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信號(hào)發(fā)生器分類選型及應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù):3745 更新時(shí)間:2016-11-15

正弦信號(hào)發(fā)生器:正弦信號(hào)主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等服務體系。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器和微波信號(hào)發(fā)生器將進一步;按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡易信號(hào)發(fā)生器(即信號(hào)源)充分發揮、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器(輸出功率能準(zhǔn)確地衰減到-100分貝毫瓦以下)和功率信號(hào)發(fā)生器(輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦以上);按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號(hào)發(fā)生器成就、掃頻式信號(hào)發(fā)生器重要方式、程控式信號(hào)發(fā)生器和頻率合成式信號(hào)發(fā)生器等。

 

  低頻信號(hào)發(fā)生器:包括音頻(200~20000赫)和視頻 (1赫~10兆赫)范圍的正弦波發(fā)生器效高性。主振級(jí)一般用RC式振蕩器模式,也可用差頻振蕩器。為便于測試系統(tǒng)的頻率特性提升,要求輸出幅頻特性平和波形失真小。

 

  高頻信號(hào)發(fā)生器:頻率為 100千赫~30兆赫的高頻不折不扣、30~300兆赫的甚高頻信號(hào)發(fā)生器支撐能力。一般采用 LC調(diào)諧式振蕩器,頻率可由調(diào)諧電容器的度盤刻度讀出高效利用。主要用途是測量各種接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)置之不顧。輸出信號(hào)可用內(nèi)部或外加的低頻正弦信號(hào)調(diào)幅或調(diào)頻,使輸出載頻電壓能夠衰減到1微伏以下數字化。(圖1)的輸出信號(hào)電平能準(zhǔn)確讀數(shù)方便,所加的調(diào)幅度或頻偏也能用電表讀出。此外各領域,儀器還有防止信號(hào)泄漏的良好屏蔽應用領域。

 

  標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器

 

  微波信號(hào)發(fā)生器:從分米波直到毫米波波段的信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)通常由帶分布參數(shù)諧振腔的超高頻三極管和反射速調(diào)管產(chǎn)生進行培訓,但有逐漸被微波晶體管發展機遇、場效應(yīng)管和耿氏二極管等固體器件取代的趨勢。儀器一般靠機(jī)械調(diào)諧腔體來改變頻率法治力量,每臺(tái)可覆蓋一個(gè)倍頻程左右全技術方案,由腔體耦合出的信號(hào)功率一般可達(dá)10毫瓦以上。簡易信號(hào)源只要求能加1000赫方波調(diào)幅共享,而標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器則能將輸出基準(zhǔn)電平調(diào)節(jié)到1毫瓦信息化,再從后隨衰減器讀出信號(hào)電平的分貝毫瓦值;還必須有內(nèi)部或外加矩形脈沖調(diào)幅生動,以便測試?yán)走_(dá)等接收機(jī)新型儲能。

 

  掃頻和程控信號(hào)發(fā)生器:掃頻信號(hào)發(fā)生器能夠產(chǎn)生幅度恒定、頻率在限定范圍內(nèi)作線性變化的信號(hào)引人註目。在高頻和甚高頻段用低頻掃描電壓或電流控制振蕩回路元件(如變?nèi)莨芑虼判揪€圈)來實(shí)現(xiàn)掃頻振蕩領域;在微波段早期采用電壓調(diào)諧掃頻,用改變返波管螺旋線電極的直流電壓來改變振蕩頻率好宣講,后來廣泛采用磁調(diào)諧掃頻註入新的動力,以YIG鐵氧體小球作微波固體振蕩器的調(diào)諧回路領先水平,用掃描電流控制直流磁場改變小球的諧振頻率。掃頻信號(hào)發(fā)生器有自動(dòng)掃頻雙重提升、手控戰略布局、程控和遠(yuǎn)控等工作方式。

 

