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1.2 信号发生器综述
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能产生多种波形,如三角波
、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发
生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。例如在通信、广播、电视系
统中,需要射频(高频)发射,这里的射频波就是载波,把音频(低频)、视频信号
或脉冲信号运载出去,这需要能产生高频的振荡器。在工业、农业、生物医学等
领域中,如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等,都需要功
率或大或小、频率或高或低的振荡器。产生所需参数的电测试信号仪器
[6-7]
。
低频信号发生器:用来产生低频正弦信号的信号发生器。
音频信号发生器:用来产生音频(16Hz-22KHz)正弦信号的信号发生器。由于
音频都属于低频,所以一般音频信号发生器和低频信号发生器是同一回事。
高频信号发生器:能够产生比低频信号发生器更高频率正弦信号的信号发生
器。由于产生高频信号的难度比产生低频信号难度大,所以通常这类信号发生器
比较贵。一般高频信号发生器也可以用来产生低频信号。
数字信号发生器:用来产生脉冲方波和数字信号序列的信号发生器。
一般说来,信号发生器都应该能直接带小功率负载。信号发生器的设计负载
,一般是放大器的输入端(数字信号发生器的负载是数字逻辑电路的输入端),所
以其带负载能力都不太强。有个别特殊应用场合的低频信号发生器,设计上是为
较大负载考虑的(例如电力行业专用的信号发生器),因而有较强的带负载能力。
1.3 信号发生器不同实现方法的比较
信号发生器按工作原理可分为:调谐信号发生器、锁相信号发生器和合成信
号发生器。调谐信号发生器是由调谐振荡器构成。这种信号发生器结构复杂、频
率范围窄,而且可靠性、稳定性较差,但其价格低廉。随着半导体器件的发展,
其性能有所改善
[9-11]
。锁相信号发生器是由调谐振荡器通过锁相的锁相信号发生
器是由调谐振荡器通过锁相的方法获得输出信号频率的信号发生器。这种信号发
生器频率精度和稳定度高,但快速、程控比较困难,同时输出信号的频率分辨率
较差。合成信号发生器是采用频率合成的方法构成的信号发生器。由于合成信号
发生器具有较高的频率稳定度,很容易实现数字显示频率
[12]
。
同样的,按照信号发生器的组件不同,又可分为:
(一)用分立元件组成的函数发生器:通常是单函数发生器且频率不高,其
工作不很稳定,不易调试。
(二)可以由晶体管、运放IC等通用器件制作,更多的则是用专门的函数信