信号发生器使用攻略

信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率设置精度、相位噪声、信号频谱纯度都与频率产生单元有关，也是信号发生器性能的重要指标。

信号发生器的一大特性就是可以操控仪器输出信号的幅度，信号通过特定组合衰减量的衰减器达到预定的输出幅度。早期的衰减器是机械式的，通过刻度来读取衰减量或输出幅度。现代中高档信号发生器的衰减器单元由单片机控制继电器来切换，向电子芯片化过渡，衰减单元的衰减步进量不断缩小，精度相应提高。大频率范围的高精度衰减器和高精度信号输出属于高科技技术，这也是国内很少有企业能制造高端信号发生器的原因之一。信号发生器的信号输出范围和输出电平的精度和准确度也是标志信号发生器性能的重要指标。

信号发生器的分类与用途

信号发生器按传统工作频段分类，有超低频信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器。

超低频信号发生器一般是指工作频率下潜到0.1Hz以下的信号发生器，一般用于专业上的特殊用途。低频信号发生器一般是指工作频率主要在1Hz～1MHz的信号发生器，多用于音频领域。高频信号发生器，也叫射频信号发生器，一般是指工作频率从100kHz到几百兆赫的信号发生器(目前频率高的可以达到几吉赫兹)，多用于通信和测量领域。微波信号发生器一般是指工作频率高达数吉赫兹到几十吉赫兹的信号发生器，多用于雷达领域。

随着频率合成技术和电路的发展，很多信号发生器都可提供更大的频率覆盖范围，一机多能，频段的划分渐渐成为一个模糊的观念。例如常用的Agilent33250A函数发生器就可以工作在1μHz～80MHz的范围，包含传统的超低频、低频、音频和HF频段。

信号发生器按频率产生机制，分有LC振荡器信号发生器、压控振荡信号发生器、频率合成信号发生器。具体在上文中已有详述。目前低端的廉价信号发生器多采用LC振荡器，中低端的函数信号发生器多采用压控振荡器，中高档的信号发生器多采用DDS频率直接合成技术。随着DDS技术的普及和芯片价格的下降，越来越多的信号发生器采用DDS技术，并有向入门级产品发展的趋势。近期，很多一两千元的函数信号发生器也开始使用DDS技术。

信号发生器按功率输出，可以分为简易信号发生器、标准信号发生器、功率信号发生器。简易信号发生器在信号输出幅度控制上比较简单，只使用一个简易衰减器，对输出的信号不能直接量化控制。标准信号发生器在信号输出幅度上有严格的控制，能提供准确的输出幅度读数。一般高频标准信号发生器输出幅度在-127～+23dBm。功率信号发生器则提供较大的功率输出，一般在+20dBm以上，功率大的可达几瓦到几十瓦。

信号发生器按照产生信号类型可以分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器、随机信号发生器、专用信号发生器。正弦信号发生器提供最基本的正弦波信号，可以作为参考频率和参考幅度信号，用于增益和灵敏度的测量以及仪器的校准。常见的高频信号发生器和标准信号发生器都属于此类。函数信号发生器可以产生各种函数波形信号，典型的有方波、正弦波、三角波、锯齿波、脉冲等。函数信号发生器一般工作频率不高，频率上限在几兆赫到一二十兆赫，频率下限很低，大多可以低于0.1Hz。函数信号发生器用途非常广泛，科学实验、产品研发、生产维修、IC芯片测试中都能见到它的身影。脉冲信号发生器和随机信号发生器多用于专业场合。专用信号发生器是产生特定制式信号的专用仪器，如常见的电视信号发生器、立体声信号发生器等。

高端信号发生器有矢量信号源、基带信号源，主要应用在航空、国防等尖端领域，价格也非常昂贵，在此就不多做介绍。

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。附表是50Ω系统dBm与μV数值换算的对照表。

附表 50Ω系统dBm与μV换算表

dBm μV

-125.0 0.126

-124