標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器

  頻率合成式信號(hào)發(fā)生器:這種發(fā)生器的信號(hào)不是由振蕩器直接產(chǎn)生表現明顯更佳,而是以高穩(wěn)定度石英振蕩器作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源狀態,利用頻率合成技術(shù)形成所需之任意頻率的信號(hào),具有與標(biāo)準(zhǔn)頻率源相同的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度指導。輸出信號(hào)頻率通硰V泛認同?砂词M(jìn)位數(shù)字選擇,zui高能達(dá)11位數(shù)字的*分辨力更高效。頻率除用手動(dòng)選擇外還可程控和遠(yuǎn)控全面協議,也可進(jìn)行步級(jí)式掃頻,適用于自動(dòng)測試系統(tǒng)具體而言。直接式頻率合成器由晶體振蕩工具、加法、乘法喜愛、濾波和放大等電路組成重要的角色,變換頻率迅速但電路復(fù)雜,zui高輸出頻率只能達(dá)1000兆赫左右向好態勢。用得較多的間接式頻率合成器是利用標(biāo)準(zhǔn)頻率源通過鎖相環(huán)控制電調(diào)諧振蕩器(在環(huán)路中同時(shí)能實(shí)現(xiàn)倍頻平臺建設、分頻和混頻),使之產(chǎn)生并輸出各種所需頻率的信號(hào)共創美好。這種合成器的zui高頻率可達(dá)26.5吉赫推動並實現。高穩(wěn)定度和高分辨力的頻率合成器,配上多種調(diào)制功能(調(diào)幅覆蓋範圍、調(diào)頻和調(diào)相)優化程度,加上放大、穩(wěn)幅和衰減等電路奮勇向前,便構(gòu)成一種新型的高性能不斷豐富、可程控的合成式信號(hào)發(fā)生器,還可作為鎖相式掃頻發(fā)生器組建。

 

  函數(shù)發(fā)生器:又稱波形發(fā)生器各有優勢。它能產(chǎn)生某些特定的周期性時(shí)間函數(shù)波形(主要是正弦波、方波重要的意義、三角波持續、鋸齒波和脈沖波等)信號(hào)。頻率范圍可從幾毫赫甚至幾微赫的超低頻直到幾十兆赫再獲。除供通信產品和服務、儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)測試用外應用擴展,還廣泛用于其他非電測量領(lǐng)域。圖2為產(chǎn)生上述波形的方法之一增多,將積分電路與某種帶有回滯特性的閾值開關(guān)電路(如施米特觸發(fā)器)相連成環(huán)路活動上,積分器能將方波積分成三角波。施米特電路又能使三角波上升到某一閾值或下降到另一閾值時(shí)發(fā)生躍變而形成方波進一步推進,頻率除能隨積分器中的RC值的變化而改變外安全鏈,還能用外加電壓控制兩個(gè)閾值而改變。將三角波另行加到由很多不同偏置二極管組成的整形網(wǎng)絡(luò)創新為先,形成許多不同斜度的折線段真正做到,便可形成正弦波。另一種構(gòu)成方式是用頻率合成器產(chǎn)生正弦波持續向好,再對(duì)它多次放大習慣、削波而形成方波,再將方波積分成三角波和正進展情況、負(fù)斜率的鋸齒波等。對(duì)這些函數(shù)發(fā)生器的頻率都可電控綠色化發展、程控至關重要、鎖定和掃頻,儀器除工作于連續(xù)波狀態(tài)外用上了,還能按鍵控提升行動、門控或觸發(fā)等方式工作。

 

  脈沖信號(hào)發(fā)生器:產(chǎn)生寬度關註、幅度和重復(fù)頻率可調(diào)的矩形脈沖的發(fā)生器研究進展,可用以測試線性系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng),或用模擬信號(hào)來測試?yán)走_(dá)連日來、多路通信和其他脈沖數(shù)字系統(tǒng)的性能快速融入。脈沖發(fā)生器主要由主控振蕩器、延時(shí)級(jí)系統、脈沖形成級(jí)增強、輸出級(jí)和衰減器等組成。主控振蕩器通常為多諧振蕩器之類的電路交流等,除能自激振蕩外更加廣闊,主要按觸發(fā)方式工作。通常在外加觸發(fā)信號(hào)之后首先輸出一個(gè)前置觸發(fā)脈沖提高,以便提前觸發(fā)示波器等觀測儀器可以使用,然后再經(jīng)過一段可調(diào)節(jié)的延遲時(shí)間才輸出主信號(hào)脈沖,其寬度可以調(diào)節(jié)紮實。有的能輸出成對(duì)的主脈沖效高化,有的能分兩路分別輸出不同延遲的主脈沖新體系。

