【正文】 例如，用白噪聲作為輸入信號而測出網(wǎng)絡(luò)的輸出信號與輸入信號的互相關(guān)函數(shù)，便可得到這一網(wǎng)。噪聲發(fā)生器輸出的強(qiáng)度必須已知，通常用其輸出噪聲功率超過電阻熱噪聲的分貝數(shù)（稱為超噪比）或用其噪聲溫度來表示。 噪聲信號發(fā)生器： 完全隨機(jī)性信號是在工作頻帶內(nèi)具有均勻頻譜的白噪聲。有的能輸出成對的主脈沖，有的能分兩路分別輸出不同延遲的主脈沖。主控振蕩器通常為多諧振蕩器之類的電路，除能自激振蕩外，主要按觸發(fā)方式工作。 脈沖信號發(fā)生器：產(chǎn)生寬度、幅度和重復(fù)頻率可調(diào)的矩形脈沖的發(fā)生器，可用以測試線性系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，或用模擬信號來測試?yán)走_(dá)、多路通信和其他脈沖數(shù)字系統(tǒng)的性能。另一種構(gòu)成方式是用頻率合成器產(chǎn)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(fù)斜率的鋸齒波等。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(fā)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。除供通信、儀表和自動控制系統(tǒng)測試用外，還廣泛用于其他非電測量領(lǐng)域。它能產(chǎn)生某些特定的周期性時間函數(shù)波形（主要是正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等）信號。高穩(wěn)定度和高分辨力的頻率合成器，配上多種調(diào)制功能（調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相），加上放大、穩(wěn)幅和衰減等電路，便構(gòu)成一種新型的高性能、可程控的合成式信號發(fā)生器，還可作為鎖相式掃頻發(fā)生器。直接式頻率合成器由晶體振蕩、加法、乘法、濾波和放大等電路組成，變換頻率迅速但電路復(fù)雜，最高輸出頻率只能達(dá)1000兆赫左右。輸出信號頻率通?？砂词M(jìn)位數(shù)字選擇，最高能達(dá)11位數(shù)字的極高分辨力。掃頻信號發(fā)生器有自動掃頻、手控、程控和遠(yuǎn)控等工作方式。 　　掃頻和程控信號發(fā)生器：掃頻信號發(fā)生器能夠產(chǎn)生幅度恒定、頻率在限定范圍內(nèi)作線性變化的信號。儀器一般靠機(jī)械調(diào)諧腔體來改變頻率，每臺可覆蓋一個倍頻程左右，由腔體耦合出的信號功率一般可達(dá)10毫瓦以上。 　　標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器 　　微波信號發(fā)生器：從分米波直到毫米波波段的信號發(fā)生器。（圖1）的輸出信號電平能準(zhǔn)確讀數(shù)，所加的調(diào)幅度或頻偏也能用電表讀出。主要用途是測量各種接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)。 　　高頻信號發(fā)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(fā)生器。主振級一般用RC式振蕩器，也可用差頻振蕩器。按頻率覆蓋范圍分為低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器和微波信號發(fā)生器；按輸出電平可調(diào)節(jié)范圍和穩(wěn)定度分為簡易信號發(fā)生器（即信號源）、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器（輸出功率能準(zhǔn)確地衰減到100分貝毫瓦以下）和功率信號發(fā)生器（輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦以上）；按頻率改變的方式分為調(diào)諧式信號發(fā)生器、掃頻式信號發(fā)生器、程控式信號發(fā)生器和頻率合成式信號發(fā)生器等。制作時，市電220V的正弦波，應(yīng)經(jīng)變壓器隔離降壓（1～）處理后，輸入到電路的輸入端，以保安全。輸出端的R2為可調(diào)電阻，以保證輸出端信號從0～。當(dāng)輸入端輸入小信號正弦波時，該信號分兩路傳輸，其一路徑CDDC2回路，完成整流倍壓功能，給CD4096提供工作電源；另一路徑電容C3耦合，進(jìn)入CD4096的一個反相器的輸入端，完成信號放大功能（反相器在小信號工作時，可作放大器用）。 　　電源自適應(yīng)的方波發(fā)生器原理圖 　　右圖的電路是一種不用電源的方波發(fā)生器，可供電子愛好者和實驗室作簡易信號源用。低頻信號發(fā)生器的原理：系統(tǒng)包括主振級、主振輸出調(diào)節(jié)電位器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器（輸出變壓器）和指示電壓表。所以用途十分廣泛，可用于測試或檢修各種電子儀器設(shè)備中的低頻放大器的頻率特性、增益、通頻帶，也可用作高頻信號發(fā)生器的外調(diào)制信號源。工作原理信號發(fā)生器用來產(chǎn)生頻率為20Hz～200kHz的正弦信號（低頻）。