多功能信號發生器設計 數字信號源

信號源可以根據輸出波形的不同，劃分為正弦波信號發生器、矩形脈沖信號發生器、函數信號發生器和隨機信號發生器等類。
正弦信號發生器：正弦信號主要用于測量電路和系統的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號發生器、高頻信號發生器和微波信號發生器；按輸出電平可調節范圍和穩定度分為簡易信號發生器（即信號源）、標準信號發生器（輸出功率能準確地衰減到-100分貝毫瓦以下）和功率信號發生器（輸出功率達數十毫瓦以上）；按頻率改變的方式分為調諧式信號發生器、掃頻式信號發生器、程控式信號發生器和頻率合成式信號發生器等。

掃頻和程控信號發生器
掃頻信號發生器能夠產生幅度恒定、頻率在限定范圍內作線性變化的信號。在高頻和甚高頻段用低頻掃描電壓或電流控制振蕩回路元件（如變容管或磁芯線圈）來實現掃頻振蕩；在微波段早期采用電壓調諧掃頻，用改變返波管螺旋線電極的直流電壓來改變振蕩頻率，后來廣泛采用磁調諧掃頻，以YIG鐵氧體小球作微波固體振蕩器的調諧回路，用掃描電流控制直流磁場改變小球的諧振頻率。掃頻信號發生器有自動掃頻、手控、程控和遠控等工作方式。

函數發生器
又稱波形發生器。它能產生某些特定的周期性時間函數波形（主要是正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等）信號。頻率范圍可從幾毫赫甚至幾微赫的頻直到幾十兆赫。除供通信、儀表和自動控制系統測試用外，還廣泛用于其他非電測量領域。圖2為產生上述波形的方法之一，將積分電路與某種帶有回滯特性的閾值開關電路（如施米特觸發器）相連成環路，積分器能將方波積分成三角波。施米特電路又能使三角波上升到某一閾值或下降到另一閾值時發生躍變而形成方波，頻率除能隨積分器中的RC值的變化而改變外，還能用外加電壓控制兩個閾值而改變。將三角波另行加到由很多不同偏置二極管組成的整形網絡，形成許多不同斜度的折線段，便可形成正弦波。另一種構成方式是用頻率合成器產生正弦波，再對它多次放大、削波而形成方波，再將方波積分成三角波和正、負斜率的鋸齒波等。對這些函數發生器的頻率都可電控、程控、鎖定和掃頻，儀器除工作于連續波狀態外，還能按鍵控、門控或觸發等方式工作。

低頻信號發生器
包括音頻（20～20000赫）和視頻（1赫～10兆赫）范圍的正弦波發生器。主振級一般用RC式振蕩器，也可用差頻振蕩器。為便于測試系統的頻率特性，要求輸出幅頻特性平和波形失真小。
高頻信號發生器
頻率為 100千赫～30兆赫的高頻、30～300兆赫的甚高頻信號發生器。一般采用 LC調諧式振蕩器，頻率可由調諧電容器的度盤刻度讀出。主要用途是測量各種接收機的技術指標。輸出信號可用內部或外加的低頻正弦信號調幅或調頻，使輸出載頻電壓能夠衰減到1微伏以下。（圖1）的輸出信號電平能準確讀數，所加的調幅度或頻偏也能用電表讀出。此外，儀器還有防止信號泄漏的良好屏蔽。
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