电子测量与仪器信号发生器.ppt

信号发生器
要点
测量用信号发生器,通常称为信号源。
信号源的功用、种类和主要性能指标
通用低频、高频信号发生器的组成原理、特性和应用
合成信号源的组成原理、特性和应用
频率合成技术的发展状况
射频率合成信号发生器(数字调制信号源、矢量信号源)---新增内容
1 信号发生器概述
信号发生器的功用
。
,常需要产生模拟实际环境相同特
性的信号,如对干扰信号进行仿真。
,用于对一般信号源进行校准
(或比对)。
信号源的功用
输入
激励
信
号
发
生
器
被
测
设
备
测
试
仪
器
输出
响应
信号发生器的分类
1. 按用途分
专用----电视信号发生器、电平振荡器、误码仪
通用----产生正弦:波等通用波形
3. 按性能分
普通----功率大,频率、电压刻度不大准确,
用于天线测试等
标准----频率、电压刻度准确,屏蔽好,供计测用
2. 按波形分
正弦----
脉冲----
函数----产生函数通用波形
噪声----
t
t
t
t
t
4. 按频率产生办法分
谐振----由频率选择回路控制正反馈
产生振荡。
合成----由基准频率通过加、减、乘、
除组合一系列频率。
5. 按频率范围分
无
低频
高频
微波
频段
频率范围
主振电路
调制方式
RC电路
1Hz~1MHz
磁控管、体效应管、……
1MHz~1GHz
1GHz~100GHz
LC电路
AM、FM、PM
AM、FM
频段的划分
λ
实用频段划
频率与波长的关系
(λ=C/f,C=3×108m)
名称
波形示意图
主要特性
正弦波信号
正弦波是电子系统中最基本的测试信号,频率从µHz至几十GHz。大多信号源都具备正弦波输出。
函数信号
通常包含正弦波、方波、三角波三种,有的还包含锯齿波、脉冲波、梯形波、阶梯波等波形,频率从几Hz至上百MHz。
扫频信号
频率可在某区间有规律地扫动,多为用锯齿波进行线性扫频。多数扫频源是以正弦波扫频,也有以方波、三角波扫频。还有非线性的对数扫频。
脉冲信号
输出的脉冲信号可按需要设置其重复频率、脉冲宽度、占空比、上升及下降时间等参数。脉冲信号有的还有双脉冲输出。
数字信号
可按编码要求产生0/1逻辑电平(多为TTL或ECL电平),也称数据发生器、图形或模式发生器。通常是具备多路数字输出的。
噪声信号
提供随机噪声信号,具有很宽的均匀频谱。常用于测量接收机的噪声系数或调制到高频、射频载波上作干扰源。
伪随机信号
是一串0/1电平随机编码的数字序列信号,因其序列周期相当长(在足够宽的频带内产生相当平坦的离散频谱),故有点类似随机信号。
任意波形
能产生任意形状的模拟信号,例如:模仿产生心电图、雷电干扰、机械运动等形状复杂的波形。
调制信号
将模拟信号或数字信号调制到射频载波信号上,以便于远程传输。通常调制方式有:调幅、调频、调相、脉冲调制、数字调制等。
数字矢量信号
通过正交调制(I-Q调制),可以同时传递幅度和相位信息,故称为数字矢量信号源。。
正弦信号发生器的性能指标
在各类信号发生器中,正弦信号发生器是最普通、应用最广泛
的一类,几乎渗透到所有的电子学实验及测量中。
1. 频率范围
指信号发生器所产生信号的频率范围,该范围内既可连续又可
由若干频段或一系列离散频率覆盖,在此范围内应满足全部误
差要求。

频率准确度是指信号发生器度盘(或数字显示)数值与实际输
出信号频率间的偏差,通常用相对误差表示
()
3. 频率稳定度
频率稳定度指标要求与频率准确度相关,频率准确度是由频率
稳定度来保证的。频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情
况下,在规定时间内,信号发生器输出频率相对于预调值变化
的大小。按照国家标准,频率稳定度又分为短期频率稳定度和
长期频率稳定度。
短期:15分钟内
长期:3小时内
()

定义
测量:低频信号发生器用失真系数
高频信号发生器用频谱纯度
US
Un
f
A
f
A
t
U