信號發生器的功能
1、信號調制功能
信號調制是指被調制信號中,幅度、相位或頻率變化把低頻信息嵌入到高頻的載波信號中,得到的信號可以傳送從語音、到數據、到視頻的任何信號。信號調制可分為模擬調制和數字調制兩種,其中模擬調制,如幅度調制(AM)和頻率調制(FM)最常用于廣播通信中,而數字調制基于兩種狀態,允許信號表示二進制數據。
2、頻率掃描功能
測量電子設備的頻率特點要求“掃描”正弦波,其會在一段時間內改變頻率。一般分成線性(Lin)掃頻及對數(Log)掃頻;高級信號發生器支持掃頻功能,而且可以選擇開始頻率、保持頻率、停止頻率和相關時間,有些信號發生器還提供與掃頻同步的觸發信號。
3、TTL同步輸出功能
一般信號源輸出的TTL同步信號是方波經三極管電路轉成的,電平為0(Low)、3.6~5V(High)。主要用來同步其他信號源,或其他類型的儀器,以保證觸發同步。
4、參考時鐘輸出功能
TTL同步輸出只能保證觸發同步,要想使信號源完全同步就要讓時鐘同步,參考時鐘輸出就是為了讓兩臺信號源的時鐘同步而設計的,一般參考時鐘輸出頻率較穩定的方波信號。
5、Burst功能
類似One Shot功能,輸入一個TTL信號,則可讓信號源產生一個周期的信號輸出,設計方式是在沒有信號輸入時,輸出接地即可。
6、頻率計
除市場上簡易的刻度盤顯示之外,無論是LED數碼管或LCD液晶顯示頻率,其與頻率計電路是重疊的。
信號發生器作用
信號發生器的作用——信號調制功能:信號調制是指被調制信號中,幅度、相位或頻率變化把低頻信息嵌入到高頻的載波信號中,得到的信號可以傳送從語音、到數據、到視頻的任何信號。信號調制可分為模擬調制和數字調制兩種,其中模擬調制,如幅度調制(AM)和頻率調制(FM)最常用于廣播通信中,而數字調制基于兩種狀態,允許信號表示二進制數據。
四種信號發生器的用途
1、正弦信號發生器
主要用于測量電路和系統的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。按其不同性能和用途還可細分為低頻(20赫至10兆赫)信號發生器、高頻(100千赫至300兆赫)信號發生器、微波信號發生器、掃頻和程控、頻率合成式信號發生器等。
2、函數(波形)信號發生器
能產生某些特定的周期性時間函數波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)信號,頻率范圍可從幾個微赫到幾十兆赫。除供通信、儀表和自動控制系統測試用外,還廣泛用于其他非電測量領域。
3、脈沖信號發生器
能產生寬度、幅度和重復頻率可調的矩形脈沖的發生器,可用以測試線性系統的瞬態響應,或用作模擬信號來測試雷達、多路通信和其他脈沖數字系統的性能。
4、隨機信號發生器
通常又分為噪聲和偽隨機信號發生器兩類。噪聲信號發生器主要用途為:在待測系統中引入一個隨機信號,以模擬實際工作條件中的噪聲而測定系統性能;外加一個已知噪聲信號與系統內部噪聲比較以測定噪聲系數;用隨機信號代替正弦或脈沖信號,以測定系統動態特性等。當用噪聲信號進行相關函數測量時,若平均測量時間不夠長,會出現統計性誤差,可用偽隨機信號來解決。
信號發生器的應用
信號發生器又稱信號源或振蕩器,在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數方程式來表示。能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數信號發生器。函數信號發生器在電路實驗和設備檢測中具有十分廣泛的用途。例如在通信、廣播、電視系統中,都需要射頻(高頻)發射,這里的射頻波就是載波,把音頻(低頻)、視頻信號或脈沖信號運載出去,就需要能夠產生高頻的振蕩器。在工業、農業、生物醫學等領域內,如高頻感應加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器。
