第3章信號發生器3.1信號發生器概述3.2正弦信號發生器的性能指標3.3低頻信號發生器3.4射頻信號發生器3.5掃頻信號發生器3.6脈沖信號發生器3.7噪聲發生器習題三3.1信號發生器概述一、信號發生器的用途在研制、生產、使用、測試和維修各種電子元器件、部件以及整機設備時，都需要有信號源，’由它產生不同頻率、不同波形的電壓、電流信號并加到被測器件、設備上，用其他測量儀器觀察、測量被測者的輸出響應，以分析確定它們的性能參數，如圖3．1—l所示。這種提供測試用電信號的裝置，統稱為信號發生器，用在電子測量領域，也稱為測試信號發生器。和示波器、電壓表、頻率計等儀器一樣，信號發生器是電子測量領域中最基本、應用最廣泛的一類電子儀器。除了電子技術尤其是電子測量，信號發生器在其他領域也有廣泛應用，例如機械部門的超聲波探傷，醫療部門的超聲波診斷、頻譜治療儀等。圖3.1—1測試信號發生器二、信號發生器的分類信號發生器應用廣泛，種類型號繁多，性能各異，分類方法也不盡一致，下面介紹幾種常見的分類。

l.按頻率范圍分類按照輸出信號的頻率范圍，有表3.1—1所示的劃分。表3.1—1名稱頻率范圍主要應用領域超低頻信號發生器低頻信號發生器視頻信號發生器高頻信號發生器甚高頻信號發生器超高頻信號發生器30kHz以下30kHz～300kHz300kHz～6MHz6MHz～30MHz30MHz～300MHz300MHz～3000MHz電聲學、聲納電報通訊無線電廣播廣播、電報電視、調頻廣播、導航雷達、導航、氣象2．按輸出波形分類根據使用要求，信號發生器可以輸出不．同波形的信號，圖3.1—2是其中幾種典型波形。按照輸出信號的波形特性，信號發生器可分為正弦信號發生器和非正弦信號發生器。非正弦信號發生器又可包括：脈沖信號發生器、函數信號發生器、掃頻信號發生器、數字序列信號發生器、圖形信號發生器、噪聲信號發生器等.圖3.1—2幾種典型的信號波形3．按信號發生器的性能分類按信號發生器的性能指標，可分為一般信號發生器和標準信號發生器。前者指對其輸出信號的頻率、幅度的準確度和穩定度以及波形失真等要求不高的一類發生器；后者是指其輸出信號的頻率、幅度、調制系數等在一定范圍內連續可調，并且讀數準確、穩定、屏蔽良好的中、高檔信號發生器。還有其他的分類方法。比如按照使用范圍，可分為通用和專用信號發生器(例如電聲行業中使用的立體聲和調頻立體聲信號發生器就屬于專用信號發生器)；按照調節方式，可分為普通信號發生器、掃頻信號發生器和程控信號發生器；按照頻率產生方法又可分為諧振信號發生器、鎖相信號發生器及合成信號發生器等。上面所述僅是常用的幾種分類方式，而且是大致的分類。隨著電子技術水平的不斷發展，信號發生器的功能越來越齊全，性能越來越優良，同一臺信號發生器往往具有相當寬的頻率復蓋，又具有輸出多種波形信號的功能。例如國產EEl631型函數信號發生器，頻率復蓋范圍為0．005H2～40MHz，跨越了超低頻、低頻、視頻、高頻到甚高頻幾個頻段，可以輸出包括正弦波、三角波＼方波、鋸齒波、脈沖波、調幅波、調頻波及TTL波等多種波形的信號。三、信號發生器的基本構成雖然各類信號發生器產生信號的方法及功能各有不同，但其基本的構成一般都可用圖3．1—3的框圖描述，下面對框圖中各個部分作扼要介紹.振蕩器：振蕩器是信號發生器的核心部分，由它產生不同頻率、不同波形的信號。產生不同頻段、不同波形信號的振蕩器原理、結構差別很大。圖3．1—3信號發生器原理框圖變換器：可以是電壓放大器、功率放大器、調制器或整形器。一般情況下，振蕩器輸出的信號都較微弱，需在該部分加以放大。還有像調幅、調頻等信號，也需在這部分由調制信號對載頻加以調制。