测量用信号源第六章-2PPT课件
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测量用信号发生器课件
测量用信号发生器的注意事项
注意安全
在操作测量用信号发生器时，需要注意安全，避 免发生触电等意外事故。
避免干扰
在测试过程中，需要注意避免外界干扰，如电磁 干扰、电源波动等。
定期校准
为了确保测量结果的准确性，需要定期对测量用 信号发生器进行校准。
测量用信号发生器的维护保养பைடு நூலகம்
定期检查测试电缆是否损坏或老 化，如果发现损坏或老化情况需 要及时更换。
都有其特定的应用场景。
按功能分类
信号发生器可以分为模拟式和数 字式两种类型，模拟式信号发生 器主要采用电子器件实现，而数 字式信号发生器则采用数字技术
实现。
02
测量用信号发生器的基本原理
Chapter
正弦波信号发生器的工作原理
01
02
03
正弦波振荡电路
基于LC振荡回路，通过反 馈信号控制放大器的增益 ，保持正弦波的幅度和频 率稳定。
01
电压、电流、电阻 、电容、电感等的 测量
02
频率、周期、相位 差的测量
03
放大器增益和幅频 特性的测量
04
频谱分析仪校准和 微波网络分析仪校 准等
在通信测量中的应用
01
02
03
04
模拟和数字通信信号的生成和 分析
调制解调、频偏、失真等的测 量
音频、视频、数据等信号的模 拟和调制
无线通信信号的接收和发射等
数字化信号发生器采用数字信号处理技术，可以对信号进行数字化处理，如滤波、放大、整形等，提 高了信号的质量和稳定性。
网络化控制
数字化信号发生器可以通过网络进行远程控制，方便测试人员进行自动化测试和远程调试。
THANKS
不确定度数据表示方法
4. 估计置信因子k
B类标准不确定度为:
uB
a k
vi
1[u(xi )]2 2 u(xi )
15
第15页，幻灯片共70页
二、 标准不确定度的B类评定
区间半宽度a的确定
❖ 以前的观测数据； ❖ 对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验； ❖ 制造厂（生产部门）提供的技术说明书；
❖ 校准证书、检定证书、测试报告或其他文件提供的数 据、准确度等别和级别；
2
sp
(xijxj) /m(n1)
j1 i1
m
s s(x)sp (
2)/
ii
i
i1
14
第14页，幻灯片共70页
二、 标准不确定度的B类评定
➢ 用非统计方法进行评定
➢ 用估计的标准偏差表征 B类标准不确定度分量评定的步骤：
1.判断被测量可能值的区间（-a，a）;
2.确定区间半宽度a；
3.假设被测量在区间内的概率分布;
4
第4页，幻灯片共70页
第一节 测量不确定评定的一般要求
一、测量不确定度评定步骤
5、确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui (y)
f ui(y)ciu(xi)xi u(xi)
6、对应各标准不确定度分量ui (y)进行合成，得到合 成标准不确定uc。
7、确定被测量Y可能值分布的包含因子
8、确定扩展不确定度U=kuc
7
第7页，幻灯片共70页
例：用比较法校准一台电压表在1MHz频率时的1V电压示值，分析校准的 不确定度来源。
可能的不确定度来源：
1. 标准表不准引入的不确定度；
2. 信号源两次读数间的漂移引入的不确定度；
3. 开关两路的不一致性引入的不确定度；
《测量用信号发生器》PPT课件
3)
模拟直接合成法的例子直接频率合成器的原理框图。
晶振
谐 波 发 生器 (倍 频 )
8 MHz 分 频 (÷10)
2 MHz 混 频 (＋ )
2.8 MHz
0.28 MHz
滤波
分 频 (÷10)
6 MHz 混 频 (＋ )
6.28 MHz 滤波
分
频
0.628 MHz (÷10)
4 MHz 混 频 (＋ )
5.1 信号发生器的种类、组成与技术指标
5.1.1 信号发生器的分类
1. 按频率范围分 按照输出信号的频率范围对无线电测量用正弦信号发生器进行分类是传统的分类方法。
2. 按用途分 根据用途的不同，信号发生器可以分为通用信号发生器和专用信号发生器两类。
3. 按输出波形分 根据所输出信号波形的不同，信号发生器可分为正弦信号发生器、矩形信号发生器、脉冲信号
信号源产生不同频率、不同波形或调制的电压/电流信号并加到被测电路与设备上，用其它 测量仪器观察、测量被测对象的输出响应，以分析确定被测对象的性能参数。
测 量 用 输 入 激 励 信 号 发 生 器
被 测 对 象
输 出 响 应
测 量 仪 器
作用：1、测元件参数； 2、测网络的幅频特性； 3、测试接收机的性能； 4、测量网络的瞬态响应； 5、校准仪表。
发生器、三角波信号发生器、钟形脉冲信号发生器和噪声信号发生器等。 4.
