電子測(cè)量?jī)x器(第2版)肖曉萍主編第三章課件

1、3.1正弦信號(hào)發(fā)生器的主要性能指標(biāo) 3.2 低頻信號(hào)發(fā)生器 3.2.1低頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成 3.2.2通用RC振蕩器 3.3 高頻信號(hào)發(fā)生器3.3.1高頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成和分類 3.3.2高頻信號(hào)發(fā)生器的基本工作原理 3.4 函數(shù)發(fā)生器 3.4.1由方波產(chǎn)生三角波、正弦波的電路 3.4.2由正弦波產(chǎn)生方波、三角波的電路 3.4.3由三角波產(chǎn)生方波、正弦波的電路 3.5 信號(hào)發(fā)生器的選擇和使用 3.5.1信號(hào)發(fā)生器選擇的一般原則 3.5.2信號(hào)發(fā)生器的正確使用 正弦信號(hào)發(fā)生器的三大指標(biāo)：頻率特性、輸出特性和調(diào)制特性。1.頻率特性（1）頻率范圍 （2）頻率準(zhǔn)確度（3）頻率穩(wěn)定度2.輸出特性

2、 （1）輸出信號(hào)的幅度（2）輸出電平范圍（3）輸出電平的頻響（4）輸出電平準(zhǔn)確度（5）輸出阻抗（6）輸出信號(hào)的頻譜純度3.調(diào)制特性高頻信號(hào)發(fā)生器在輸出正弦波的同時(shí)，一般還能輸出一種或一種以上的已被調(diào)制的信號(hào)（如調(diào)幅信號(hào)、調(diào)頻信號(hào)或調(diào)相和脈沖調(diào)制等） 。3.1正弦信號(hào)發(fā)生器的主要性能指標(biāo) 返回 圖3.1 QF1022型低頻信號(hào)發(fā)生器原理方框圖（1）主振級(jí) 主振級(jí)用來(lái)產(chǎn)生低頻正弦信號(hào)，決定輸出頻率，振蕩頻率范圍為信號(hào)發(fā)生器的有效頻率范圍。如RC振蕩器。（2）變換級(jí) 它將振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大或變換，給出所要求的波形。如波形變換電路。（3）輸出級(jí) 為被測(cè)設(shè)備提供所要求的輸出信號(hào)電壓或信號(hào)功率，包括

3、調(diào)整信號(hào)輸出電平和輸出阻抗的裝置。（4）輸出指示電路 提供觀察輸出信號(hào)的裝置。如頻率計(jì)。（5）電源 為測(cè)試信號(hào)源的各部分電路提供所需的各種供電電壓，保證它們正常工作。 3.2 低頻信號(hào)發(fā)生器3.2.1低頻信號(hào)發(fā)生器的基本組成2.幅度自穩(wěn)定電路負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻時(shí)滯現(xiàn)象電流I熱敏電阻Rt阻值 幅度自穩(wěn)定原理3.2.2 通用RC振蕩器1.文氏橋振蕩器工作原理圖3.2 文氏橋振蕩器 振蕩頻率某些因素放大器的增益輸出電壓Rt、Rf上的電壓、Rt上的電流RtRf上的電壓（即負(fù)反饋量加大）閉環(huán)增益輸出電壓輸出電壓趨向于保持振幅穩(wěn)定條件所需的數(shù)值。返回2.鎖相信號(hào)發(fā)生器鎖相環(huán)路由壓控振蕩器(簡(jiǎn)稱VCO,其振

4、蕩頻率可由偏置電壓改變)、鑒相器(簡(jiǎn)稱PD，其輸出端直流電壓隨其兩個(gè)輸入信號(hào)的相位差改變)、低通濾波器（簡(jiǎn)稱LPF，濾除高頻成分）及晶體振蕩器等部分構(gòu)成。圖3.4 鎖相環(huán)基本方框圖 例如國(guó)產(chǎn)QF1055QF1055A型標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。3.合成信號(hào)發(fā)生器頻率合成技術(shù)大致可分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段是直接頻率合成技術(shù)，第二個(gè)階段是間接合成技術(shù)（又稱為鎖相合成技術(shù)），第三個(gè)階段是數(shù)字頻率合成（縮寫為DDFS）。下面主要以十進(jìn)頻率合成信號(hào)發(fā)生器的頻率合成過(guò)程介紹間接合成法。圖3.5十進(jìn)頻率合成信號(hào)發(fā)生器原理方框圖經(jīng)過(guò)六級(jí)相同的合成單元，每經(jīng)過(guò)一級(jí)合成單元，產(chǎn)生頻率的個(gè)數(shù)增為原來(lái)的10倍，頻率間隔減為原來(lái)

5、的1/10，最后獲得的信號(hào)頻率為2.000 000 02.099 999 9MHz信號(hào)，頻率間隔為0.1Hz。（3）1MHz頻率綜合數(shù)字單元 得到的信號(hào)為20.000 000 020.999 999 9MHz，頻率間隔為0.1Hz。（4）10倍頻鎖相環(huán)（10倍頻器）輸出頻率為200.000 000209.999 999MHz，頻率間隔為1Hz。（5）10MHz單元和調(diào)制混頻級(jí) 產(chǎn)生160、170、180、190、200MHz五個(gè)10MHz步進(jìn)變化的點(diǎn)頻信號(hào)。該信號(hào)再與10倍頻器送來(lái)的200210MHz（頻率間隔為1Hz）信號(hào)混頻后，取出差頻，得到了20Hz50MHz的輸出信號(hào)。 返回3.4 函

