現(xiàn)代電子測量技術(shù)(1)(已修改)
2025-05-26 11:43 本頁面
【正文】 現(xiàn)代電子測量技術(shù) 趙志斌 電力系電信教研室 信號的產(chǎn)生 第 8章 信號的產(chǎn)生 信號源概述 正弦、脈沖及函數(shù)發(fā)生器 鎖相頻率合成信號的產(chǎn)生 直接數(shù)字合成技術(shù) 合成信號源簡介 信號源概述 ? 信號源的作用和組成 ? 信號源的分類 ? 正弦信號源的性能指標 信號源在電子測量中的作用和組成 信號源是能夠產(chǎn)生不同頻率、不同幅度的規(guī)則或不規(guī)則波形的信號發(fā)生器。 信號源的用途主要有以下三方面： ☆ 激勵源。 ☆ 信號仿真。 ☆ 標準信號源。 2. 信號源的組成 信號輸出 主振器 緩沖 調(diào)制 輸出 電 源 監(jiān)測 信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖 信號源的分類 1. 按頻率范圍 大致可分為六類： ? 超低頻信號發(fā)生器 ～ 1000Hz； ? 低頻信號發(fā)生器 1Hz～ 1MHz； ? 視頻信號發(fā)生器 20Hz～ 10MHz； ? 高頻信號發(fā)生器 200KHz～ 30MHz； ? 甚高頻信號發(fā)生器 30KHz～ 300MHz； ? 超高頻信號發(fā)生器 300MHz以上。 2. 按輸出波形 ,大致可分為： ? 正弦波形發(fā)生器； ? 脈沖信號發(fā)生器； ? 函數(shù)信號發(fā)生器； ? 噪聲信號發(fā)生器。 3. 按照信號發(fā)生器的性能指標 可分為： ? 一般信號發(fā)生器； ? 標準信號發(fā)生器； 正弦信號源的性能指標 1. 頻率特性 ? （ 1）頻率范圍 ? （ 2）頻率準確度 ? （ 3）頻率穩(wěn)定度 %100?????ooofffff?%100m i nm a x ???offf?2. 輸出特性 ? （ 1）輸出電平范圍。 ? （ 2）輸出電平的頻響 ? （ 3）輸出電平準確度 ? （ 4）輸出阻抗 ? （ 5）輸出信號的非線性失真系數(shù)和頻譜純度。 3. 調(diào)制特性 調(diào)制特性的恒量指標主要包括調(diào)制頻率，調(diào)幅系數(shù)，最大頻偏，調(diào)制線性等。 1. 低頻信號發(fā)生器 ? 低頻信號發(fā)生器頻率范圍一般為 20Hz～ 20KHz，故又稱音頻信號發(fā)生器 正弦、脈沖及函數(shù)發(fā)生器 正弦信號發(fā)生器 主振級 緩沖 放大 電平 控制 功率 放大 衰減器 阻抗 變換 電平調(diào)節(jié) 波段 調(diào)節(jié) 頻率 細調(diào) 電平指示 低頻信號發(fā)生器組成原理 2. 高頻信號發(fā)生器 ? 高頻信號發(fā)生器輸出頻率范圍一般在 300KHz～ 1GHz，大多數(shù)具有調(diào)幅，調(diào)頻及脈沖調(diào)制等功能 輸出 主振級 波段 選擇 頻率 細調(diào) 緩沖 調(diào)制級 輸出級 調(diào)制振蕩器 監(jiān)測器 外調(diào)制 輸入 高頻信號發(fā)生器原理框圖 脈沖信號發(fā)生器 ? 常見的脈沖信號有矩形、鋸齒形、階梯形、鐘形和數(shù)字編碼序列等 ： u t o （ a） 矩形波 u t o （ b） 鋸齒波 u t o （ c） 階梯波 u t o （ d） 鐘形脈沖 u t o （ e） 數(shù)字編碼序列 常見的脈沖信號 ? 脈沖發(fā)生器的分類（根據(jù)用途和產(chǎn)生脈沖的方法）：通用脈沖發(fā)生器、快速（廣譜）脈沖發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字可編程脈沖發(fā)生器及特種脈沖發(fā)生器等。 1. 通用脈沖發(fā)生器 ? 通用脈沖發(fā)生器能夠滿足一般測試的要求，能夠調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、輸出幅度及極性等。 輸出 脈寬，上升 /下降沿 控制 主振級 同步放大 延時級 脈沖形成 輸出級 同步脈沖輸出 外同步 觸發(fā)輸入 外觸發(fā) 同步脈沖輸出 脈沖信號發(fā)生器組成原理 2. 快速（廣譜）脈沖發(fā)生器 ? 在時域測試中，快速脈沖信號發(fā)生器用來提供廣譜的激勵信號，尤其在微波網(wǎng)絡(luò)、寬帶元器件的時域測試中，脈沖信號發(fā)生器相當于頻域測試中的掃頻信號源。 ? 快速脈沖信號的產(chǎn)生技術(shù)主要有：水銀開關(guān)脈沖發(fā)生器、雪崩晶體管脈沖發(fā)生器、階躍恢復(fù)二極管脈沖發(fā)生器以及隧道二極管脈沖發(fā)生器等。 VD RC RO K RL 水銀開關(guān)脈沖發(fā)生器原理 50mV/DIV 30dB 1 ns/DIV (a) 0 40dB 0 1 2 3GHz (b) 過度持續(xù)時間為 1ns的脈沖發(fā)生器前沿及其頻譜 50mV/DIV 100 ps/DIV (a) 0 40dB 0 10 20 30GHz (b) 隧道二極管脈沖發(fā)生器前沿及其頻譜 例如一個前沿上升時間為 1ns的脈沖 ， 其可用頻譜分量為1GHz， 而隧道二極管脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖前沿上升時間快達 15ps， 則其可用頻譜可以高達 30GHz。 函數(shù)信號發(fā)生器 1. 多波形信號發(fā)生原理 ? ⑴方波三角波發(fā)生器 C 雙穩(wěn)態(tài)電路 VC2 V2 VC1 A W R U1 I1 U2 B 方波、三角波發(fā)生器原理框圖 V1 )(2 21 VVCIfsc ??設(shè)充放電電流
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1