按调制方式的不同，信号发生器可分为调频、调幅、脉冲调制、I-Q矢量调制等类型。 5.
按信号发生器的性能指标，可分为一般信号发生器和标准信号发生器。
5.1.2
一般包括振荡器、变换器、指示器、电源及输出电路等五部分。
调制器
测量用信号源
数字RF技术会超出目前测试设备旳功能，要求生成 在诸多无线应用中日益常见旳宽带宽和迅速变化旳 信号
（4）生成无线I/Q和IF信号
Practice is a best way to learnig
电子测量技术
2 频率合成技术
1.频率合成原理
石英晶体
代数运算 （加、减、乘、除
ractice is a best way to learnig
电子测量技术
PLL主要性能指标
• 环路带宽
对输入信号旳相位而言，锁相环具有低通滤波器 旳传播特征，其高频截止频率称为环路带宽。环路 带宽越低，其滤波作用越好。
对输入信号整体而言，具有窄带滤波特征。只允 许输入信号角频率附近旳频率分量经过，阻止远离 输入频率旳频率分量传送到输出端，在一定范围内 跟踪输入频率！
高速复杂波形合成成为信号产生技术旳主流和热点
Practice is a best way to learnig
电子测量技术
5、信号发生器旳发展趋势
（1）生成预加重/去加重信号
补偿传播线旳频率特点，提升接受机旳信号保真度
（2）生成多电平信号
将多电平看做一种信号旳多种离散幅度 简称为脉冲幅度调制或PAM （3）生成宽带RF信号
电路构造：RC文氏桥式振荡器、差频式振荡器
Practice is a best way to learnig
电子测量技术
3、通用信号发生器
（1）低频信号发生器
• 构成原理
主振器— RC文氏桥 式振荡器
电压反馈式振荡器
R1与R2、C1与C2构成具有选频功能旳串-并联正反馈支路 取R1=R2=R，C1=C2=C，起振频率f0满足
正弦----
t
（4）生成无线I/Q和IF信号
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电子测量技术
2 频率合成技术
1.频率合成原理
石英晶体
代数运算 （加、减、乘、除
ractice is a best way to learnig
电子测量技术
PLL主要性能指标
• 环路带宽
对输入信号旳相位而言，锁相环具有低通滤波器 旳传播特征，其高频截止频率称为环路带宽。环路 带宽越低，其滤波作用越好。
对输入信号整体而言，具有窄带滤波特征。只允 许输入信号角频率附近旳频率分量经过，阻止远离 输入频率旳频率分量传送到输出端，在一定范围内 跟踪输入频率！
高速复杂波形合成成为信号产生技术旳主流和热点
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电子测量技术
5、信号发生器旳发展趋势
（1）生成预加重/去加重信号
补偿传播线旳频率特点，提升接受机旳信号保真度
（2）生成多电平信号
将多电平看做一种信号旳多种离散幅度 简称为脉冲幅度调制或PAM （3）生成宽带RF信号
电路构造：RC文氏桥式振荡器、差频式振荡器
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电子测量技术
3、通用信号发生器
（1）低频信号发生器
• 构成原理
主振器— RC文氏桥 式振荡器
电压反馈式振荡器
R1与R2、C1与C2构成具有选频功能旳串-并联正反馈支路 取R1=R2=R，C1=C2=C，起振频率f0满足
正弦----
t
