而且能夠輸出既準(zhǔn)確而又足夠小的(微伏量級(jí))電壓,以滿足計(jì)量測(cè)試的需要。此類信號(hào)發(fā)生器作為測(cè)量?jī)x器,必須知道各參數(shù)的精確數(shù)值,因而必須對(duì)它進(jìn)行計(jì)量檢定,否則不能保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。
4、按調(diào)制類型分
測(cè)試中所用的信號(hào)發(fā)生器,常需要提供有一定調(diào)制形式的信號(hào)。因此,對(duì)信號(hào)發(fā)生器可按調(diào)制類型分為調(diào)幅、調(diào)頻、脈沖調(diào)制及組合調(diào)制等。高頻信號(hào)發(fā)生器一般是調(diào)幅的,甚高頻信號(hào)發(fā)生器應(yīng)有調(diào)幅和調(diào)頻,超高頻和微波信號(hào)發(fā)生器應(yīng)有脈沖調(diào)制。
此外,可以按產(chǎn)生頻率的方法分為普通信號(hào)發(fā)生器、掃頻信號(hào)發(fā)生器和程控信號(hào)發(fā)生器。后兩種廣泛應(yīng)用于自動(dòng)或半自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。