帶有外部掃頻控制輸入接口（控制信號為電壓05V，控制電流小于1mA） 是指低頻信號發(fā)生器所輸出的頻率可以由外部進(jìn)行控制（有外部控制接口），外部控制頻率變化的電壓是05V，控制電流小于1mA。能夠產(chǎn)生多種波形，如三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波的電路被稱為函數(shù)信號發(fā)生器。信號發(fā)生器又稱信號源或振蕩器，在生產(chǎn)實踐和科技領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。 信號發(fā)生器是指產(chǎn)生所需參數(shù)的電測試信號的儀器。例如，在數(shù)字電路實驗中，判斷一個脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時，用邏輯筆就簡單的多；測量單脈沖脈寬時，用邏輯分析儀更好一些等等。示波器入門操作是容易的，真正熟練則要在應(yīng)用中掌握。上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。單次掃描結(jié)束后，準(zhǔn)備燈滅。單次掃描方式下，按單次按鈕時掃描電路復(fù)位，此時準(zhǔn)備好(Ready)燈亮。觸發(fā)信號到來后，觸發(fā)掃描。自動：當(dāng)無觸發(fā)信號輸入，或者觸發(fā)信號頻率低于50Hz時，掃描為自激方式。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號的觸發(fā)點(diǎn)。撥在“+”位置上時，在信號增加的方向上，當(dāng)觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產(chǎn)生觸發(fā)。當(dāng)信號波形復(fù)雜，用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時，用釋抑(Hold Off)旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時間(掃描暫停時間)，能使掃描與波形穩(wěn)定同步。順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平上升；逆時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平下降。電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)觸發(fā)信號的觸發(fā)電平。這些觸發(fā)耦合方式各有自己的適用范圍，需在使用中去體會。低頻抑制(LFR)觸發(fā)時觸發(fā)信號經(jīng)過高通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號的低頻成分被抑制；高頻抑制(HFR)觸發(fā)時，觸發(fā)信號通過低通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號的高頻成分被抑制。直流耦合(DC)不隔斷觸發(fā)信號的直流分量。通常在不考慮DC分量時使用這種耦合方式，以形成穩(wěn)定觸發(fā)。AC耦合又稱電容耦合。2．觸發(fā)耦合(Coupling)方式選擇觸發(fā)信號到觸發(fā)電路的耦合方式有多種，目的是為了觸發(fā)信號的穩(wěn)定、可靠。正確選擇觸發(fā)信號對波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關(guān)系。外觸發(fā)信號與被測信號間應(yīng)具有周期性的關(guān)系。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號作為觸發(fā)信號。由于觸發(fā)信號本身是被測信號的一部分，在屏幕上可以顯示出非常穩(wěn)定的波形。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號由何處供給。為了在熒光屏上得到穩(wěn)定的、清晰的信號波形，掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。 觸發(fā)第一節(jié)指出，被測信號從Y軸輸入后，一部分送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上，驅(qū)動光點(diǎn)在熒光屏上按比例沿垂直方向移動；另一部分分流到x軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)掃描發(fā)生器，產(chǎn)生重復(fù)的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉(zhuǎn)板上，使光點(diǎn)沿水平方向移動，兩者合一，光點(diǎn)在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號。當(dāng)選擇“地”時，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。此開關(guān)撥到“10位置時，被測信號衰減為1／10，然后送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。測試信號時，首先要將示波器的地與被測電路的地連接在一起。選擇通道2時，示波器僅顯示通道2的信號。 輸入通道和輸入耦合選擇1．