信号发生器专栏

信号发生器的工作原理及选型

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发表时间:2021-03-08 09:17作者:同步天下来源:原创

信号发生器又称信号源,他可以在实际的生产实践和科研中有着广泛切重要的应用。信号发生器可以用来产生各种波形的电路,在测试、研究或调整电子电路和设备时,可以用来测量电路的某些电气参数,如测量频率响应、噪声系数、电压表校准等重要参数。要求提供满足技术前提的电信号,模拟实际工作中使用的待测设备的励磁信号。在测量系统稳态特性时,应采用已知幅度和频率的正弦信号源。在测试系统的瞬态特性时,必须使用已知前沿时间、脉冲宽度和重复周期的矩形脉冲源。信号源输出信号的频率、波形、输出电压或功率等参数要求在一定范围内进行精确调整,具有良好的非无序性和输出指示性。

信号源的划分

信号发生器按信号源划分的话,大致可分为混和信号源和逻辑信号源的两种信号源。但是混和信号源主要输出模拟波形;逻辑信号源却输出的是数字码形。混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器,其中函数信号发生器输出标准波形,如正弦波、方波等,任意波/函数发生器输出用户自己设定的任意波形;如西安同步电子生产的SYN5651型信号发生器。它是一款能够满足《JJG 173-2003信号发生器检定规程》和《JJG 502-2017合成信号发生器检定规程》的经济型电子测量仪器。

该信号发生器采用高科技数字合成和锁相技术,输出频率*高可达6GHz,调制功能丰富,广泛应用于通信、计量、国防和科学实验中,非常适合高等学校进行教学和实验。

另外,信号源还可以按照输出信号的类型分类,如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。信号源也可以按照使用频段分类,不同频段的信号源对应不同应用领域。

脉冲信号发生器主要是为脉冲电路和数字电路的动态特性的测试提供脉冲信号。如研究限幅器的限幅特性、钳位电路的钳位特性、触发器的触发特性、门电路的转换特性和延迟时间、开关电路的开关速度及数字集成电路和计算机电路时,均需要脉冲信号。


选型注意事项:

正弦波:

正弦波是频率成分*为单一的一种信号,因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号——例如音乐信号,都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。SYN5651型信号发生器正弦波测量范围:5μHz~350MHz。




方波:

方波是一种非正弦曲线的波形,通常会与电子和讯号处理时出现。理想方波只有“高”和“低”这两个值。电流或电压的波形为矩形的信号即为矩形波信号,高电平在一个波形周期内占有的时间比值称为占空比,也可理解为电路释放能量的有效释放时间与总释放时间的比值,SYN5651型信号发生器正弦波测量范围:5μHz~80MHz。

分辨率:

如果某仪表的输入量从某个任意非零值缓慢地变化(增大或减小),在输入变化值Δ没有超过某一数值以前,该仪表指示值不会变化,但当输入变化值Δ超过某一数值后,该仪表指示值发生变化。这个使指示值发生变化的*小输入变化值称为仪表的分辨率。SYN5651型信号发生器的分辨率:5μHz (载频≤80MHz);1Hz(载频 >80MHz)。

准确度:

指在一定实验条件下多次测定的平均值与真值相符合的程度,它用来表示误差的大小。SYN5651型信号发生器的准确度:±1ppm(频率≥1.0kHz
);±50ppm(频率<1.0kHz)。

内部时基:

设备标配:恒温晶体振荡器简称恒温晶振,英文简称为OCXO,是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定,将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到*小的晶体振荡器。准确度(出厂设置)≤1E-8,日老化率≤5E-10,年老化率≤5E-8,秒稳≤1E-11。

结束语

高精度的信号发生器在计量和校准领域也可以作为标准信号源/参考源,待校准仪器以参考源为标准进行调校。信号发生器可广泛应用在电子研发、维修、测量、校准等领域。