而像函數發生器，振蕩器輸出的是三角波，需在這里由整形電路整形成方波或正弦波。輸出級：其基本功能是調節輸出信號的電平和輸出阻抗，可以是衰減器、匹配變壓器和射極跟隨器等。指示器：指示器用來監視輸出信號，可以是電子電壓表、功率計、頻率計和調制度表等，有些脈沖信號發生器還附帶有簡易示波器。使用時可通過指示器來調整輸出信號的頻率、幅度及其他特性。通常情況下指示器接于衰減器之前，并且由于指示儀表本身準確度不高，其示值僅供參考，從輸出端輸出信號的實際特性需用其他更準確的測量儀表來測量。電源：提供信號發生器各部分的工作電源電壓。通常是將50Hz交流市電整流成直流并有良好的穩壓措施。四、信號發生器的發展趨勢由于電子測量及其他部門對各類信號發生器的廣泛需求及電子技術的迅速發展，促使信號發生器種類日益增多，性能日益提高，尤其隨著70年代微處理器的出現，更促使信號發生器向著自動化、智能化方向發展。現在，許多信號發生器除帶有微處理器，因而具備了自校、自檢、自動故障診斷和自動波形形成和修正等功能外，還帶有IEEE-488或RS232總線，可以和控制計算機及其他測量儀器一起方便地構成自動測試系統。當前信號發生器總的趨勢是向著寬頻率復蓋＼高頻率精度、多功能、多用途、自動化和智能化方向發展。我們將在后面各節陸續介紹當前各類有代表性信號發生器的性能指標。3.2正弦信號發生器的性能指標在各類信號發生器中，正弦信號發生器是最普通、應用最廣泛的一類，幾乎滲透到所有的電子學實驗及測量中。其原因除了正弦信號容易產生，容易描述又是應用最廣的載波信號外，還由于任何線性雙口網絡的特性，都可以用它對正弦信號的響應采表征。顯然，由于信號發生器作為測量系統的激勵源，被測器件、設備各項性能參數的測量質量，將直接依賴于信號發生器的性能。通常用頻率特性、輸出特性和調制特性(俗稱三大指標)來評價正弦信號發生器的性能，其中包括30余項具體指標。不過由于各種儀器的用途不同，精度等級不同，并非每類每臺產品都用全部指標進行考核。另外各生產廠家出廠檢驗標準及技術說明書中的術語也不盡一致。本節僅介紹信號發生器中幾項最基本最常用的性能指標。一、頻率范圍指信號發生器所產生的信號頻率范圍，該范圍內既可連續又可由若干頻段或一系列離散頻率復蓋，在此范圍內應滿足全部誤差要求。例如國產XDl型信號發生器，輸，出信號頻率范圍為1Hz～1MHz，分六檔即六個頻段，為了保證有效頻率范圍連續，兩相鄰頻段間有相互銜接的公共部分即頻段重迭。又如(美)HP公司HP—8660C型頻率合成器產生的正弦信號的頻率范圍為主0kHz～2600MHz，可提供間隔為1Hz總共近26億個分立頻率。二、頻率準確度頻率準確度是指信號發生器度盤(或數字顯示)數值與實際輸出信號頻率間的偏差，通常用相對誤差表示（3.2-1）式中f0為度盤或數字顯示數值，也稱預調值，f1是輸出正弦信號頻率的實際值。頻率準確度實際上是輸出信號頻率的工作誤差。用度盤讀數的信號發生器頻率準確度約為±(1％～10％)，精密低頻信號發生器頻率準確度可達±0.5％o例如調諧式XFC—6型標準信號發生器，其頻率準確度優于±1％，而一些采用頻率合成技術帶有數字顯示的信號發生器，其輸出頻率具有基準頻率(晶振)的準確度，若機內采用高穩定度晶體振蕩器，輸出頻率的準確度可達到l0-8～10-10。三、頻率穩定度頻率穩定度指標要求與頻率準確度相關。頻率穩定度是指其他外界條件恒定不變的情況下，在規定時間內，信號發生器輸出頻率相對于預調值變化的大小。按照國家標準，頻率穩定度又分為頻率短期穩定度和頻率長期穩定度。頻率短期穩定度定義為信號發生器經過規定的預熱時間后，信號頻率在任意1.5min內所發生的最大變化，表示為（3.2-2）式中fo為預調頻率，fmax、fmin分別為任意15min信號頻率的最大值和最小值。