信號源/信號發生器說明與原理

信號源/信號發生器說明與原理

信號發生器也稱信號源，是用來產生振蕩信號的一種儀器，為使用者提供需要的穩定、可信的參考信號，并且信號的特征參數*可控。所謂可控信號特征，主要是指輸出信號的頻率、幅度、波形、占空比、調制形式等參數都可以人為地控制設定。隨著科技的發展，實際應用到的信號形式越來越多，越來越復雜，頻率也越來越高，所以信號發生器的種類也越來越多，同時信號發生器的電路結構形式也不斷向著智能化、軟件化、可編程化發展。

信號發生器的原理：系統包括主振級、主振輸出調節電位器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器和指示電壓表。主振級產生低頻正弦振蕩信號，經電壓放大器放大，達到電壓輸出幅度的要求，經輸出衰減器可直接輸出電壓，用主振輸出調節電位器調節輸出電壓的大小。

　　如圖所示，電路是由六反相器CD4096組成的自適應方波發生器。當輸入端輸入小信號正弦波時，該信號分兩路傳輸，其一路徑C1、D1、D2、C2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，進入CD4096的一個反相器的輸入端，完成信號放大功能。該放大信號經后級的門電路處理，變換成方波后經CD4096的12、8、10腳輸出。輸出端的R2為可調電阻，以保證輸出端信號從0～1.25V可調。

 

信號發生器按傳統工作頻段分類，有超低頻信號發生器、低頻信號發生器、高頻信號發生器、微波信號發生器。

　　超低頻信號發生器一般是指工作頻率下潛到0.1Hz以下的信號發生器，一般用于專業上的特殊用途。

　　低頻信號發生器一般是指工作頻率主要在1Hz～1MHz的信號發生器，多用于音頻領域。

　　高頻信號發生器，也叫射頻信號發生器，一般是指工作頻率從100kHz到幾百兆赫的信號發生器，多用于通信和測量領域。

結構

　　現代信號發生器的結構非常復雜，與早期的簡易信號發生器天差地別，但總體基本結構功能單元還是類似的。信號發生器的主要部件有頻率產生單元、調制單元、緩沖放大單元、衰減輸出單元、顯示單元、控制單元。早期的信號發生器都采用模擬電路，現代信號發生器越來越多地使用數字電路或單片機控制，內部電路結構上有了很大的變化。