信號(hào)發(fā)生器的分類(lèi)介紹

信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)信號(hào)源，是用來(lái)產(chǎn)生振蕩信號(hào)的一種儀器，為使用者提供需要的穩(wěn)定、可信的參考信號(hào)。本文就通過(guò)講解信號(hào)發(fā)生器的分類(lèi)與介紹來(lái)使大家更清楚的了解信號(hào)發(fā)生器。

信號(hào)發(fā)生器也稱(chēng)信號(hào)源，是用來(lái)產(chǎn)生振蕩信號(hào)的一種儀器，為使用者提供需要的穩(wěn)定、可信的參考信號(hào)。本文就通過(guò)講解信號(hào)發(fā)生器的分類(lèi)與介紹來(lái)使大家更清楚的了解信號(hào)發(fā)生器。

正弦信號(hào)發(fā)生器

它主要用于測(cè)量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線(xiàn)性失真、增益和靈敏度。按頻率覆蓋分為低頻信號(hào)發(fā)生器、高頻信號(hào)發(fā)生器和微波信號(hào)發(fā)生器;

根據(jù)輸出電平的可調(diào)范圍和穩(wěn)定性，可分為簡(jiǎn)單信號(hào)發(fā)生器(即信號(hào)源)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器(輸出功率可*確衰減至-100 dB毫瓦以下)和功率信號(hào)發(fā)生器(輸出功率在幾十毫瓦以上)。

根據(jù)頻率變化方式可分為調(diào)諧信號(hào)發(fā)生器、掃描信號(hào)發(fā)生器、程控信號(hào)發(fā)生器和頻率合成信號(hào)發(fā)生器。

高頻信號(hào)發(fā)生器

一般采用LC調(diào)諧振蕩器，通過(guò)調(diào)諧電容的表盤(pán)刻度可以讀出頻率。頻率為100 kHz ~ 30 MHz的高頻信號(hào)發(fā)生器和頻率為30 ~ 300 MHz的甚高頻信號(hào)發(fā)生器。該儀器對(duì)信號(hào)泄漏有良好的屏蔽作用。主要目的是測(cè)量各種接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。

微波信號(hào)發(fā)生器

分米波到毫米波波段的信號(hào)發(fā)生器。一般通過(guò)機(jī)械調(diào)腔來(lái)改變樂(lè)器的頻率，每個(gè)樂(lè)器可以覆蓋一個(gè)八度左右。腔耦合輸出的信號(hào)功率一般可以達(dá)到10 mW以上。簡(jiǎn)單信號(hào)源只需要加1000 Hz方波調(diào)幅，而標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器可以將輸出參考電平調(diào)整到1 mW，然后從后續(xù)衰減器讀取信號(hào)電平的分貝mW值;還*須有內(nèi)部或外部矩形脈沖幅度調(diào)制來(lái)測(cè)試接收器，如雷達(dá)。

掃頻和程序控制信號(hào)發(fā)生器

掃頻信號(hào)發(fā)生器可以在有限的范圍內(nèi)產(chǎn)生恒定幅度和線(xiàn)性頻率變化的信號(hào)。在高頻和甚高頻帶，利用低頻掃描電壓或電流控制振蕩電路元件(如變?nèi)荻?管或磁芯線(xiàn)圈)實(shí)現(xiàn)掃頻振蕩;在微波波段初期，采用電壓調(diào)諧掃頻，通過(guò)改變后向波管螺旋電*的DC電壓來(lái)改變振蕩頻率。后來(lái)廣泛使用磁調(diào)諧掃頻，用YIG鐵氧體球作為微波固體振蕩器的調(diào)諧回路，通過(guò)掃描電流控制DC磁場(chǎng)來(lái)改變球的諧振頻率。掃頻信號(hào)發(fā)生器有自動(dòng)掃頻、手動(dòng)控制、程序控制和遠(yuǎn)程控制。

