信號發(fā)生器的作用和功能分類

在電子線路的測試和調(diào)整過程中，經(jīng)常需要輸入模擬該電路工作時(shí)的信號，這就要用到信號發(fā)生器。信號發(fā)生器是產(chǎn)生各種信號的設(shè)備。具體地講，凡能產(chǎn)生符合一定技術(shù)特性的測試信號源，統(tǒng)稱為信號發(fā)生器。信號發(fā)生器的主要作用是產(chǎn)生各種信號，作為信號源，是提供具有特定頻率或頻譜和合適幅度的測量信號，用以激勵(lì)被測電路。因此，信號發(fā)生器在電工電子測試領(lǐng)域是廣泛應(yīng)用的儀器之一。

信號發(fā)生器的種類繁多，常按頻段、用途、調(diào)制形式、頻率產(chǎn)生方式以及按輸出信號波形來分類。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和電工技術(shù)的迅猛發(fā)展和需要，信號發(fā)生器的頻段不斷地展寬，用途不斷擴(kuò)大，性能不斷提高。不管用什么方法，均無法將某一型式的信號發(fā)生器歸屬于某一類型信號發(fā)生器。信號發(fā)生器通常按如下方法分類。

信號發(fā)生器的功能分類

1.按頻段分

超低頻(0.001 ~1000Hz)信號發(fā)生器;低頻(1Hz~1MHz)信號發(fā)生器;視頻(20Hz ~10MHz)信號發(fā)生器;高頻(0.1～30MHz)信號發(fā)生器;甚高頻( 30~300MHz)信號發(fā)生器;超高頻(300~1000MHz)信號發(fā)生器;微波(1GHz以上)信號發(fā)生器。雖然按頻段分為上述幾種，但目前許多信號發(fā)生器都能工作在極寬的頻率范圍內(nèi)。從數(shù)十千赫茲到1GHz或更高頻率的信號發(fā)生器，如HP8642A/B、Fluke的6071等信號發(fā)生器，就很難將其歸于那一頻段的信號發(fā)生器。因而，使用中常簡單分為如下幾種信號發(fā)生器:低頻信號發(fā)生器，頻率在1MHz以下;射頻信號發(fā)生器，頻率在數(shù)十千赫茲到1GHz;微波信號發(fā)生器，頻率在1GHz以上。

2.按輸出波形分

正弦信號發(fā)生器。輸出幅度隨時(shí)間呈正弦(或余弦)關(guān)系變化的信號發(fā)生器。該信號發(fā)生器應(yīng)用zui廣、數(shù)量zui多、頻段范圍zui寬(從甚低頻到微波頻段)。

函數(shù)發(fā)生器。一種頻率能在較寬的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，輸出方波、三角波、正弦波、鋸齒波、雙脈沖波及梯形波等多種波形的信號發(fā)生器。它的頻段很寬，與超低頻正弦波信號發(fā)生器一樣適用于自動(dòng)控制和電子設(shè)備的調(diào)試和檢修工作。

③脈沖信號發(fā)生器。指的是矩形脈沖發(fā)生器，基本輸出信號是矩形脈沖。其主要工作特性是重復(fù)頻率、脈沖寬度、脈沖幅度、上升時(shí)間和上沖等，輸出極性常可轉(zhuǎn)換。

脈沖信號發(fā)生器除廣泛應(yīng)用于調(diào)試?yán)走_(dá)、電視、多路通信系統(tǒng)以外，對于調(diào)試與檢修數(shù)字式多種電子儀器也是十分重要的輔助設(shè)備。主要產(chǎn)生波形有方波、矩形波、三角波和鋸齒波等多種。

④其他類型的信號發(fā)生器，如紹興中儀生產(chǎn)的CA102S型模擬量信號發(fā)生器，可模擬輸出4-20mA，1~5V，0~400歐電阻等。

3.按性能分

(1)信號發(fā)生器

用來提供測試設(shè)備或其他電子設(shè)備的高頻能量，以便進(jìn)行計(jì)量與測試，具有較大的輸出功率，性能指標(biāo)要求一般，這類設(shè)備屬于信號發(fā)生器，或稱為簡易信號發(fā)生器。

從用戶的角度來看，此類信號發(fā)生器都是用來提供一個(gè)無線電信號，其強(qiáng)弱可依用戶的需要來調(diào)節(jié)，而無需精確地知道其數(shù)值，做這一類用途的信號發(fā)生器通常不一定要求計(jì)量檢定。

(2)標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器

對于標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器，要求具有輸出信號的頻率穩(wěn)定、電平能穩(wěn)幅和調(diào)制系數(shù)可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，并能準(zhǔn)確讀數(shù)、屏蔽良好的特點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器的輸出電壓通常是不大的，而且能夠輸出既準(zhǔn)確而又足夠小的(微伏量級)電壓，以滿足計(jì)量測試的需要。此類信號發(fā)生器作為測量儀器，必須知道各參數(shù)的精確數(shù)值，因而必須對它進(jìn)行計(jì)量檢定，否則不能保證測試的準(zhǔn)確性。

4.按調(diào)制類型分

測試中所用的信號發(fā)生器，常需要提供有一定調(diào)制形式的信號。因此，對信號發(fā)生器可按調(diào)制類型分為調(diào)幅、調(diào)頻、脈沖調(diào)制及組合調(diào)制等。高頻信號發(fā)生器一般是調(diào)幅的，甚高頻信號發(fā)生器應(yīng)有調(diào)幅和調(diào)頻，超高頻和微波信號發(fā)生器應(yīng)有脈沖調(diào)制。

此外，可以按產(chǎn)生頻率的方法分為普通信號發(fā)生器、掃頻信號發(fā)生器和程控信號發(fā)生器。后兩種廣泛應(yīng)用于自動(dòng)或半自動(dòng)測試系統(tǒng)。

綜上所述，信號發(fā)生器門類眾多，應(yīng)用廣泛，涉及面很寬。因此，在學(xué)習(xí)中，應(yīng)注意了解各類信號發(fā)生器的特點(diǎn);應(yīng)用中，要分清不同條件下的使用。另外，信號發(fā)生器即使經(jīng)過計(jì)量檢定，符合技術(shù)指標(biāo)，但如果使用不當(dāng)，仍然得不到正確的結(jié)果。這一點(diǎn)常被忽略，有必要引起用戶的注意。

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審核編輯：湯梓紅