信号源基础精讲课件
均衡器调整
在传输过程中使用均衡器对信号进行补偿， 以纠正信号畸变。
信号源的稳定性问题及解决方案
01
02
03
04
总结词
信号源的稳定性问题通常 表现为信号输出不稳定、 画面闪烁或声音断断续续 。
检查电源稳定性
确保信号源设备使用的电 源是稳定的，并考虑使用 不间断电源（UPS）来保 护设备。
定期维护和清洁
信号源基础精讲课 件
目 录
• 信号源概述 • 信号源基础知识 • 信号源的工作原理 • 信号源的常见问题及解决方案 • 信号源的发展趋势与展望
01
信号源概述
信号源的定义
信号源
产生和发送信号的设备或装置， 用于传输信息、数据或能量。
信号
携带信息的物理量，可以是电、 光、声、磁等不同形式。
信号源的分类
调频（FM）
通过改变载波的频率来调制信号，抗干扰能力强 ，传输质量好。
调幅（AM）
通过改变载波的振幅来调制信号，实现简单，但 抗干扰能力较弱。
ABCD
调相（PM）
通过改变载波的相位来调制信号，抗干扰能力强 ，传输质量好。
数字调制
将数字信号转换为适合传输的格式，如QPSK、 QAM等，具有较高的传输效率和可靠性。
电源波动
使用稳定的电源供电，并考虑使 用不间断电源（UPS）来保护设
备免受电源波动的影响。
信号源的失真问题及解决方案
总结词
信号源失真是指信号在传输过程中发生畸变 ，导致信号质量下降。
调整信号源的输出电平
确保信号源的输出电平在适当的范围内，以 减少失真。
使用高品质的线缆和连接器
选择低阻抗、低失真的线缆和连接器，以减 少信号损失和失真。
测量用信号源第六章
二、直接频率合成技术(第一阶段）
1、直接频率合成技术的过程
1
1
10
10
4.735MHz~ ~ ~ 4.735MHz
~ ~ ~ 7.35MHz 7.35MHz
3.5MHz
~ ~ ~窄带滤波器 3.5MHz
混频器M
M3
M2
M 1 0.5MHz 1
0.735MHz
0.35MHz
10
10分频器
谐
4MHz
波
发
生
器
1MHz的基准频率
7M H z
3MHz
5MHz 1 2 3 4 65 MH 7 8 9 0
1
1
10
10
4.735MHz~ ~ ~
~ ~ ~ ~ ~ ~ 7.35MHz
3.5MHz
窄带滤波器
4.735MHz
7.35MHz
3.5MHz
混频器M
M3
M2
M 1 0.5MHz 1
0.735MHz 0.35MHz
10
10分频器
谐
4MHz
7MHz
3MHz
5MHz 1
波
2 3
4
发
65 MHz
生
7 8
器
9 0
1MHz的基准频率
2、直接频率合成技术的特点 直接合成法的优点是工作可靠，频率转换速度快，
但是需要大量的混频器、分频器和窄带滤波器，这样， 造成体积大，难以集成化，所以价格昂贵。但是，直接 频率合成切换频率的速度快，至今仍是一个特点。
二、信号源的分类 （一）按信号的基波频率分类
（1）超低频信号源，频率范围为0.0001~1000Hz； （2）低频信号源，频率范围为1Hz~200kHz。其中使用 较多的为20Hz~20kHz，这时又称为间频信号源； （3）视频信号源，频率范围为10Hz~10MHz； （4）高频信号源，频率范围为200kHz~30MHz，有 一些信号源频率略窄，例如，只有3~30MHz，亦称为高 频信号源； （5）甚高频信号源，甚高频又称为特高频，频率范围 为30~300MHz； （6）超高频信号源，频率范围在300MHz以上。
电子科大微波测量第二部分测量用信号源幻灯片PPT
器等领域。