頻率長期穩定度定義為信號發生器經過規定的預熱時間后，信號頻率在任意3h內所發生的最大變化，表示為：預調頻率的（3.2-3）式中x、y是由廠家確定的性能指標值。四、由溫度、電源、負載變化而引起的頻率變動量在第一章第§1．4節中曾提到測量儀器的穩定性指標，其一為穩定度，其二為影響量。前述規定時間間隔內的頻率漂移即穩定度，而由溫度、電源、負載變化等外界因素造成的頻率漂移(或變動)即為影響量.(l)溫度引起的變動量環境溫度每變化工℃所產生的相對頻率變化，表示為：預調頻率的x.10-6℃，即（3.2-4）式中△t為溫度變化值，f0為預調值，f1為溫度改變后的頻率值.(2)電源引起的頻率變動量供電電源變化±10％所產生的相對頻率變化，表示為：，即（3.2-5）(3)負載變化引起的頻率變動量負載電阻從開路變化到額定值時所引起的相對頻率變化，表示為：，即（3.2-6）式中f1為空載時的輸出頻率，f2為額定負載時的輸出頻率。五、非線性失真系數(失真度)正弦信號發生器的輸出在理想情況下應為單一頻率的正弦波，但由于信號發生器內部放大器等元、器件的非線性，會使輸出信號產生非線性失真，除了所需要的正弦波頻率外，還有其他諧波分量。人們通常用信號頻譜純度來說明輸出信號波形接近正弦波的程度，并用非線性失真系數表示：（3.2-7）式中U1為輸出信號基波有效值，為各次諧波有效值。由于等較U1小得多，為了測量上的方便，也用下面公式定義y：（3.2-8）六、輸出阻抗作為信號源，輸出阻抗的概念在“電路”或“電子電路”課程中都有說明。信號發生器的輸出阻抗視其類型不同而異。低頻信號發生器電壓輸出端的輸出阻抗一般為600Q(或1kΩ)，功率輸出端依輸出匹配變壓器的設計而定，通常有50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ等檔。高頻信號發生器一般僅有50Ω或75Ω檔。當使用高頻信號發生器時，要特別注意阻抗的匹配。七、輸出電平’輸出電平指的是輸出信號幅度的有效范圍，即由產品標準規定的信號發生器的最大輸出電壓和最大輸出功率及其衰減范圍內所得到輸出幅度的有效范圍。輸出幅度可用電壓(V，mV，V)或分貝表示。例如XD-1低頻信號發生器的最大電壓輸出為lHz～1MHz，>5V，最大功率輸出為10Hz～700kHz(50Ω、75Ω、150Ω、600Ω)，>4W。八、調制特性高頻信號發生器在輸出正弦波的同時，一般還能輸出一種或一種以上的已被調制的信號，多數情況下是調幅信號和調頻信號，有些還帶有調相和脈沖調制等功能。當調制信號由信號發生器內部產生時，稱為內調制，當調制信號由外部加到信號發生器進行調制時，稱為外調制。這類帶有輸出已調波功能的信號發生器，是測試無線電收發設備等場合不可缺少的儀器。例如xFC—6標準信號發生器，就具備內、外調幅，內、外調頻，或進行內調幅時同時進行外調頻，或同時進行外調幅與外調頻等功能。而像HP8663這類高檔合成信號發生器，同時具有調幅、調頻、調相、脈沖調制等多種調制功能。3.3低頻信號發生器一、低頻信號發生器1．低頻信號發生器主要性能指標通用低頻信號發生器的主要性能指標：①頻率范圍為lHz～1MHz連續可調；②頻率穩定度(0.1～0.4)％／h；⑧頻率準確度±(1～2)％；④輸出電壓0—10v連續可調；⑤輸出功率約(0.5～5)w連續可調；⑥非線性失真(0.1～1)％；⑦輸出阻抗可為50Ω、75Ω、150Ω、600及5kΩ。2．低頻信號發生器組成框圖通用低頻信號發生器的組成框圖如圖3．3-1所示。圖(a)僅包括電壓輸出，負載能力弱。圖(b)除包括電壓輸出外，另有功率輸出能力o