標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器

這種發(fā)生器的信號(hào)不是振蕩器直接產(chǎn)生的，而是以高穩(wěn)定性的應(yīng)時(shí)振蕩器作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源，利用頻率合成技術(shù)形成所需的任意頻率的信號(hào)，與標(biāo)準(zhǔn)頻率源具有相同的頻率精度和穩(wěn)定性。輸出信號(hào)的頻率通?？梢愿鶕?jù)小數(shù)位數(shù)選擇，*高分辨率可以是11位。除了手動(dòng)選頻外，頻率可編程遙控，也可步進(jìn)掃頻，適用于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。直接頻率合成器由晶體振蕩、加法、乘法、濾波和放大電路組成。變頻快但電路復(fù)雜，*高輸出頻率只能達(dá)到1000 MHz左右。廣泛使用的間接頻率合成器是利用標(biāo)準(zhǔn)頻率源，通過(guò)鎖相環(huán)(可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)倍頻、分頻和混頻)來(lái)控制電調(diào)諧振蕩器，從而產(chǎn)生并輸出各種所需頻率的信號(hào)。這個(gè)合成器的*高頻率可以達(dá)到26.5 GHz。高穩(wěn)定性、高分辨率的頻率合成器，具有多種調(diào)制功能(調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相)，加上放大、穩(wěn)幅、衰減電路，構(gòu)成了一種高性能、可編程控制的新型合成信號(hào)發(fā)生器，也可作為鎖相掃頻發(fā)生器。

信號(hào)發(fā)生器

也稱(chēng)為波形發(fā)生器。它可以產(chǎn)生一些特殊的周期時(shí)間函數(shù)波形(主要是正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)。)。頻率范圍可以從幾毫赫茲甚至幾微赫茲的超低頻到幾十兆赫。除了通信、儀器儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)測(cè)試之外，它還廣泛應(yīng)用于其他非電氣測(cè)量領(lǐng)域。

脈沖信號(hào)發(fā)生器

寬度、幅度和重復(fù)頻率可調(diào)的矩形脈沖發(fā)生器可以用來(lái)測(cè)試線(xiàn)性系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，也可以用模擬信號(hào)測(cè)試?yán)走_(dá)、多通道通信等脈沖數(shù)字系統(tǒng)的性能。脈沖發(fā)生器主要由主振蕩器、延遲級(jí)、脈沖形成級(jí)、輸出級(jí)和衰減器組成。主控振蕩器通常是多諧振蕩器等電路，除自激振蕩外，主要工作在觸發(fā)模式。通常在施加觸發(fā)信號(hào)后輸出一個(gè)預(yù)觸發(fā)脈沖，以便提前觸發(fā)示波器等觀察儀器，然后經(jīng)過(guò)可調(diào)延時(shí)后輸出主信號(hào)脈沖，其寬度可以調(diào)節(jié)。有的可以成對(duì)輸出主脈沖，有的可以通過(guò)兩種方式輸出延時(shí)不同的主脈沖。

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。

噪聲信號(hào)發(fā)生器

完全隨機(jī)信號(hào)是工作頻帶內(nèi)頻譜均勻的白噪聲。常用的白噪聲發(fā)生器主要有：工作在1000 MHz以下同軸線(xiàn)系統(tǒng)的飽和二*管白噪聲發(fā)生器;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*管反向電流中的噪聲(可在18 GHz以下的整個(gè)頻段工作)等固態(tài)噪聲源。噪聲發(fā)生器的輸出強(qiáng)度*須已知，通常用其輸出噪聲功率超過(guò)電阻熱噪聲(稱(chēng)為超噪聲比)的分貝數(shù)或其噪聲溫度來(lái)表示。噪聲信號(hào)發(fā)生器的主要目的是：在被測(cè)系統(tǒng)中引入隨機(jī)信號(hào)，模擬實(shí)際工況下的噪聲，測(cè)量系統(tǒng)的性能;加入一個(gè)已知的噪聲信號(hào)，與系統(tǒng)內(nèi)部噪聲進(jìn)行比較，測(cè)量噪聲系數(shù);用隨機(jī)信號(hào)代替正弦或脈沖信號(hào)，測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。例如，可以通過(guò)測(cè)量以白噪聲作為輸入信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)和輸入信號(hào)之間的互相關(guān)函數(shù)來(lái)獲得網(wǎng)絡(luò)的脈沖響應(yīng)函數(shù)。

偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器

用白噪聲信號(hào)測(cè)量相關(guān)函數(shù)時(shí)，如果平均測(cè)量時(shí)間不夠長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)誤差，可以用偽隨機(jī)信號(hào)解決。

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