根本微波信号发生器的框图
电子流与电场的能量交换
任何微波振荡器的根本任务是要借助 运动着的电子，将直流电源的能量转换为 微波能量，以到达产生振荡的目的。
要将电子进展密度调制，将均匀分布 的电子变成群聚电子块，才能实现利用电 子将直流电源的能量转换为微波能量。
电子流与场相互作用
电子流与场相互作用
电子科大微波测量第二局 部测量用信号源幻灯片
PPT
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微波信号源
微波测量用信号源主要指产生微波正弦振荡的各种微波信号发生器
灯塔管振荡器
P：板极 G: 栅极 K:阴极 〔三个电极为平行的平面状，减小渡越时间，减小 引线电感〕 频率可达4G，功率可达瓦级〔5瓦〕
反射速调管构造示意图
群聚原理
电子往返渡越时间: N=〔n+3/4〕个振荡周期 〔n为任意正整数〕
调制可采用平顶方波或矩形脉冲，不能采用正弦波等
固态微波振荡器
雪崩二极管振荡器有同轴型、波导型和微带型。 管子可工作于连续波和脉冲状态。最但特点是能工作到 很高的毫米波段而有相当大的功率输出，缺点是比耿氏 管的噪声高，调谐范围较窄。
PIN调制器
PIN是一种特殊的二极管，在P区和N区中间有一层极薄 的几乎为纯半导体的I区〔本征区〕。
管子加反向偏压时：
I区的空穴和电子被吸走而成为空乏层， 管子 具有很大的电阻，同时具有低低哪容、 低损耗和耐高压。
为保证改变频率时输出的幅度不变，必须要求稳幅环路中信号取样器的耦合 度和检波器的灵敏度在工作频带内的频率响应平坦。 采用定向耦合器的另一个优点是能显著改善稳幅源输出端内的有效反射系数。
根本微波信号发生器的框图
电子流与电场的能量交换
任何微波振荡器的根本任务是要借助 运动着的电子，将直流电源的能量转换为 微波能量，以到达产生振荡的目的。
要将电子进展密度调制，将均匀分布 的电子变成群聚电子块，才能实现利用电 子将直流电源的能量转换为微波能量。
电子流与场相互作用
电子流与场相互作用
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微波信号源
微波测量用信号源主要指产生微波正弦振荡的各种微波信号发生器
灯塔管振荡器
P：板极 G: 栅极 K:阴极 〔三个电极为平行的平面状，减小渡越时间，减小 引线电感〕 频率可达4G，功率可达瓦级〔5瓦〕
反射速调管构造示意图
群聚原理
电子往返渡越时间: N=〔n+3/4〕个振荡周期 〔n为任意正整数〕
调制可采用平顶方波或矩形脉冲，不能采用正弦波等
固态微波振荡器
雪崩二极管振荡器有同轴型、波导型和微带型。 管子可工作于连续波和脉冲状态。最但特点是能工作到 很高的毫米波段而有相当大的功率输出，缺点是比耿氏 管的噪声高，调谐范围较窄。
PIN调制器
PIN是一种特殊的二极管，在P区和N区中间有一层极薄 的几乎为纯半导体的I区〔本征区〕。
管子加反向偏压时：
I区的空穴和电子被吸走而成为空乏层， 管子 具有很大的电阻，同时具有低低哪容、 低损耗和耐高压。
为保证改变频率时输出的幅度不变，必须要求稳幅环路中信号取样器的耦合 度和检波器的灵敏度在工作频带内的频率响应平坦。 采用定向耦合器的另一个优点是能显著改善稳幅源输出端内的有效反射系数。
测量用信号源