3.通用RC振蕩器低頻信號發生器中產生振蕩信號(圖3．3-1中主振器)的方法有多種，在通用信號發生器(如XD-1、XD-2、XD-7)中，主振器通常使用RC振蕩器，而其中應用最多的當屬文氏橋振蕩器。圖3.3—1低頻信號發生器框圖圖3.3—1低頻信號發生器框圖圖3.3—2RC文氏橋網絡圖3.3—2RC文氏橋網絡圖3．3-2給出了文氏橋式網絡及其傳輸函數的幅頻相頻特性。我們簡要分析其工作原理。在圖(a)中，是網絡的輸入電壓，是輸出電壓，Z1為R、C串聯阻抗，Z2為R、C并聯阻抗，則網絡的傳輸函數（3.3-1）式中（3.3-2）由式(3。3—1)得到傳輸函數的幅頻特性和相頻特性分別為（3.3-3）（3.3-4）和分別示于圖3．3-2中(b)和?.由圖(b)、(c)可以看出：當，或時，輸出信號與輸入信號同相，且此時傳輸函數模最大，如果輸出信號后接放大倍數的同相放大器(一般由兩級反相放大器級聯實現)，那么就可以維持或者的正弦振蕩，而由于RC網絡的選頻特性，其他頻率的信號將被抑制。但是，放大倍數Kv＝3的放大器是不穩定的，同時由于文氏橋電路的選頻特性很差，放大器增益不穩，不但會引起振蕩振幅變化，還會造成輸出波形失真。因此，總是使用高增益的二級放大器加上負反饋，使得在維持振蕩期間，總電壓增益為3，這樣就形成了圖3，3—3所示的文氏橋振蕩電路。圖中負溫度系數熱敏電阻Rt和電阻Rf就構成了電壓負反饋電路。熱敏電阻只，的阻值隨環境溫度升高或流過的電流增加而減小，當由于各種原因引起輸出電壓增大時，由于該電壓也直接接在Rt、Rf串聯電路，流過Rt的電流也隨之增加而導致Rt阻值降低，負反饋加大，放大器總增益降低，使輸出電壓減小，達到穩定輸出信號振幅的目的。而在振蕩器起振階段，由于Rt溫度低，阻值大，負反饋小，放大器實際總增益大于3，振蕩器容易起振。圖3.3—3使用熱敏電阻Rt作為增益控制器件的文氏橋式振蕩器方框圖由式(3．3—2)可知，改變電阻R和電容C數值可調節振蕩頻率。可以使用同軸電阻器改變電阻R進行粗調，使得換檔時頻率變化10倍，而用改變雙聯同軸電容C的方法在一個波段內進行頻率細調。圖3.3—4是XD—2型低頻信號發生器中的月C振蕩器部分電路。在上邊的分析中，沒有考慮放大器的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro的影響，Ri和Ro對RC