輸入通道選擇輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調(diào)節(jié)信號波形在熒光屏上的位置。例如在2μS/DIV檔，掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下熒光屏上水平一格代表的時間值等于2μS(1/10)=示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號源CAL，專門用于校準(zhǔn)示波器的時基和垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。旋鈕拔出后處于掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。沿順時針方向旋到底處于校準(zhǔn)位置時，屏幕上顯示的時基值與波段開關(guān)所示的標(biāo)稱值一致。例如在1μS／DIV檔，光點(diǎn)在屏上移動一格代表時間值1μS。時基選擇也通過一個波段開關(guān)實現(xiàn)，按5方式把時基分為若干檔。在做數(shù)字電路實驗時，在屏幕上被測信號的垂直移動距離與+5V信號的垂直移動距離之比常被用于判斷被測信號的電壓值。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能，當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時，垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。逆時針旋轉(zhuǎn)此旋鈕，能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。每個波段開關(guān)上往往還有一個小旋鈕，微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。波段開關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。蹤示波器中每個通道各有一個垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開關(guān)。垂直靈敏度的單位是為cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是V／cm，mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。2．3 垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)1．垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS／DIV)和微調(diào)在單位輸入信號作用下，光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對X軸和Y軸都適用。正常室內(nèi)光線下，照明燈暗一些好。3．聚焦(Focus)聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。觀察低頻信號時可小些，高頻信號時大些。當(dāng)此開關(guān)按下時，電源指示燈亮，表示電源接通。根據(jù)被測信號在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤?shù)(V／DIV，TIME／DIV)能得出電壓值與時間值。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號波形的電壓和時間之間的關(guān)系。本節(jié)不針對某一型號的示波器，只是從概念上介紹示波器在數(shù)字電路實驗中的常用功能。數(shù)字電路實驗中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。示波器中往往有一個精確穩(wěn)定的方波信號發(fā)生器，供校驗示波器用。雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將Y軸輸入的兩個不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度，而在掃描回程進(jìn)行抹跡。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大，產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩，加到示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩(wěn)定波形，將Y軸的被測信號③引入X軸系統(tǒng)的觸發(fā)電路，在引入信號的正(或者負(fù))極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥，啟動鋸齒波掃描電路(時基發(fā)生器)，產(chǎn)生掃描電壓⑦。經(jīng)延遲級延遲Г1時間，到Y(jié)2放大器。它由示波管、Y軸系統(tǒng)、X軸系統(tǒng)、Z軸系統(tǒng)和電源等五部分組成。電信號中，在一段時間內(nèi)與時間變量成正比的信號是鋸齒波。我們知道，一個電子信號是時間的函數(shù)f(t)，它隨時間的變化而變化。由于示波管各電極電流很小，可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。