第六章测量用信号源第一节引言测量用信号源指测量用信号发生器．在电子电路测量中，需要各种信号源．大致可分为三大类：即正弦信号发生器、函数波形）信号发生器和数字信号发生器．正弦信号源在线性系统测试中具有特殊意义，这是因为正弦测试信号具有它独特的特点：它的波形不受线性电路或系统的影响．众所周知．在正弦信号的激励下，线性电路内的所有电压和电流都是具有同一频率的正弦波，只是彼此之间的幅值和相位可能有所差别．此外，若已知线性系统对一切频率（或一组靠得很近的频率）的外加正弦信号的幅值和相位的响应，那么就能够完全确定该系统在其线性工作范围内对于任意输入信号的响应．也就是说，正弦波测试是线性系统频域分析的重要实验方法。
正因为正弦测试信号的上述特点，正强信号源在线性系统测试中应用十分广泛，例如，电子放大器增益的测量、相位差的测量、非线性失真的测鳗、以及系统频域特性的测量等等．无不需要正蓝信号源．具有频率稳定度很高的正弦信号源还可以作为标准频率源，它可以作为勺其它各种频率测量进行比对的标准频率．本章专门讨论正弦信号源．我们将对一般正弦信号发生器作扼要介绍，而重点放在锁相和频率合成技术在正弦信号源中的应用．第二节正弦信号发生器的分类.组成和工作特性一、分类与组成正弦信号发生器的分类与其组成密切相关．传统的分类是：无线电测量用正弦信号发生器一般按频段分，见表6－l。
这一类信号发生器一般都是波段式的．有线载波通信系统用正弦信号发生器．其输出频率范围是根据载波复用设备的话路所占用的频带宽度来划分的，见表6－2．这一类信号发生器都是差频式的，通常称“电平振荡器”，例如，18。
6 MHZ电平振荡器，其输出频率为10 k H～18。
6 MHZ．它是1800成 3 600路载波系统的测试用信号源．（－）波段式信号发生器组成波段式信号发生器的组成方框图如图6-l所示．输出频率由主振级确定，低于视频频段的主振器一般采用RC振荡器，而高频段的主振器都采用LC振荡器，由于这两类振荡器的频率覆盖都不大，故都做成波段式的．高频信号发生器除输出等幅波外，还可输出调幅波（AM），而甚高频信号发生器还可输出调频波FM）．由主振级输出的正弦信号经缓冲级（调制级）输出级，并通过输出电路而输出．输出电路用来进行输出电压（电平）的选择和输出阻抗变换之用（详后）（二）差频式信号发生器组成差频式信号发生的组成方框图示于图6－2，主要包括：固定频率振荡器（f2）、可变频率振荡器(f1),混频器以及低通滤波器。
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f0
(在t1时段）
.
13
第六章 测量用信号源
衡量频率稳定程度时还常用到基本上只考虑系统误差 影响的老化率和基本上只考虑随机误差影响的阿仑方差。
◆老化率 通常用一天内的频率平均漂移作为长期稳定度的
表征，叫做“日老化率”。用一天内频率平均漂移的 相对值表示。
K f (24h) f0
.
14
第六章 测量用信号源
第六章 测量用信号源
二、信号源的分类 （一）按信号的基波频率分类
（1）超低频信号源，频率范围为0.0001~1000Hz； （2）低频信号源，频率范围为1Hz~200kHz。其中使用 较多的为20Hz~20kHz，这时又称为间频信号源； （3）视频信号源，频率范围为10Hz~10MHz； （4）高频信号源，频率范围为200kHz~30MHz，有 一些信号源频率略窄，例如，只有3~30MHz，亦称为高 频信号源； （5）甚高频信号源，甚高频又称为特高频，频率范围 为30~300MHz； （6）超高频信号源，频率范. 围在300MHz以上。 2
数字信号发生器又称数据发生器、图形或模式 （Pattern）发生器，它主要用于数字电路测试中作为 激励源或仿真数据信号，它通常都是多路的。
.