網絡的影口向如圖3.3—5所示，由圖不難看出，應使Ri盡可能大而Ro盡可能小。為此實際振蕩器電路中放大器輸入級常采用場效應管，以提高輸入阻抗Ri，輸出時加接射極跟隨器，以降低輸出阻抗Ro.圖3.3—4XD—2低頻信號發生器中的RC振蕩器圖3.3—5放大器輸入輸出阻抗對

RC網絡的影響4．其他低頻振蕩器(l)LC振蕩器當談到正弦振蕩時，很容易想到用L、C構成諧振電路和晶體管放大器來實現。實際上基本不用這種電路做為低頻信號發生器的主振蕩器。這是因為對L、C振蕩電路，振蕩頻率當頻率較低時，L、C的體積都相當大，分布電容、漏電導等也都相應很大，而品質因數Q值降低很多，諧振特性變壞，且調節困難。其次，由于f0與成反比，因而同一頻段內的頻率復蓋系數很小。例如L固定，調節電容C改變振蕩頻率，設電容調節范圍為40～450pF，則頻率復蓋系數(3.3-5)如果用只C橋式振蕩器，仍以上面的情況為例，根據式(3．3—2)，可以得到頻率復蓋系數(3.3-6)事實上，例如以RC文氏橋電路構成振蕩器的XD-1型低頻信號源，信號頻率范圍為1kHz～1MHz，分為6個頻段，每個頻段內的頻率復蓋系數均為主0。(2)差頻式振蕩器差頻式低頻信號發生器框圖示于圖3．3-60框圖中可變頻率振蕩器和固定頻率振蕩器分別產生可變頻率的高頻振蕩f1和固定頻率的高頻振蕩f2，經過混頻器M產生兩者差頻信號f＝f1–f2，后面的低通濾波器濾除混頻器輸出中含有的高頻分量。當可變頻率振蕩器頻率從f1max變成f1min時，低通濾波器后就得到了fmax～fmin的低頻信號，再經放大器和輸出衰減器后得到所需要的低頻信號。這種方法的主要缺點是電路復雜，頻率準確度、穩定度較差，波形失真較大；最大的優點是容易做到在整個低頻段內頻率可連續調節而不用更換波段，輸出電平也較均勻，所以常用在掃頻振蕩器中。圖3.3—6差頻信號發生器框圖5．XD—l型低頻信號發生器由于低頻信號發生器應用非常廣泛和頻繁，我們以XD—1型低頻信號發生器為例，介紹其主要技術指標和簡要使用方法.(1)主要技術指標頻率范圍：lHz～1MHz，分成1Hz一10Hz～100Hz～1kHz～10kHz一100kHz～1MHz六個頻段(六檔)。頻率漂移：預熱30min后，第一小時內，I檔，≤0．4％；Ⅵ檔，≤0．2％；Ⅱ～V檔，≤0，工％，其后7小時內，I檔，≤0．8％；Ⅵ檔，≤0．4％；Ⅱ～V檔，≤0．2％。頻率特性(輸出信號幅頻特性)：電壓輸出<±ldB；功率輸出，10Hz～100kHz(50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ)，≤±2dB100～700kHz(50Ω、75Ω、1，50Ω、600Ω)，≤13dB；100～200kHz(5kΩ)，≤±3dB。

輸出：電壓輸出，lHz～1MHz，>5V；最大功率輸出，10Hz～700kHz(50Ω、75Ω、150Ω、600Ω)，10Hz～200kHz(5kΩ)，>4W。非線性失真：電壓輸出，20Hz～20kHz，<0.1％；功率輸出，20Hz～20kHz，<0.5％。

衰減器：電壓輸出，lHz～1MHz衰減≤80dB±l.5dB；功率輸出，10Hz～100kHz衰減≤80dB±3dB，100kHz～700kHz衰減≤80dB±3.5dB。

