[工學(xué)]第5章電子測量技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 tnTtgatn snn snF S K 21c o sc o s)(s ?? ?? ??????????2FSK t t tnTtgatn snA S K 20c o s)(s ???? ???????數(shù)字調(diào)制 噪聲及偽隨機信號發(fā)生器 ? 為了研究噪聲的規(guī)律、它對信號的影響和減少噪聲影響的 方法 ,生產(chǎn) 了能提供噪聲功率的信號源 ,稱為 噪聲發(fā)生器 。 ? 數(shù)字信號 強調(diào)的是在一定時鐘沿作用瞬間信號的邏輯 電平 ,并 常需滿足多路信號間邏輯電平的某種組合關(guān)系 。 ? 方波三角波發(fā)生器 13 ? 正弦波形成電路 u t i ust usc t 分段折線逼近波形綜合 其電路實現(xiàn)原理如下圖所示 。 ?緩沖級 ? 主要起阻抗變換作用 ,隔離調(diào)制級對主振級。 6 1. 按用途分 專用 電視信號發(fā)生器、電平振蕩器、誤碼儀 通用 產(chǎn)生正弦波等通用波形 3. 按性能分 普通 功率大，頻率、電壓刻度不大準確， 用于天線測試等 標準 頻率、電壓刻度準確，屏蔽好，供計測用 2. 按波形分 正弦 脈沖 函數(shù) 產(chǎn)生函數(shù)通用波形 噪聲 t t t t t 信號發(fā)生器 的分類 7 4. 按頻率產(chǎn)生法分 諧振 由頻率選擇回路控制正反饋 產(chǎn)生振蕩。信號發(fā)生器 第 5章 2 本章要點 ?信號源的功用、種類和主要性能指標 ?通用低頻、高頻信號發(fā)生器的組成原理、特性和應(yīng)用 ?頻率合成器工作原理、特性和應(yīng)用 ?任意波形發(fā)生器工作原理、特性和應(yīng)用 信號發(fā)生器概述 4 信號源的 功用 ?作激勵源 作為某些電氣設(shè)備的激勵信號 輸 入 激 勵 信 號 源 被 測 設(shè) 備 測 試 儀 器 輸 出 響 應(yīng) ? 信號仿真 在設(shè)備測量中 ,常需要產(chǎn)生模擬實際環(huán)境相同特性的信號 ,如對干擾信號進行仿真 ? 校準源 產(chǎn)生一些標準信號 ,用于對一般信號源進行校準 (或比對 )。 ? 信號源的很多技術(shù)指標都是在阻抗匹配的條件下給出的。 8 ? 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 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 低頻 信號發(fā)生器 9 低頻信號發(fā)生器 ?差頻式低頻信號發(fā)生器 ? 頻率覆蓋范圍 輸出 混頻器 濾波 放大 衰減器 固定頻率 振蕩器 可變頻率 振蕩器 差頻式低頻信號發(fā)生器 f2= f1=~ f0=300Hz~ m i nm a xffk ? 310630 070 ???HzM H z ??k10 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 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 11 高頻信號發(fā)生器 ?主振級 ? 通常是 LC三點式振蕩電路 ,產(chǎn)生具有一定工作頻率范圍的正弦信號。 12 函數(shù) 信號發(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 ? 函數(shù)發(fā)生器能輸出方波 ,三角波 ,鋸齒波 ,正弦波等波形 ,具有較寬的頻率范圍 (～幾十MHz)及較穩(wěn)定的頻率。 數(shù)字信號發(fā)生器 ? 數(shù)字信號發(fā)生器 (數(shù)據(jù)發(fā)生器 、圖形或模式 發(fā)生器 ) ? 主要 用于數(shù)字電路測試中作為激勵源或仿真數(shù)據(jù) 信號 ,它 通常都是 多路 的 。 ? 語言 ,數(shù)據(jù) ,音樂 及圖像等 信號經(jīng)過 調(diào)制被高頻電磁波或其他高頻信號 “ 攜帶 ”,以便 遠距離傳輸 。 ? 偽 隨機二進制信號還常用于數(shù)字通信、數(shù)據(jù)系統(tǒng)查錯等領(lǐng)域。例如 ,用數(shù)采設(shè)備采集的復(fù)雜波形 ,或用戶用圖形、公式、表格等方式設(shè)臵的波形。 30 ff0Pff0P對頻率合成器的要求 ?單邊帶相位噪聲 ?諧波頻譜及雜散頻譜 ? 諧波頻譜是指基波整數(shù)倍頻率處的頻譜； ? 雜散頻譜是指諧波以外的離散頻譜。 D N fr fo rfDNf ?0直接模擬頻率合成 34 輔助基準主基準混 頻帶 通混 頻帶 通247。 ? 缺點：電路硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,體積大 ,價格昂貴 ,不便于集成化。 ?PD ? 相位比較器即鑒相器 ,它比較兩個輸入信號 f0 和 fi 的相位差Δφ,輸出與相位差成比例的電壓 ,這個電壓稱為誤差電壓 ud 鑒 相 器P D壓 控 振 蕩 器V C O低 通 濾 波 器L P F輸 出 vofofovc輸 入 vifivd鎖相環(huán)的幾種基本形式 37 鑒 相 器P D壓 控 振 蕩 器V C O低 通 濾 波 器L P Ffo= fi 1 + fi 2 fi 2混 頻－基 準振 蕩 器內(nèi) 插振 蕩 器fi 1fo－ fi 1 ?混頻式鎖相環(huán) ? 混頻環(huán)實現(xiàn)對頻率的加減運算 210 ii fff ??38 鎖相環(huán)的幾種基本形式 ?倍頻 式鎖相環(huán) ? 倍頻環(huán)實現(xiàn)對輸入頻率進行 乘法 運算 , ? 主要有兩種形式 :諧波倍頻環(huán)和數(shù)字倍頻環(huán) ? 當環(huán)路鎖定時 ,PD兩輸入信號的頻率相等 ,即 ① 根據(jù) PD兩輸入頻率相等列出等式 : f0/N＝ fi ② 從等式中解出輸出頻率 :
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