 

  隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器:隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器分為噪聲信號(hào)發(fā)生器和偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器兩類。

 

  噪聲信號(hào)發(fā)生器: *隨機(jī)性信號(hào)是在工作頻帶內(nèi)具有均勻頻譜的白噪聲發展機遇。常用的白噪聲發(fā)生器主要有:工作于1000兆赫以下同軸線系統(tǒng)的飽和二極管式白噪聲發(fā)生器完成的事情;用于微波波導(dǎo)系統(tǒng)的氣體放電管式白噪聲發(fā)生器;利用晶體二極管反向電流中噪聲的固態(tài)噪聲源(可工作在18吉赫以下整個(gè)頻段內(nèi))等穩定。噪聲發(fā)生器輸出的強(qiáng)度必須已知改造層面,通常用其輸出噪聲功率超過電阻熱噪聲的分貝數(shù)(稱為超噪比)或用其噪聲溫度來表示。噪聲信號(hào)發(fā)生器主要用途是:①在待測系統(tǒng)中引入一個(gè)隨機(jī)信號(hào)優勢與挑戰,以模擬實(shí)際工作條件中的噪聲而測定系統(tǒng)的性能經驗分享;②外加一個(gè)已知噪聲信號(hào)與系統(tǒng)內(nèi)部噪聲相比較以測定噪聲系數(shù);③用隨機(jī)信號(hào)代替正弦或脈沖信號(hào)趨勢,以測試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有力扭轉。例如,用白噪聲作為輸入信號(hào)而測出網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)一站式服務,便可得到這一網(wǎng)絡(luò)的沖激響應(yīng)函數(shù)廣度和深度。

 

  偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器:用白噪聲信號(hào)進(jìn)行相關(guān)函數(shù)測量時(shí),若平均測量時(shí)間不夠長引領作用,則會(huì)出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)性誤差加強宣傳,這可用偽隨機(jī)信號(hào)來解決。當(dāng)二進(jìn)制編碼信號(hào)的脈沖寬度墹T足夠小用的舒心,且一個(gè)碼周期所含墹T數(shù)N很大時(shí)技術發展,則在低于fb=1/墹T的頻帶內(nèi)信號(hào)頻譜的幅度均勻,稱為偽隨機(jī)信號(hào)集成。只要所取的測量時(shí)間等于這種編碼信號(hào)周期的整數(shù)倍重要手段,便不會(huì)引入統(tǒng)計(jì)性誤差。二進(jìn)碼信號(hào)還能提供相關(guān)測量中所需的時(shí)間延遲穩定性。偽隨機(jī)編碼信號(hào)發(fā)生器由帶有反饋環(huán)路的n級(jí)移位寄存器組成像一棵樹,所產(chǎn)生的碼長為 N=2-1

應(yīng)用

  信號(hào)發(fā)生器又稱信號(hào)源或振蕩器更高效,在生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用全面協議。各種波形曲線均可以用三角函數(shù)方程式來表示。能夠產(chǎn)生多種波形具體而言,如三角波工具、鋸齒波、矩形波(含方波)喜愛、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器重要的角色。函數(shù)信號(hào)發(fā)生器在電路實(shí)驗(yàn)和設(shè)備檢測中具有十分廣泛的用途。例如在通信、廣播也逐步提升、電視系統(tǒng)中記得牢,都需要射頻(高頻)發(fā)射,這里的射頻波就是載波重要的作用,把音頻(低頻)更多可能性、視頻信號(hào)或脈沖信號(hào)運(yùn)載出去,就需要能夠產(chǎn)生高頻的振蕩器足夠的實力。在工業(yè)緊迫性、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)更適合,如高頻感應(yīng)加熱高效、熔煉、淬火要素配置改革、超聲診斷體系、核磁共振成像等,都需要功率或大或小帶動產業發展、頻率或高或低的振蕩器責任製。

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