交流電壓表：5V、15V、50V、150V四檔，≤±5％，電壓表輸入電阻、電容：≥100kΩ，≤50pF。

電源：220V±10％，50Hz，50VA。(2)使用參考圖3.3-7所示XD-1低頻信號發生器框圖。頻率選擇：根據所需頻段按下“頻率范圍”按鈕，然后再用按鍵開關上面的“頻率調節1、2、3旋鈕按照十進制原則進行細調。例如：“頻率范圍”指10～100kHz檔，“頻率調節×1”指4，“頻率調節×0.1”指8，“頻率調節×0．01”指7，則此時輸出頻率為48．7kHz。圖3.3—7XD—1低頻信號發生器框圖電壓輸出：用電纜直接從“電壓輸出”插口引出。通過調節輸出衰減旋鈕和輸出細調旋鈕，可以得到較好的非線性失真(<0.1％)、較小的電壓輸出(<200

V)和小電壓下較高的信噪比。最大電壓輸出5V，輸出阻抗隨輸出衰減的分貝數變化而變化。為了保證衰減的準確性及輸出波形不變壞，電壓輸出端鈕上的負載應大于5kΩ.功率輸出：將功率開關按下，用電纜直接從功率輸出插口引出。為了獲得大功率輸出，應考慮阻抗匹配，適當選擇輸出阻抗。當負載為高阻抗，且輸出頻率接近低高兩端，即接近10Hz或幾百kHz時，為保證有足夠的功率輸出，應將面板右側“內負載”鍵按下，接通內負載。過載保護：剛開機時，過載保護指示燈亮，約5～6s后熄滅，表示進入工作狀態。若負載阻抗過小，過載指示燈會再次閃亮，表示已經過載，機內過載保護電路動作，此時應加大負載阻抗值(即減輕負載)，使燈熄滅。交流電壓表：該電壓表可做“內測”與“外測”o測量開關撥向“外測”時，它做為一般交流電壓表測量外部電壓大小。當開關撥向“內測”時，它做為信號發生器輸出指示，由于它位于輸出衰減器之前，因此實際輸出電壓應根據電壓表指示值與輸出衰減分貝數按表3.3—l計算。表3.3—l二、超低頻信號發生器超低頻信號發生器實際上仍屬于低頻信號發生器，只是輸出信號頻率低端較一般低頻信號發生器更低一些，通常將能產生士Hz以下頻率的信號源稱為超低頻信號發生器，目前超低頻信號發生器的頻率低端已可低于10-8

Hz.這類信號發生器主要用于自動控制系統的測試。在電子測量儀器的門類劃分中，并不把超低頻信號發生器單列一類，我們僅出于從產生低頻振蕩的方法不同考慮，將其單獨列出加以敘述，其實這些產生低頻振蕩的方法，有時也用在一般低頻信號發生器中。除了輸出信號頻率范圍往低端延伸外，超低頻信號發生器和一般低頻信號發生器技術指標基本相同。下面我們主要介紹產生超低頻振蕩的幾種常用方法.1．用積分器構成的超低頻信號發生器(1)運算放大器及其理想化模型圖3．3-8(a)中虛框內表示運算放大器，(b)中虛框內部分為其等效電路，其中只i為運算放大器(以后簡稱運放)輸入電阻，必為運放開環放大系數，圖中R2、R1為構成實際放大器的反饋電阻。由于電子技術的發展，現在運放(不管是集成電路還是分立元件構成)的性能可以達到很高，比如輸入電阻Ri和開環放大倍數且可分別達到106～108Ω及105～108Ω甚至更高。輸出電壓受到偏置直流電壓限制，一般在一15V～+15V范圍內。當運放工作在線性區時，u

2＝Aui，由此可推算出叭在幾個微伏到幾十微伏之間，相比輸入電壓，u1(幾十毫伏～幾伏)小到可以忽略，再由于R1很大，因此流入運放的電流i更是小于10-8

A以下。為了便于分析，不妨就近似認為：ui≈0(習慣上稱為虛短路，因為小并不真正等于零)，i≈0(習慣上稱為虛開路)輸入電阻、開環放大系數分別近似認為，這樣就得到圖3．3-8中(c)的理想化運放模型。圖3.3—8運算放大器及其理想化模型圖3.3—8運算放大器及其理想化模型圖3.3—8運算放大器及其理想化模型現在使用理想化運放模型分析圖3.3—9中三個電路的功能。圖(a)中i1＝i2(虛開路)，(虛短路)，所以(3.3-7)因此圖(a)所示電路具有比例(乘法、除法)功能。在圖(b))中，(虛開路)，而

