第5章测量用信号发生器电子测量技术课件

＋
Us ～ －
Rs
信号 源 输出
图5.3 信号源的等效电路模型
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第5章 测量用信号发生器
5.1.3
1.
1)
各项指标均能得到保证时的输出频率范围称为信 号发生器的有效频率范围。
2)
频率准确度是指输出信号频率的实际值f与其标称
值f0的相对偏差，其表达式为
f f0 f
电压输出(高阻抗)
输
主 振 器
缓冲 放大器
电平 调节器
功率 放大器
出 衰 减
阻抗 变换器
功率 输出 (低阻抗)
器
输出 指示器
图5.4 低频信号发生器的原理框图
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第5章 测量用信号发生器 1.主振器 主振器是低频信号发生器的核心部分，产生频率
可调的正弦信号，它决定了信号发生器的有效频率范 围和频率稳定度。低频信号发生器中产生振荡信号的 方法有多种，现代低频信号发生器中，主振器常采用 RC文氏电桥振荡电路。其原理框图如图5.5所示。
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第5章 测量用信号发生器 3)
U22U32...Un2 10% 0 (5-3)
U1
式中，U1为输出信号基波的有效值(或幅值)；
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第5章 测量用信号发生器 4) 输出阻抗 输出阻抗的高低随信号发生器类型而异。低频信
号发生器一般有50 Ω、600 Ω、5 kΩ等几种不同的输出 阻抗，而高频信号发生器一般只有50 Ω(或75 Ω)不平衡 输出，在使用高频信号发生器时，要注意阻抗的匹配。
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2. 1) 输出电平 输出电平包括输出电平范围和输出电平准确度。 输出电平范围是指输出信号幅度的有效范围，也就是 信号发生器的最大和最小输出电平的可调范围，通常 采用有效值来度量。 2) 输出电平的频率响应是指在有效频率范围内调节 频率时，输出电平的变化情况，也就是输出电平的平 坦度。
输 出 响 应
被 测 对 象
测 量 仪 器
图5.1 测量用信号发生器
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第5章 测量用信号发生器 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，如表5.1所示。
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第5章 测量用信号发生器 表5.1 信号发生器的频率划分
5.1.1 信号发生器的分类 如图5.1所示，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。
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测 量 用 输 入 激 励 信 号 发 生 器
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5.1 信号发生器的种类、组成与技术指标 5.2 低频信号发生器 5.3 5.4 函数信号发生器 5.5 5.6 专用(特殊)信号发生器 5.7 思考题5
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5.1 信号发生器的种类、组成与技术指标
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5.2 低频信号发生器
5.2.1 低频信号发生器组成框图如图5.4所示，主要包括
主振器、缓冲放大器、电平调节器、功率放大器、输 出衰减器、阻抗变换器和输出指示器等部分。
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第5章 测量用信号发生器 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。
5) 输出波形 输出wenku.baidu.com形是指信号发生器所能输出信号的波形。
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第5章 测量用信号发生器 3. 调制特性 许多信号源还包含调制功能。如高频信号发生器，
一般还具有输出一种或多种调制信号的能力，通常为 调幅和调频信号，有些还带有调相、脉冲调制、数字 调制等功能。调制特性包括调制的种类、频率、调幅 系数或最大频偏以及调制线性等。
(5-1)
f0
f0
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3) 频率稳定度 频率短期稳定度定义为信号发生器经规定的预热时 间后，频率在规定的时间间隔内的最大变化，
fmax fmin
f0
(5-2)
4) 对于正弦信号发生器，频谱纯度也是其重要指标之 一。
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第5章 测量用信号发生器 3.输出电路 输出电路为被测设备提供所要求的输出信号电平
或信号功率，包括调整信号输出电平和输出阻抗的装 置，如衰减器、匹配用阻抗变换器、射极跟随器等电 路。
信号源的等效电路如图5.3所示。
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第5章 测量用信号发生器
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调制器
振荡器 电源
变换器
输出电路 指示器
图5.2 信号发生器的基本组成框图
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1. 振荡器是信号发生器的核心部分，由它产生各种 不同频率的信号，通常是正弦波振荡器或自激脉冲发 生器。它决定了信号发生器的一些重要工作特性，如 工作频率范围、频率的稳定度等。 2.变换器 变换器可以是电压放大器、功率放大器或调制器、 脉冲形成器等，它将振荡器的输出信号进行放大或变 换，进一步提高信号的电平并给出所要求的波形。
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。
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第5章 测量用信号发生器 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
不同类型的信号发生器其性能、用途虽不相同， 但基本构成是类似的，如图5.2所示，一般包括振荡器、 变换器、指示器、电源及输出电路等五部分。