電子測(cè)量_第四章_信號(hào)源(編輯修改稿)
2024-11-12 15:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(hào) ? 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。 電子測(cè)量原理 第 21頁 1. 通用脈沖發(fā)生器 ? 通用脈沖發(fā)生器能夠滿足一般測(cè)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(jí) 同步放大 延時(shí)級(jí) 脈沖形成 輸出級(jí) 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(hào)發(fā)生器組成原理 時(shí)基輸出 電子測(cè)量原理 第 22頁 2. 快速（廣譜）脈沖發(fā)生器 ? 在時(shí)域測(cè)試中，快速脈沖信號(hào)發(fā)生器用來提供廣譜的激勵(lì)信號(hào)，尤其在微波網(wǎng)絡(luò)、寬帶元器件的時(shí)域測(cè)試中，脈沖信號(hào)發(fā)生器相當(dāng)于頻域測(cè)試中的掃頻信號(hào)源。 ? 快速脈沖信號(hào)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 電子測(cè)量原理 第 23頁 50mV/DIV 30dB 1 ns/DIV (a) 0 40dB 0 1 2 3GHz (b) 過度持續(xù)時(shí)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(gè)前沿上升時(shí)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(shí)間快達(dá) 15ps， 則其可用頻譜可以高達(dá) 30GHz。 電子測(cè)量原理 第 24頁 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1. 多波形信號(hào)發(fā)生原理 ? ⑴方波三角波發(fā)生器（方波 — 三角波 正弦波） 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 112,2 ( )sc UIfIC V V R???設(shè)充放電電流為 I，輸出三角波的頻率為 fsc，則： 積分電路 電子測(cè)量原理 第 25頁 ? ⑵ 正弦波形成電路 u t i ust usc t 分段折線逼近波形綜合（改變斜率，逐段逼近） ?其電路實(shí)現(xiàn)原理如下圖所示 。 分段逼近波形綜合電路 +E E R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R1A R2A R3A R4A R5A R6A R7A R7B R6B R5B R4B R3B R2B R1B Vi Vo D1A D1B D2A D3A D4A D5A D6A D2B D3B D4B D5B D6B 電子測(cè)量原理 第 26頁 ? ⑶ 鋸齒波形成電路 u t （ a） u t （ b） t u （ c） t u （ d） 鋸齒波的獲得原理 鋸齒波可以通過方波與三角波而獲得 ， 將下圖中 （ a） 所示三角波與圖 （ b） 所示方波直接疊加就可得到圖 （ c） 所示的交錯(cuò)鋸齒波 ， 再經(jīng)過全波整流 ， 就得到了圖 （ d） 所示的鋸齒波 。 電子測(cè)量原理 第 27頁 2. 函數(shù)發(fā)生器的性能和組成 ? 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。 頻率控制網(wǎng)絡(luò) 三角波 緩沖器 正弦波綜合及緩沖 正恒 流源 負(fù)恒 流源 比較器 方波 緩沖器 外部頻率控制 函數(shù) 選擇 及其 它波 形產(chǎn)生 輸出放大 輸出濾波 直流 補(bǔ)償 積分 電路 函數(shù)發(fā)生器基本組成原理 電子測(cè)量原理 第 28頁 鎖相頻率合成信號(hào)的產(chǎn)生 1. 頻率合成原理 頻率的代數(shù)運(yùn)算是通過倍頻、分頻及混頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 頻率合成的基本概念 頻率 1輸出 石英晶體 代數(shù)運(yùn)算 （加、減、乘、除） 頻率合成原理 頻率 n輸出 基準(zhǔn)頻率 電子測(cè)量原理 第 29頁 2. 頻率合成分類及特點(diǎn) ? ⑴ 直接頻率合成 通過頻率的混頻 、 倍頻和分頻等方法來產(chǎn)生一系列頻率信號(hào)并用窄帶濾波器選出 ， 下圖是其實(shí)現(xiàn)原理 。 晶振 諧波發(fā)生器（倍頻） 分頻 （ 247。 10） 8MHz 混頻 （ +） 混頻 （ +） 2MHz 濾波 分頻 （ 247。 10） 濾波 分頻 （ 247。 10）
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