电子测量技术与仪器ppt课件

电压输入
• 1.各部分电路的作用
• 振荡器是低频信号发生器的核心，其产生频率可调的正 弦信号，一般由RC振荡器或差频式振荡器组成。振荡器 决定了输出信号的的频率范围和频率稳定度。 低频信号发生器的放大器包括电压放大器和功率放大器， 以达到实现输出一定电压幅度和功率的要求。电压放大 器的作用是对振荡器产生的微弱信号进行放大，并把功 率放大器、输出衰减器以及负载和振荡器隔离起来，防 止对振荡信号的频率产生影响，所以又把电压放大器称 为缓冲放大器。 输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率，由 连续调节器和步进调节器组成。常用的输出衰减器原理 图如图2.5所示。
电子测量技术与 仪器
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高等职业教育“十二五”规划教材（电子信息 类）
电子测量技术与仪器
电
课件策划：王成安 课件制作：宋月丽
子
教 案
机械工业出版社
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目
录
第1章 电子测量技术的基础知识 第2章 常用信号发生器的使用 第3章 电流和电压的测量方法与测量仪器 第4章 频率和时间的测量技术与测量仪器
类型 超低频信号发生器 低频信号发生器 频率范围 0.0001Hz～1kHz 1 Hz～ 1MHz 主要应用 电声学、声纳 低频电子技术
视频信号发生器
高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器
20 Hz ～ 10MHz
200kHz ～ 30MH 30MHz ～300MHz 300MHz以上
无线电广播
• 2.1.1 信号发生器的用途
测量用信号发生器又称为信号源，是最基本和应用最广泛的电子测量仪器之一， 它可以给被测设备提供各种不同频率的正弦波信号、方波信号、三角波信号等， 信号的幅值可按需要进行调节，然后由其它的测试仪器观测被测设备的输出响 应。这个过程如图2.1所示。
信 号 发 生 器
输入 激励
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R1 R2 R3 C Vi R4 R5 R6 R R7 R8
1 2 3 4 5 6 7 8 Vo2
•
•
图2.5 衰减器电原理图
图中的电位器R为连续调节器（电压幅度细调），电阻R1～R8与开关构成了步进衰减器， 开关就是步进调节器（电压幅度粗调）。调节R或变换开关的挡位，均可使衰减器输出不 同的电压幅度。 步进衰减器一般以分贝（dB）值即20lg（VO / Vi）来标注刻度。波段开关每增加一档， 就增加10dB的衰减量。 输出电路一般还包括电子电压表，一般接在衰减器之前。经过衰减的输出电压应根据电 压表读数和衰减量进行计算。 输出级包括功率放大器、阻抗变换器和指示电压表几部分。功率放大器对衰减器输出的
被 测 设 备
输出 响应
测 试 仪
图2.1 信号发生器的用途
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• 一般来说，信号发生器的用途主要有以下三个方面：
• 1.用作激励源 • 2.用作信号仿真 • 3.用作校准源
• 2.1.2
• •
信号发生器的分类
信号发生器一般可分为通用信号发生器和专用信号发生器两大类。专用信号发 生器是为某种特殊用途而设计生产的仪器，能提供特殊的测量信号，如电视信 号发生器、调频信号发生器等。 通用信号发生器根据其工作频率的不同，可分为超低频、低频、视频、高频、 甚高频、超高频几大类。信号发生器的工作频率范围见表2.1。
第5章 万用电桥和Q表的使用
第6章 晶体管特性图示仪的使用 第7章 信号频谱与电路频率特性的测量技术 第8章 数据信号的测量技术 第9章 智能化测量仪器与自动测量系统 第10章 虚拟测量技术
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第2章 常用信号发生器的使用
• 2.1
•
信号发生器的种类和技术指标
高频电子技术 电视、调频广播 雷达、导航、气象
• 2.1.3
信号发生器的一般组成
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• 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、 输出电路、电源、指示器五部分组成。
振荡器
变换器
输出电路
输出
电源
指示器
• 图2.2 信号发生器的一般组成框图
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• 2.2
低频信号发生器的使用
• 低频信号发生器的输出频率范围通常为20Hz～20kHz，所以又称为音 频信号发生器。现代生产的低频信号发生器的输出频率范围已延伸到 1Hz～1MHz频段，且可以产生正弦波、方波及其它波形的信号。 • 低频信号发生器广泛用于测试低频电路、音频传输网络、广播和音响 等电声设备，还可为高频信号发生器提供外部调制信号。
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• （3）频率稳定度 • 信号发生器的频率稳定度是指在一定时间内仪器输出频率准确度的变 化，它表示了信号源维持工作于某一恒定频率的能力。信号发生器的 频率稳定度是由振荡器的频率稳定度来保证的。频率稳定度可分为短 期频率稳定度和长期频率稳定度。
• 2．输出特性 • （1）输出形式
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• 信号发生器的输出形式有平衡输出（或叫对称输出u2）和不平衡输出 （或叫不对称输出u1）两种形式，如图2.3所示
信号 源 + u1 号
+ u2 ——
——
• 图2.3 信号发生器的平衡输出和不平衡输出。
• （2）输出阻抗 • （3）电平特性 • （4）输出波形及其非线性失真
• 3．调制特性
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• 2.1.4
• 1．频率特性
• • • •
信号发生器的主要技术指标
• 信号发生器的技术指标主要包括三项内容。
信号发生器的频率特性包括有效频率范围、频率准确度和频率稳定度。 （1）有效频率范围 （2）频率准确度 信号发生器的频率准确度是指信号频率的实际值fx与其标称值f0的相 对偏差，其表达式为：
fx f0 f f0 f0
• 2.2.1
低频信号发生器的组成与技术指标
• 如图2.4所示，是低频信号发生器的组成框图，它包括振荡器、电压 放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。
电压输出 振 荡 器 放 大 器 振荡输 出调节 输 出 衰 减 器 功率 放大 器 阻 抗 变 换 器 S
功率输出
指示电压表
图2.4 低频信号发生器的组成框图