8
第六章 测量用信号源
5．调制信号发生器 调制信号被广泛用于通信、传输和控制。它将语言、
数据、音乐及图像等信号变成电信号，经过调制被高频 电磁波或其他高频信号“携带”，以便远距离传输。携 带信号的高频信号称为载波，被载波携带的频率较低的 信号称为调制信号。将调制信号加于载波的过程称为调 制，调制后的信号称为已调制信号。不少信号源都能产 生已调制信号，称为调制信号发生器。
◆阿仑（Allan）方差 阿仑（Allan）方差是反映频率在很短时间内变化的常
用指标。由于考虑的时间间隔很短，以致系统误差引起 的频率漂移可以忽略不计，所以它只考虑了频率的随机 变化。
阿仑方差是讨论m组相邻测量时间为τ的频率值之差 异。期中每组都是在两相邻时间τ内测得，因此又称为 双取样测量。其测量值分别为fi1及fi2，其中i表示第i组， fi1表示该组第一个时间τ内的测量值，实际上是第一个 时间τ内频率的平均值，fi2是该组第二个时间τ内的测量 值。根据第二章求方差估计值的公式（2-20a），代入 条件n=2，可求得该组两数据的方差估计值
第六章 测量用信号源
（二）按信号的波形分类
1．正弦信号发生器 由于任意形状的信号均可分解为若干个正弦信号， 并且电子系统对正弦输入信号的稳态响应就是它的频率 响应，因此正弦信号是比较重要的信号。有不少信号源 就是专门产生正弦信号的，称为正弦信号发生器。
2．函数发生器
函数发生器通常至少包含正弦波、方波和三角波三种 波形。有些还包括正负锯齿波（又称斜波）、脉冲波、 阶梯波等波形。其频率上限通常不是太高，大多为几十 至上百MHz，有的还要更低。
.
3
第六章 测量用信号源
函数发生器信号的产生方法主要有两种，一种和后面
还要讨论的任意波形发生器相同，即先存储了波形量化 后的数据值，再经DAC输出要求的信号；另一种先产 生一种波形，再变换为其它要求的波形。
由三角波产生方波和正弦波的方框图
.
4
第六章 测量用信号源
正弦波变换器
在三角波为正电压时，二极管D1，D2等逐次导通，当 三角波变为负电压时，二极管D’1，D’2等逐次导通。 每导通一个二极管，电阻R与二极管支路构成的分压比
4．脉冲及数字信号发生器
脉冲信号发生器及数字信号发生器产生矩形或基本是 矩形的信号，但两者也有一些差别。
.
7
第六章 测量用信号源
脉冲发生器产生重复频率可以设定的脉冲信号，其脉 冲的幅度、宽度、极性、占空比、上升及下降时间等脉 冲参数一般均可在一定范围内设置。脉冲发生器的输出 通道数目通常不太多。它既可用于模拟电路又可用于数 字电路。
就发生变化，形成图所示的非线性输入-输出特性，致
使输入的三角波变成输出的近似正弦波。
.
5
第六章 测量用信号源
.
6
第六章 测量用信号源
3．扫频信号发生器 信号源输出信号的频率可以是固定的或在一定范围
内任意设置为某固定值，也可以是频率在某频率区间有 规律地扫动，后者称为扫频信号源，简称扫频源。多数 扫频源是正弦信号的频率扫动，但也可以是方波、三角 波等非正弦信号的基波频率在一定区间扫动。
影响频率稳定度因素：系统误差和随机误差。
信号源厂商给出的频率稳定度所对应的统计时间为 15min~24h。
测量频率稳定度具体方法：首先规定频率变化对应的
时 时段间间t1隔，在大t 测于出或信等号于源t1的的输时出间频t2率内并，绘以出明变显化小曲于线t1。的
.