高頻、超高頻和微波信號發生器已形成標準信號發生器系列,不但實現了固態化,而且出現了合成信號發生器和程控信號發生器等;在頻率的范圍、精度、穩定度、分辨力以及輸出電平的范圍、精度、頻響、頻譜純度等性能方面,都在不斷地提高。帶有微處理器的合成高頻信號發生器,其頻率、輸出、調制等的控制已全部鍵盤化,并有6位數字顯示。
信號發生器的應用實例
1、信號發生器可以用來調節電臺和對講機的靈敏度
其基本原理就是使對講機接收通道中的濾波槽路對有用的信號傳輸衰減達到最小,從而使對講機具有較高的靈敏度,這在一些業余電臺改頻改造和自制電臺中應用得比較多。信號發生器在此同樣扮演的是模擬空中信號的角色。如果對講機本身具有接收信號強度S表或者測試點,可以用信號發生器輸入一個使機器信號表指示30%左右強度的信號(容易看出調節的變化效果),然后按照對講機維修手冊的說明,調節接收槽路,使信號表指示到最大,要是在調節過程中出現信號表滿表的情況,可以再把信號發生器的信號幅度調小一些。通常,為了保證整個頻段的靈敏度,平均需要采用在目標頻段的高端、低端、中心多個頻率點作為參考點進行“統調”。對于沒有信號強度指示反饋的對講機,只能通過在低信噪比狀態下,監視信噪比的改善與劣化來調整接收槽路。其實,信號發生器除了可以調節對講機的接收靈敏度,也可以用來調校收音機和電視機,只要信號發生器能產生相同類型的信號即可。
2、信號發生器可以用來調測濾波器
調測濾波器的理想儀器二字線,網絡分析儀和掃頻儀,其主要功能部件之一就是信號發生器。在沒有這些高級儀器的情況下,信號發生器配合高頻電壓測量工具,如超高頻毫伏表、頻率足夠高的示波器、測量接收機等,也能勉強調試濾波器,其基本原理是測量濾波器帶通頻段內外對信號的衰減情況。信號發生器在此扮演的是標準信號源的角色,信號發生器產生一個相對比較強的已知頻率和幅度信號,從濾波器或者雙工器的INPUT端輸入,測量輸出端信號衰減情況。帶通濾波器要求帶內衰減盡量小,帶外衰減盡量大,而陷波器正好相反,陷波頻點衰減越大越好。因為普通的信號發生器都是固定單點頻率發射的,所以調測濾波器需要采用多個測試點來“統調”。如果有掃頻信號源和配套的頻譜儀,就能圖示化地看到濾波器的全面頻率特性,調試起來極為方便。
3、信號發生器用于對講機話音電路和調制電路的調測
信號發生器代替駐極體拾音器向對講機的“MICin”送入符合要求的1千赫茲單音信號(輸入幅度要求在維修手冊會有標明),然后使調頻對講機處于發射狀態。正常情況下,在接收機中會聽到1千赫茲的音頻,通過調制度儀,可以測量出被測對講機的調制幅度。由此,可以檢測和調整調頻對講機的語音調制電路(調制度一般在對講機內部可調整)。一般25千赫茲間隔FM調制的對講機,要求在1千赫茲音頻下調制度在4.5千赫茲左右。調頻對講機調制過小,語音會偏輕,調制過大,會影響話音,并增加占用帶寬。有的發射無語音故障的對講機,也可以通過類似方法從MICin開始逐級測量語音信號狀況。
4、信號發生器用于音頻功放的維修
信號發生器在此扮演的是理想信號源的角色。信號源產生一個適當幅度的音頻正弦信號,作為音頻功放的信號輸入。通過測量音頻功放的輸出幅度和波形,我們可以判斷音頻功放電路工作是否基本正常,包括是否有自激等不正常狀態以及失真情況。
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