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詳解函數信號發(fā)生器

作者: 時(shí)間:2016-12-27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
使用一個(gè)激發(fā)裝置(即信號源)來(lái)激勵一個(gè)系統,以便觀(guān)察、分析它對激勵信號的反映如何,這是電子測試技術(shù)的標準實(shí)驗之一。在設計、制造飛機時(shí),需要事先了解機體及其有關(guān)設備在各種氣流、雷擊、雨水、溫變干擾下的反映情況;在發(fā)展冶煉技術(shù)時(shí),需要了解爐內物態(tài)隨爐臉溫度燃油器噴口溫度而變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程;在分析一個(gè)電子線(xiàn)路時(shí),常常需要了解輸出信號頻率及振幅與輸入信號頻率及振幅之間的關(guān)系。這樣,在進(jìn)行上述過(guò)程的硬件或軟件的模擬實(shí)驗時(shí).就需要人為地產(chǎn)生各種模仿的信號。系統在這些模仿的信號的激勵下產(chǎn)生各種反應,因此,稱(chēng)它們?yōu)榧钚盘?。產(chǎn)生這些信號的儀器設備稱(chēng)為信號源。
信號源包括函數信號發(fā)生器、脈沖信號發(fā)生器、音頻信號發(fā)生器、任意波形信號發(fā)生器以及掃描頻率發(fā)生器等多種設備,用于各種各樣的工程測試。
基本的函數發(fā)生器提供正弦波、方波和三角波,頻率范圍在1MHz到約50MHz之間。大多數普通價(jià)格的函數發(fā)生器都以一些單片式集成電路(IC)為基礎,并能提供正弦波、方波和三角波。價(jià)格較高者則能提供觸發(fā)信號*只有較寬的頻率范圍祁較穩定的頻率.具有可變的上升時(shí)間(對方波而言)和可變的直流補償.具有較高的頻率準確度和較強的輸出驅動(dòng)能力,旦波形失真度小。
函數發(fā)生器在輸出保真和方波上升沿方面性能的提高,依賴(lài)于兩類(lèi)相關(guān)的信號發(fā)生器的支持:低失真、低頻率函數發(fā)生器和脈沖發(fā)生器。經(jīng)優(yōu)化的低失真信號源常用于信號保真要求很高的地方,高性能音頻系統就是最明顯的例子。用阻容積分器獲得不同波形的基本原理是:先以一個(gè)恒定的電流源向電容充電,然后用另一個(gè)恒定的電流源使它放電。這一技術(shù)實(shí)現了三角波發(fā)生器的輸出信號斜率的線(xiàn)性。輸出信號的頻率是通過(guò)選擇電容的范圍和充電電流來(lái)確定的,這一電流又取決子對輸入電壓的控制,而輸入電壓則通過(guò)頻率調諧設置和掃描電路輸入來(lái)控制
有一類(lèi)函數發(fā)生器具有對頻率信號進(jìn)行掃描的能力,叫做掃描震蕩發(fā)生器。他們能產(chǎn)生一個(gè)緩慢變化的斜坡,這一斜坡反過(guò)來(lái)作用于包括被控制的電流源的元件上,使得被控制的電流源的主振頻在掃描模塊所給定的始末時(shí)刻之間變化。
這種在函數發(fā)生器中具有積分電容器且由開(kāi)關(guān)控制電源的方法可進(jìn)一步發(fā)展為使月獨市的可調頻率發(fā)生器,它可以方便地調制輸出AM/FM/Ext則頻率范圍。更進(jìn)一步地,采用一個(gè)A/D轉換器和存儲器來(lái)配合實(shí)現輸出函數的幅度和頻率顯示。在使用開(kāi)關(guān)積分器的條件下,頻率穩定性可達到±2%。若需更進(jìn)一步提高穩定性,則可使用品體(振蕩)控制器和PLL(鎖相環(huán)路)模塊。


關(guān)鍵詞: 函數信號發(fā)生

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