6、數(shù)發(fā)生器 圖3.7 XD-8型超低頻信號(hào)發(fā)生器原理框圖（a） 正弦波的折線近似 （b） 二極管整形網(wǎng)絡(luò) 圖3.8 由三角波整形成正弦波3.4.1由方波產(chǎn)生三角波、正弦波的電路圖3.9 XD-11精密信號(hào)發(fā)生器3.4.3 由三角波產(chǎn)生方波、正弦波的電路3.4.2 由正弦波產(chǎn)生方波、三角波的電路圖3.10 NF-1651A函數(shù)發(fā)生器框圖 圖3.11函數(shù)發(fā)生器波形圖返回1.信號(hào)發(fā)生器使用前的注意事項(xiàng)（1）使用前應(yīng)詳細(xì)閱讀技術(shù)說(shuō)明書或儀器使用說(shuō)明，在了解儀器的基本性能、使用方法基礎(chǔ)上才可開(kāi)機(jī)使用。（2）接通電源前,檢查測(cè)量裝置的接線是否正確。儀器的量程、頻段、衰減、輸出等旋鈕是否有松脫、錯(cuò)位現(xiàn)象。（3

7、）儀器預(yù)熱。（4）對(duì)于表針指示的儀器,應(yīng)在接通電源前進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。觀察指針是否指零或規(guī)定值，如有差異，可用螺絲刀輕輕旋轉(zhuǎn)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使表針指示為零。在儀器通電并充分預(yù)熱后，進(jìn)行電氣調(diào)零，將儀器的輸入端短路，調(diào)節(jié)儀器使其讀數(shù)指示零或規(guī)定值。（5）對(duì)于具有內(nèi)部校準(zhǔn)裝置的儀器，使用前要正確校準(zhǔn)。（6）電子儀器要求注意防塵、防潮、防腐、防振動(dòng)等方面的日常維護(hù)。 3.5.2信號(hào)發(fā)生器的正確使用2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的使用（1）YB1636函數(shù)信號(hào)發(fā)生器主要技術(shù)性能 電壓輸出（VOLTAGE OUT） a.頻率范圍：0.1Hz1MHz； b.輸出波形：正弦波、方波、三角波、斜波、TTL方波、直流電平、調(diào)頻波

8、； c.輸出信號(hào)類型：?jiǎn)晤l、調(diào)頻； d.調(diào)頻信號(hào)：電壓范圍010V；頻率0.1Hz100Hz； e.輸出電壓幅度：20VP-P（開(kāi)路）；10VP-P（50）； f.正弦波失真：2%，10Hz20KHz； g.頻率響應(yīng)： 0.1Hz100KHz，0.4dB； 100KHz1MHz，1.5dB； h.直流偏置：-10V10V（開(kāi)路）；-5V5V（50）； i.方波上升時(shí)間：150ns； j.輸出阻抗: 50。TTL輸出 a.輸出幅度：+3V； b.上升時(shí)間：25ns。額定電壓：220V。3. AS1053高頻信號(hào)發(fā)生器的使用（1）主要技術(shù)性能信號(hào)發(fā)生器輸出頻率 0.1MHz150MHz，分三個(gè)頻段

9、： : 0.1MHz1MHz；: 1MHz10MHz；: 10MHz150MHz；音頻內(nèi)調(diào)制信號(hào)a.調(diào)幅內(nèi)調(diào)制 信號(hào)頻率: 1000Hz；調(diào)制深度：約30%(50終端負(fù)載);工作頻段：1、2、3；b.調(diào)頻內(nèi)調(diào)制 信號(hào)頻率：400Hz、1000Hz；調(diào)頻頻偏：22.5KHz （400Hz）、75KHz（1000Hz）；工作頻段： 2、3；c.立體聲調(diào)制 信號(hào)頻率：L（左） 400 Hz、R（右） 1000Hz；調(diào)頻頻偏：約75KHz；工作頻段： 3； d.外調(diào)制輸入幅度：03Vrms；e.外調(diào)制深度：090%。射頻信號(hào) a.輸出幅度 316 mVrms（50）； b.頻率指示準(zhǔn)確度 110-41個(gè)字；工作頻率、信號(hào)方式存儲(chǔ)：十個(gè)。（2）面板結(jié)構(gòu)調(diào)幅AM控制鍵調(diào)頻FM控制鍵立體聲STERO控制鍵調(diào)頻頻偏22.5 KHz和75 KHz選擇鍵外伴音調(diào)制工作按鍵（EXTERN）外調(diào)制調(diào)制度調(diào)節(jié)旋鈕（MOD AMPL）電源開(kāi)關(guān)（POWER）射頻頻率和信號(hào)工作方式存儲(chǔ)按鍵（STO）存儲(chǔ)或調(diào)取單元編號(hào)顯示數(shù)碼管：09存儲(chǔ)的頻率和工作方式調(diào)取按鍵（REC）射頻頻率數(shù)碼指示：5位；頻率調(diào)諧電位器：按下STO和REC鍵后兼作存儲(chǔ)單元的調(diào)節(jié)；頻率快速調(diào)諧選擇按鍵工作頻段選擇按鍵 射頻輸出幅度調(diào)節(jié)電位器射頻信號(hào)輸出端 外調(diào)制輸入CH R 外調(diào)