12
第六章 测量用信号源
频率稳定度
fmax fmin
第六章 测量用信号源
6 .1 信号源概述
一、信号源模型
输出电阻常50，75，150，600Ω等数值，有的信 号源还备有几种输出电阻可以切换，用户可根据需要 选择。
信号源的两个输出端均未接仪器底盘，这称为信号源的输出端 是浮置的。如果输出有一端接至底盘，并接至电源地线，则称为 接地输出。很多信号源能提供浮地输出或接地输出两种方式供用 户选择。只需通过开关或跳线就可以在两种方式中任意切换。输 出是否需要接地与应用条件有关。. 若用信号激励双端均浮地的1电 路，例如，差分电路，则信号源必须使用浮地输出。
6．噪声及伪随机信号发生器
7．任意波形发生器
.
9
第六章 测量用信号源
（三）按是否采用频率合成技术分类 频率合成技术是利用一个或少数几个基准频率信号，
产生往往是较多频率的信号，所产生信号的频率稳定度 和频率准确度均与基准信号相同或相近。
（四）按其他特性分类
.
10
第六章 测量用信号源
三、信号源的主要技术指标
（一）有关输出信号频率的技术指标
1、输出频率相对误差
fc : 约定真值
.
11
第六章 测量用信号源
2、频率稳定度、老化率和阿仑方差 频率稳定度是指在一定时间间隔内，信号源在规定的
时间内频率的相对变化，所以实际上是频率不稳定度，它 表征频率源维持其工作于恒定频率上的工作能力。
.
15
第六章 测量用信号源
2 ( f i) ( f i 1 f i 1 2 f i 2 ) 2 ( f i 2 f i 1 2 f i 2 ) 2 1 2 ( f i 2 f i 1 ) 2 该方差越小，说明该组两数据离散性越小，即时间频
(在t1时段）
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第六章 测量用信号源
衡量频率稳定程度时还常用到基本上只考虑系统误差 影响的老化率和基本上只考虑随机误差影响的阿仑方差。
◆老化率 通常用一天内的频率平均漂移作为长期稳定度的
表征，叫做“日老化率”。用一天内频率平均漂移的 相对值表示。
K f (24h) f0
.
14
第六章 测量用信号源
第六章 测量用信号源
二、信号源的分类 （一）按信号的基波频率分类
（1）超低频信号源，频率范围为0.0001~1000Hz； （2）低频信号源，频率范围为1Hz~200kHz。其中使用 较多的为20Hz~20kHz，这时又称为间频信号源； （3）视频信号源，频率范围为10Hz~10MHz； （4）高频信号源，频率范围为200kHz~30MHz，有 一些信号源频率略窄，例如，只有3~30MHz，亦称为高 频信号源； （5）甚高频信号源，甚高频又称为特高频，频率范围 为30~300MHz； （6）超高频信号源，频率范. 围在300MHz以上。 2
数字信号发生器又称数据发生器、图形或模式 （Pattern）发生器，它主要用于数字电路测试中作为 激励源或仿真数据信号，它通常都是多路的。
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5．调制信号发生器 调制信号被广泛用于通信、传输和控制。它将语言、
数据、音乐及图像等信号变成电信号，经过调制被高频 电磁波或其他高频信号“携带”，以便远距离传输。携 带信号的高频信号称为载波，被载波携带的频率较低的 信号称为调制信号。将调制信号加于载波的过程称为调 制，调制后的信号称为已调制信号。不少信号源都能产 生已调制信号，称为调制信号发生器。
◆阿仑（Allan）方差 阿仑（Allan）方差是反映频率在很短时间内变化的常
用指标。由于考虑的时间间隔很短，以致系统误差引起 的频率漂移可以忽略不计，所以它只考虑了频率的随机 变化。
阿仑方差是讨论m组相邻测量时间为τ的频率值之差 异。期中每组都是在两相邻时间τ内测得，因此又称为 双取样测量。其测量值分别为fi1及fi2，其中i表示第i组， fi1表示该组第一个时间τ内的测量值，实际上是第一个 时间τ内频率的平均值，fi2是该组第二个时间τ内的测量 值。根据第二章求方差估计值的公式（2-20a），代入 条件n=2，可求得该组两数据的方差估计值
第六章 测量用信号源
（二）按信号的波形分类
1．正弦信号发生器 由于任意形状的信号均可分解为若干个正弦信号， 并且电子系统对正弦输入信号的稳态响应就是它的频率 响应，因此正弦信号是比较重要的信号。有不少信号源 就是专门产生正弦信号的，称为正弦信号发生器。
