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信号发生器基础知识 使用攻略和实战问答

时间:08-21 来源:互联网 点击:

信号源的等效阻抗。例如,低频信号发生器的输出阻抗通常为600Ω,高频信号发生器通常只有50Ω,电视信号发生器通常为75Ω。

输出电平范围:输出幅度一般由电压或者分贝表示,指输出信号幅度的有效范围。另外,信号发生器的输出幅度读数定义为输出阻抗匹配的条件下,所以必须注意输出阻抗匹配的问题。

(二)任意波发生器的主要指标:

取样(或采样)速率:取样速率通常用每秒兆样点或者千兆样点表示,表明了仪器可以运行的最大时钟或取样速率。取样速率影响着主要输出信号的频率和保真度。奈奎斯特取样定理规定,取样频率或时钟速率必须至少是生成的信号中最高频谱成分的两倍,以保证精确的复现。

存储深度(记录长度):存储深度是指用来记录波形的数据点数,它决定着波形数据的最大样点数量(相当于时间)。

每个波形样点占用一个存储器位置,每个位置等于当前时钟频率下取样间隔时间。任意波形发生器的带宽是由任意波发生器的取样速率和存储深度决定的。垂直(幅度)分辨率信号源的垂直分辨率是指信号源中可以编程的最小电压增量,也就是仪器数模转换器的二进制字宽度,单位为位,它规定了波形的幅度精度。在混和信号源中,垂直分辨率与仪器DAC的二进制字长度有关,位越多,分辨率就越高。

信号源的主要功能

一台功能较强的信号源,还有信号调制、频率扫描、TTL同步输出、参考时钟输出、Burst及频率计信号调制功能。

信号调制:是指被调制信号中,幅度、相位或频率变化把低频信息嵌入到高频的载波信号中,得到的信号可以传送从语音、到数据、到视频的任何信号。信号调制可分为模拟调制和数字调制两种,其中模拟调制,如幅度调制(AM)和频率调制(FM)最常用于广播通信中,而数字调制基于两种状态,允许信号表示二进制数据。

频率扫描功能:测量电子设备的频率特点要求“扫描”正弦波,其会在一段时间内改变频率。一般分成线性(Lin)扫频及对数(Log)扫频;高级信号发生器支持扫频功能,而且可以选择开始频率、保持频率、停止频率和相关时间,有些信号发生器还提供与扫频同步的触发信号。

TTL同步输出功能:一般信号源输出的TTL同步信号是方波经三极管电路转成的,电平为0(Low)、3.6~5V(High)。主要用来同步其他信号源,或其他类型的仪器,以保证触发同步。

参考时钟输出功能:TTL同步输出只能保证触发同步,要想使信号源完全同步就要让时钟同步,参考时钟输出就是为了让两台信号源的时钟同步而设计的,一般参考时钟输出频率较稳定的方波信号。

Burst功能:类似OneShot功能,输入一个TTL信号,则可让信号源产生一个周期的信号输出,设计方式是在没有信号输入时,输出接地即可。

频率计:除市场上简易的刻度盘显示之外,无论是LED数码管或LCD液晶显示频率,其与频率计电路是重叠的。

信号发生器的使用与测量单位

普通标准信号发生器使用比较简单,首先是设置工作频率,高频信号发生器一般采用“MHz”作单位,工作频率较低的信号发生器,如函数信号发生器,也有以“kHz”作单位的。其次是选择调制方式或波形,就是选择AM还是FM,或者选择正弦波还是方波,再次按需设定调制频率,最后设定信号输出幅度。

信号发生器的信号输出幅度有多种表示单位,有电压单位V、mV、μV(也可以用dB表示为dBμV和dB mV),功率单位dBm.它们之间的换算可以通过查表或者计算求得。现在很多中高档信号发生器输出幅度设定的单位是可以选择的,方便用户应用。一般大部分对讲机说明书中标称灵敏度的单位是μV(微伏),而很多信号发生器和综合测试仪常用dBm作为测量单位。

业余电台爱好者在使用信号发生器调测对讲机时,切忌不要使对讲机误发射,有的信号发生器没有反向功率输入保护,或者反向输入保护承受功率有限,极容易导致信号发生器内部衰减器损坏,导致信号输出电平不准。保护信号发生器的土办法是在信号源输出口安装20~30dB的衰减器,这样可以将对讲机误发射时对信号发生器造成的影响降到最小,适合在非精密测量要求下使用。安装衰减器后,只要将信号发生器输出信号幅度读数减去衰减器衰减量即可,多了一个简单的数学运算而已。

在使用信号发生器进行信号仿真实验时,往往会碰到一些问题,下面搜罗工程师在信号发生器实战过程中最常提出的问题进行解答。

信号发生器实战问题解答

1函数信号发生器能否用主信号端产生TTL信号(不是用TTL输出端)?

答:可以。

1)将主信号端的波形设置为“方波”;

2)将输出信号的幅度低电平设置为0V,高电平设置为3.3V(如果你要5VTTL就设置为5

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