(虛短路)，所以(3.3-8)若取R2＝R11＝R12，由上式成為(3.3-9)由式(3．3—8)、(3．3—9)可見圖(b)電路具有加法(或比例與加法)功能。在圖(c)中，同樣考慮虛開路、虛短路的理想化條件，可以得到(3.3-10)由式(3。3—10)，可看到(c)圖電路具有積分功能，積分時常數由R、C決定，如果在積分區間為常數U，則輸出電壓u2為(3.3-11)由上面的分析可以得出結論，由于運放反饋通路的構成不同，它可以具有乘、除、加、減、微分、積分等運算功能，運算放大器就因此而得名.(2)用運放構成的超低頻信號發生器仍考慮圖3.3—9(c)積分電路和式(3.3—10)，當輸入為角頻率)的正弦函數時也為同頻率正弦函數，用相量表示有(3.3-12)或者圖3.3—9運算放大器的運算功能圖3.3—9運算放大器的運算功能圖3.3—9運算放大器的運算功能即積分器產生相移，增益為如果用兩級積分器級聯并在反饋環路中加接一個反相器()，如圖3.3—1.0(a)所示，則閉環增益(3.3-13)或者當(3.3-14)時，閉環增益，這正好是維持振蕩的相位和振幅條件，也就是說圖3．3—10(a)圖電路可產生頻率為式(3．3—14)所表示的正弦振蕩。在實際振蕩器中，為了調節方便，結構簡單，一般取，并在兩級積分器前，各加一個由同軸電位器構成的分壓電路，分壓比均為a，如圖3．3—l0(b)所示，不難得出其振蕩頻率為(3.3-15)實際振蕩器中，用改變R或C的辦法改變頻段，改變。進行頻率細調。圖3.3—10用積分器構成的超低頻信號發生器圖3.3—10用積分器構成的超低頻信號發生器2．函數信號發生器在低頻(或超低頻)信號發生器的家族中，還有一種被稱為函數信號發生器，簡稱函數發生器，它在輸出正弦波的同時，還能輸出同頻率的三角波、方波、鋸齒波等波形，以滿足不同的測試需求。函數發生器的基本工作原理是先由積分電路和觸發電路產生三角波和方波，然后通過函數轉換器(例如二極管整形網絡)將三角波整形成正弦波。圖3．3—1l是函數發生器的原理圖，圖中由雙穩態觸發器，比較器I、Ⅱ和積分器構成方波及三角波振蕩電路，然后由二極管整形網絡將三角波整形成正弦波。其簡要工作原理如下：圖3.3—11函數發生器原理圖

設開始I作時，雙穩輸出端電壓為-E，經過電位器P分壓，設分壓系數，根據式(3．3—11)，積分器輸出端D點電位隨時間t正比上升(3.3-16)當經過時間上升到Um時，比較器I輸出觸發脈沖使雙穩態電路翻轉，弓端輸出電壓為刀并輸入給積分器，則積分器輸出端。點電位為(3.3-17)圖3.3—12函數發生器波形圖將對稱三角波轉換為正弦波的原理如圖3.3—13(a)所示。正弦波可看成是由許多斜率不同的直線段組成，只要直線段足夠多，由折線構成的波形就可以相當好地近似正弦波形，斜率不同的直線段可由三角波經電阻分壓得到(各段相應的分壓系數不同).因此，只要將三角波叭通過二個分壓網絡，根據叭的大小改變分壓網絡的分壓系數，便可以得到近似的正弦波輸出。二極管整形網絡就可實現這種功能，我們用圖3.3—13(b)所示的二極管整形網絡來說明其工作原理。圖3.3—13由三角波整形成正弦波圖3.3—13由三角波整形成正弦波圖3．3—14為XD