2．函数发生器
函数发生器通常至少包含正弦波、方波和三角波三种 波形。有些还包括正负锯齿波（又称斜波）、脉冲波、 阶梯波等波形。其频率上限通常不是太高，大多为几十 至上百MHz，有的还要更低。
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函数发生器信号的产生方法主要有两种，一种和后面
还要讨论的任意波形发生器相同，即先存储了波形量化 后的数据值，再经DAC输出要求的信号；另一种先产 生一种波形，再变换为其它要求的波形。
由三角波产生方波和正弦波的方框图
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第六章 测量用信号源
正弦波变换器
在三角波为正电压时，二极管D1，D2等逐次导通，当 三角波变为负电压时，二极管D’1，D’2等逐次导通。 每导通一个二极管，电阻R与二极管支路构成的分压比
4．脉冲及数字信号发生器
脉冲信号发生器及数字信号发生器产生矩形或基本是 矩形的信号，但两者也有一些差别。
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第六章 测量用信号源
脉冲发生器产生重复频率可以设定的脉冲信号，其脉 冲的幅度、宽度、极性、占空比、上升及下降时间等脉 冲参数一般均可在一定范围内设置。脉冲发生器的输出 通道数目通常不太多。它既可用于模拟电路又可用于数 字电路。
就发生变化，形成图所示的非线性输入-输出特性，致
使输入的三角波变成输出的近似正弦波。
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3．扫频信号发生器 信号源输出信号的频率可以是固定的或在一定范围
内任意设置为某固定值，也可以是频率在某频率区间有 规律地扫动，后者称为扫频信号源，简称扫频源。多数 扫频源是正弦信号的频率扫动，但也可以是方波、三角 波等非正弦信号的基波频率在一定区间扫动。
影响频率稳定度因素：系统误差和随机误差。
信号源厂商给出的频率稳定度所对应的统计时间为 15min~24h。
测量频率稳定度具体方法：首先规定频率变化对应的
时 时段间间t1隔，在大t 测于出或信等号于源t1的的输时出间频t2率内并，绘以出明变显化小曲于线t1。的
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第六章 测量用信号源
频率稳定度
fmax fmin
第六章 测量用信号源
6 .1 信号源概述
一、信号源模型
输出电阻常50，75，150，600Ω等数值，有的信 号源还备有几种输出电阻可以切换，用户可根据需要 选择。
信号源的两个输出端均未接仪器底盘，这称为信号源的输出端 是浮置的。如果输出有一端接至底盘，并接至电源地线，则称为 接地输出。很多信号源能提供浮地输出或接地输出两种方式供用 户选择。只需通过开关或跳线就可以在两种方式中任意切换。输 出是否需要接地与应用条件有关。. 若用信号激励双端均浮地的1电 路，例如，差分电路，则信号源必须使用浮地输出。
6．噪声及伪随机信号发生器
7．任意波形发生器
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（三）按是否采用频率合成技术分类 频率合成技术是利用一个或少数几个基准频率信号，
产生往往是较多频率的信号，所产生信号的频率稳定度 和频率准确度均与基准信号相同或相近。
（四）按其他特性分类
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三、信号源的主要技术指标
（一）有关输出信号频率的技术指标
1、输出频率相对误差
fc : 约定真值
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2、频率稳定度、老化率和阿仑方差 频率稳定度是指在一定时间间隔内，信号源在规定的
时间内频率的相对变化，所以实际上是频率不稳定度，它 表征频率源维持其工作于恒定频率上的工作能力。
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2 ( f i) ( f i 1 f i 1 2 f i 2 ) 2 ( f i 2 f i 1 2 f i 2 ) 2 1 2 ( f i 2 f i 1 ) 2 该方差越小，说明该组两数据离散性越小，即时间频