什么是信號發(fā)生器？信號發(fā)生器的使用方法，信號發(fā)生器各種干貨知識

　　什么是信號發(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(shí)，以及測量元器件的特性與參數時(shí)，用作測試的信號源或激勵源。信號發(fā)生器又稱(chēng)信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實(shí)踐和科技領(lǐng)域中有著(zhù)廣泛的應用。各種波形曲線(xiàn)均可以用三角函數方程式來(lái)表示。能夠產(chǎn)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(chēng)為函數信號發(fā)生器。

　　也稱(chēng)為信號發(fā)生器，它用于產(chǎn)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(shí)，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(shù)條件的電信號，以模擬在實(shí)際工作中使用的待測設備的激勵信號。

　　當要求進(jìn)行系統的穩態(tài)特性測量時(shí)，需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。當測試系統的瞬態(tài)特性時(shí)，又需使用前沿時(shí)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(jìn)行精確調整，有很好的穩定性，有輸出指示。

　　信號源可以根據輸出波形的不同，劃分為正弦波信號發(fā)生器、矩形脈沖信號發(fā)生器、函數信號發(fā)生器和隨機信號發(fā)生器等四大類(lèi)。正弦信號是使用最廣泛的測試信號。這是因為產(chǎn)生正弦信號的方法比較簡(jiǎn)單，而且用正弦信號測量比較方便。正弦信號源又可以根據工作頻率范圍的不同劃分為若干種。

　　信號發(fā)生器的工作原理：

　　信號發(fā)生器的原理：系統包括主振級、主振輸出調節電位器、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(chǎn)生低頻正弦振蕩信號，經(jīng)電壓放大器放大，達到電壓輸出幅度的要求，經(jīng)輸出衰減器可直接輸出電壓，用主振輸出調節電位器調節輸出電壓的大小。

　　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(shí)，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(jìn)入CD4096的一個(gè)反相器的輸入端，完成信號放大功能。該放大信號經(jīng)后級的門(mén)電路處理，變換成方波后經(jīng)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)生器的分類(lèi)：

　　信號發(fā)生器按其輸出頻率的高低，可分為超低頻信號發(fā)生器、低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器、超高頻信號發(fā)生器和視頻信號發(fā)生器；按產(chǎn)生波形的不同，可分為正弦波信號發(fā)生器、脈沖信號發(fā)生器、函數信號發(fā)生器等；按調制方式的不同，可分為調頻、調幅、調相和脈沖調制信號發(fā)生器。此外，還有可以產(chǎn)生多種波形的信號發(fā)生器。

　?。╨）低頻信號發(fā)生器 低頻信號發(fā)生器能產(chǎn)生頻率范圍在20～200kHz以?xún)龋ㄒ灿蓄l率更寬的1Hz～1MHz的低頻信號發(fā)生器）、輸出一定電壓和功率的正弦波信號。

　　低頻信號發(fā)生器是用來(lái)產(chǎn)生標準低頻正弦波信號的儀器。因此，它應該滿(mǎn)足以下的要求。

　?、佥敵霾ㄐ螒M可能的接近正弦波，非線(xiàn)性失真不應超過(guò)1％～2％。

　?、谠谛盘柊l(fā)生器產(chǎn)生的整個(gè)頻率范圍內，輸出信號的幅度應不隨頻率而變化。

　?、坌盘栴l率能在一定范圍內連續調節或分段連續調節，而且輸出頻率要有較高的穩定性和準確度。

　?、茌敵鲂盘栯妷簯苓B續調節，并且能準確地讀出輸出電壓數值。

　?。?）高頻信號發(fā)生器 高頻信號發(fā)生器可以輸出正弦波電壓或功率以及調幅波電壓或功率。信號的頻率范圍一般在幾百千赫以上。目前，高頻信號發(fā)生器一般分為普通高頻信號發(fā)生器和超高頻信號發(fā)生器兩大類(lèi)。普通高頻信號發(fā)生器頻率范圍為100kHz～50MHz，超高頻信號發(fā)生器頻率范圍為10～350MHz。高頻信號發(fā)生器應具有以下性能。

　?、俑哳l信號發(fā)生器儀器本身應采取嚴密的屏蔽措施，以保證儀器內部信號不對外泄漏，同時(shí)保證外部信號對內部不產(chǎn)生干擾。

　?、谛盘柕妮敵鲱l率要有較高的穩定性，并有精確的頻率微調裝置。

　?、坌盘栞敵龅姆茸兓苄盘栴l率變化的影響較小。

　　信號發(fā)生器的使用方法：

　　一、開(kāi)啟電源，開(kāi)關(guān)指示燈顯示。

　　二、選擇合適的信號輸出形式（方波或正弦波）。

　　三、選擇所需信號的頻率范圍，按下相應的檔級開(kāi)關(guān)，適當調節微調器，此時(shí)微調器所指示數據同檔級數據倍乘為實(shí)際輸出信號頻率。

　　四、調節信號的功率幅度，適當選擇衰減檔級開(kāi)關(guān)，從而獲得所需功率的信號。

　　五、從輸出接線(xiàn)柱分清正負連接信號輸出插線(xiàn)。

　　怎樣選擇適合自己的信號發(fā)生器：

　　在 電子測試和測量中，通常會(huì )要求信號源，生成只有從外部提供才有的信號。下面列出了為您的應用選擇 信號發(fā)生器時(shí)可能要考慮的常見(jiàn)功能。

　　一、采樣（時(shí)鐘）速率

　　采樣率通常用每秒百萬(wàn)樣點(diǎn)或每秒千兆樣點(diǎn)表示，指明了儀器可以運行

　　的最大時(shí)鐘速率或采樣率。采樣率影響著(zhù)主要輸出信號的頻率。一般來(lái)說(shuō)，您應該選擇采樣頻率是生成的信號最高 頻譜頻率成分兩倍的儀器，以保證準確地復現信號。最大采樣率還決定著(zhù)可以用來(lái)創(chuàng )建波形的最小時(shí)間增量。在典型情況下，這個(gè)數字使用下面的公式計算得出：T=1/F，其中T是用秒表示的定時(shí)分辨率，F是采樣率。

　　二、內存深度（記錄長(cháng)度）

　　內存深度或記錄長(cháng)度在信號保真度中發(fā)揮著(zhù)重要作用，因為它決定著(zhù)可以存儲多少個(gè)數據點(diǎn)來(lái)定義一個(gè)波形。內存越深，存儲的波形細節更多，存儲所需波形的周期數越高。

　　三、垂直（幅度）分辨率

　　垂直分辨率與儀器DAC的二進(jìn)制字長(cháng)度有關(guān)，用位數表示，位數越多，分辨率越高。DAC的垂直分辨率決定著(zhù)復現的波形的幅度精度和失真。盡管越高越好，但大多數任意波形儀器都會(huì )有一個(gè)整體折衷，因為分辨率越高，采樣率越低。

　　四、特點(diǎn)和功能

　　有些信號發(fā)生器提供一系列特點(diǎn)和輸出功能。在選擇信號發(fā)生器時(shí)，您還應該評估標準波形、調制功能、輸出幅度和波形編輯軟件，確保儀器滿(mǎn)足您的需求。