第二陽極與前加速極相連，對陰極為正高壓(約+1000V)，相對于地電位的可調(diào)范圍為177。柵極G1相對陰極為負(fù)電位(—30V~—100V)，而且可調(diào)，以實現(xiàn)輝度調(diào)節(jié)。規(guī)定第二陽極與偏轉(zhuǎn)板之間電位相近，偏轉(zhuǎn)板的平均電位為零或接近為零。兩對偏轉(zhuǎn)板分別加上電壓，使兩對偏轉(zhuǎn)板間各自形成電場，分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)。圖8．1中，YY2和Xl、X2兩對互相垂直的偏轉(zhuǎn)板組成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。有時調(diào)節(jié)A1電壓仍不能滿足良好聚焦，需微調(diào)第二陽極A2的電壓，A2又叫做輔助聚焦極。第二次聚焦發(fā)生在GAA2區(qū)域，調(diào)節(jié)第二陽極A2的電位，能使電子束正好會聚于熒光屏上的一點(diǎn)，這是第二次聚焦。電子束從陰極奔向熒光屏的過程中，經(jīng)過兩次聚焦過程。前加速極G2與A2相連，所加電位比A1高。調(diào)節(jié)電路中的W1電位器，可以改變柵極電位，控制射向熒光屏的電子流密度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)亮點(diǎn)的輝度。初速度小的電子仍返回陰極。柵極是一個頂部有小孔的金屬園筒，套在陰極外面。它的作用是發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子束。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管，以保護(hù)人的眼睛。一般的示波器配備中余輝示波管，高頻示波器選用短余輝，低頻示波器選用長余輝。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10％所經(jīng)過的時間叫做“余輝時間”。鋁膜還有散熱等其他作用。高速電子穿過鋁膜，撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。1．熒光屏現(xiàn)在的示波管屏面通常是矩形平面，內(nèi)表面沉積一層磷光材料構(gòu)成熒光膜。它將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號源組成。示波器工作原理示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無法直接觀測的交變電信號轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。示波器是一種使用非常廣泛，且使用相對復(fù)雜的儀器。常用的電子測量儀器有萬用表、邏輯筆、普通示波器、存儲示波器、邏輯分析儀等。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。 整體調(diào)試（1）將PLC的工作狀態(tài)開關(guān)放在“RUN”處，程序切換至監(jiān)控狀態(tài)；（2）解除急停按鈕，按下上電按鈕，上電按鈕指示燈亮，復(fù)位燈閃爍，按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)復(fù)位 ……，按任務(wù)一的流程操作相應(yīng)按鈕，觀察系統(tǒng)能否按要求正常動作，若出現(xiàn)問題，檢查程序監(jiān)控狀態(tài)及工作站的元件運(yùn)行狀態(tài)是否吻合，根據(jù)實際情況分析、判斷問題的原因，并作相應(yīng)的調(diào)整。（3）完成程序的輸入與編輯；（4）程序的上傳或下載3．調(diào)試過程氣動回路操作遵守氣動安全操作規(guī)范情況下，打開氣源后，手動強(qiáng)制驅(qū)動電磁閥，即依次按下各換向閥的手動按鈕，確認(rèn)各氣缸動作符合要求，若不符合，作相應(yīng)的調(diào)整。l 搬運(yùn)動作流程圖 程序的設(shè)計與編寫梯形圖 指令表 程序的調(diào)試1．PLC與計算機(jī)的通訊連接與設(shè)置將PC機(jī)與PLC按正確方式連接，并設(shè)置通訊端口與通訊參數(shù)；2．程序的編輯、上傳、下載（1）將PLC的工作狀態(tài)開關(guān)放在“PROG”處。常用方法為采用步進(jìn)梯形指令編程，或采用起、保、停法編程、或采用移位指令編程。Y2伸出YA11 X3下極限SQ3，下降到位Y3放松YA22 X4上極限SQ4，上升到位Y4夾緊YA21 X5參考點(diǎn)SQ5 Y5得電向下YA3 X6l I/O元件地址分配 輸入作用輸出作用X0前極限SQ1，伸出到位 Y0電機(jī)STEP X1后極限SQ2，縮回到位 Y1縮回YA12 X2相同金屬的表面情況不一樣，有效距離也不同。能檢測金屬物體，但有效檢測距離非常近。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動作，實現(xiàn)電路的切換。能檢測強(qiáng)磁性物體，有效檢測距離較近，在液壓、氣壓缸上用于檢測活塞位置 。有反射、對射兩大類。光纖式的光電開關(guān)具有安裝靈活，適宜復(fù)雜環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。光電開關(guān)：投光器發(fā)出的光線被物體阻