函數信號發(fā)生器的認識

　　這是通用模擬式函數信號發(fā)生器的結構，是以三角波產(chǎn)生電路為基礎經(jīng)二極管所構成的正弦波整型電路產(chǎn)生正弦波，同時(shí)經(jīng)由比較器的比較產(chǎn)生方波，換句話(huà)說(shuō)，如果以恒流源對電容充電，即可產(chǎn)生正斜率的斜波。同理，右以恒流源將儲存在電容上的電荷放電即產(chǎn)生負斜率的斜波，電路結構如下：

　　當I1=I2時(shí)，即可產(chǎn)生對稱(chēng)的三角波，如果I1》》I2，此時(shí)即產(chǎn)生負斜率的鋸齒波，同理I1《《I2即產(chǎn)生正斜率鋸齒波。

　　開(kāi)關(guān)SW1的選擇即可讓充電速度呈倍數改變，也就是改變信號的頻率，這也就是信號源面板上頻率檔的選擇開(kāi)關(guān)。同樣的同步地改變I1及I2，也可以改變頻率，這也就是信號源上調整頻率的電位器，只不過(guò)需要簡(jiǎn)單地將原本是電壓信號轉成電流而已。

　　而在占空比調整上的設計有下列兩種思路：

　　1、改變電平的幅度，亦即改變方波產(chǎn)生電路比較器的參考幅度，即可達到改變脈寬而頻率不變的特性，但其最主要的缺點(diǎn)是占空比一般無(wú)法調到20%以下，導致在采樣電路實(shí)驗時(shí)，對瞬時(shí)信號所采集出來(lái)的信號有所變動(dòng)，如果要將此信號用來(lái)作模數（A/D）轉換，那么得到的數字信號就發(fā)生變動(dòng)而無(wú)所適從。但蝗莘袢系腦謔褂蒙媳冉蝦玫鰲？

　　2、占空比變，頻率跟著(zhù)改變，其方法如下：

　　將方波產(chǎn)生電路比較器的參考幅度予以固定（正、負可利用電路予以切換），改變充放電斜率，即可達成。

　　這種方式的設計一般使用者的反應是“難調”，這是大缺點(diǎn)，但它可以產(chǎn)生10%以下的占空比卻是在采樣時(shí)的必備條件。

　　以上的兩種占空比調整電路設計思路，各有優(yōu)缺點(diǎn)，當然連帶的也影響到是否能產(chǎn)生“像樣的”鋸齒波。

接下來(lái)PA（功率放大器）的設計。首先是利用運算放大器（OP），再利用推拉式（push-pull）放大器（注意交越失真Cross-distortion的預防）將信號送到衰減網(wǎng)路，這部分牽涉到信號源輸出信號的指標，包含信噪比、方波上升時(shí)間及信號源的頻率響應，好的信號源當然是正弦波信噪比高、方波上升時(shí)間快、三角波線(xiàn)性度要好、同時(shí)伏頻特性也要好，（也即頻率上升，信號不能衰減或不能減太大），這部分電路較為復雜，尤其在高頻時(shí)除利用電容作頻率補償外，也牽涉到PC板的布線(xiàn)方式，一不小心，極易引起振蕩，想設計這部分電路，除原有的模擬理論基礎外尚需具備實(shí)際的經(jīng)驗，“TryError”的耐心是不可缺少的。

　　PA信號出來(lái)后，經(jīng)過(guò)π型的電阻式衰減網(wǎng)路，分別衰減10倍（20dB）或100倍（40dB），此時(shí)一部基本的函數波形發(fā)生器即已完成。（注意：選用π型衰減網(wǎng)絡(luò )而不是分壓電路是要讓輸出阻抗保持一定）。

　　一臺功能較強的函數波形發(fā)生器，還有掃頻、VCG、TTL、TRIG、GATE及頻率計等功能，其設計方式在此也順便一提：

　　1、掃頻：一般分成線(xiàn)性（Lin）及對數（Log）掃頻；

　　2、VCG：即一般的FM，輸入一音頻信號，即可與信號源本身的信號產(chǎn)生頻率調制；

　　上述兩項設計方式，第1項要先產(chǎn)生鋸齒波及對數波信號，并與第2項的輸入信號經(jīng)過(guò)多路器（Multiplexer）選擇，然后再經(jīng)過(guò)電壓對電流轉換電路，同步地去加到I1、I2上；

　　3、TTL同步輸出：將方波經(jīng)三極管電路轉成0（Low）、5V（High）的TTL信號即可。

　　但注意這樣的TTL信號須再經(jīng)過(guò)緩沖門(mén)（buffer）后才能輸出，以增加扇出數（FanOut），通常有時(shí)還并聯(lián)幾個(gè)buffer。而TTLINV則只要加個(gè)NOTGate即可；

　　4、TRIG功能：類(lèi)似OneShot功能，輸入一個(gè)TTL信號，則可讓信號源產(chǎn)生一個(gè)周期的信號輸出，設計方式是在沒(méi)信號輸入時(shí)，將SWI接地即可；

　　5、Gate功能：即輸入一個(gè)TTL信號，讓信號源在輸入為Hi時(shí)，產(chǎn)生波形輸出，直到輸入為L(cháng)OW時(shí)，SWI接地而關(guān)掉信號源輸出；

　　6、頻率計：除市場(chǎng)上簡(jiǎn)易的刻度盤(pán)顯示之外，無(wú)論是LED數碼管或LCD液晶顯示頻率，其與頻率計電路是重疊的。