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詳細分析信號發(fā)生器的工作原理

2022-09-05標簽:信號發(fā)生器

  信號發(fā)生器是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設備。在測量各種電信系統(tǒng)或電信設備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電參數時,以及測量元器件的特性與參數時,用作測試的信號源或激勵源。
 
  也稱為信號發(fā)生器,它用于產生被測電路所需特定參數的電測試信號。在測試、研究或調整電子電路及設備時,為測定電路的一些電參量,如測量頻率響應、噪聲系數,為電壓表定度等,都要求提供符合所定技術條件的電信號,以模擬在實際工作中使用的待測設備的激勵信號。
 
  當要求進行系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性測量時,需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。當測試系統(tǒng)的瞬態(tài)特性時,又需使用前沿時間、脈沖寬度和重復周期已知的矩形脈沖源。并且要求信號源輸出信號的參數,如頻率、波形、輸出電壓或功率等,能在一定范圍內進行調整,有很好的穩(wěn)定性,有輸出指示。
 
  信號發(fā)生器的工作原理:
 
  信號發(fā)生器的原理:系統(tǒng)包括主振級、主振輸出調節(jié)電位器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器和指示電壓表。主振級產生低頻正弦振蕩信號,經電壓放大器放大,達到電壓輸出幅度的要求,經輸出衰減器可直接輸出電壓,用主振輸出調節(jié)電位器調節(jié)輸出電壓的大小。
 
  如圖所示,電路是由六反相器CD4096組成的自適應方波發(fā)生器。當輸入端輸入小信號正弦波時,該信號分兩路傳輸,其一路徑C1、D1、D2、C2回路,完成整流倍壓功能,給CD4096提供工作電源;另一路徑電容C3耦合,進入CD4096的一個反相器的輸入端,完成信號放大功能。該放大信號經后級的門電路處理,變換成方波后經CD4096的12、8、10腳輸出。輸出端的R2為可調電阻,以保證輸出端信號從0~1.25V可調。
 
  信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器,在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數方程式來表示。能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數信號發(fā)生器。
  
 
  常見問題
 
  Q1:信號發(fā)生器在測量電信系統(tǒng)或設備時的主要作用是什么?
 
  A1:用作測試的信號源或激勵源。
 
  Q2:當測試系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性時,需要使用什么樣的信號源?
 
  A2:需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。
 
  Q3:信號發(fā)生器的工作原理中,主振級的主要功能是什么?
 
  A3:主振級產生低頻正弦振蕩信號。
 
  Q4:在自適應方波發(fā)生器電路中,CD4096的作用是什么?
 
  A4:完成信號放大功能,并將放大信號變換成方波后輸出。
 
  Q5:函數信號發(fā)生器能夠產生哪些波形?
 
  A5:能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波。
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