1項目六使用信號發生器工作目標使用低頻信號發生器使用函數信號發生器作業練習返回總目錄2信號發生器又稱信號源。它可以產生不同頻率、幅度和波形的各種供測試的信號（如正弦波、方波、三角波、鋸齒波、脈沖波、調幅波、和調頻波等信號）。信號發生器的種類很多。按輸出波形的不同分為正弦波信號、脈沖信號、函數信號和噪聲信號發生器。按頻率范圍的不同分為超低頻（0.0001Hz～1000Hz）、低頻（1Hz～1MHz）、高頻（100KHz～30MHz）、甚高頻（30MHz～300MHz）、超高頻（300MHz以上）和視頻（20Hz～10MHz）信號發生器。正弦信號發生器的頻率特性、輸出特性和調制特性低頻信號發生器的基本組成、原理框圖及其應用高頻信號發生器的基本組成、原理框圖及其應用知識目標技能目標初步掌握常用信號發生器的基本使用；會進行常用數據的檢測。4正弦信號發生器的主要技術特性頻率特性頻率特性包括有效頻率范圍、頻率準確度和頻率穩定度。

1．有效頻率范圍各項指標均能得到保證的輸出頻率范圍稱為信號發生器的有效頻率范圍。

2．頻率準確度頻率的實際值對其標稱值(刻度或標度)的相對偏差。

3．頻率穩定度在一定時間間隔內，頻率源的頻率準確度的變化，它表征頻率源維持工作于恒定頻率的能力。有長期，短期、瞬間頻率穩定度之分。輸出特性調制特性輸出特性包括輸出阻抗、輸出電平、平坦度和諧波失真。

1．

輸出阻抗低頻信號發生器中一般有50Ω、600Ω、5kΩ等各種不同輸出阻抗。高頻信號發生器一般只有50Ω(或75Ω)一種輸出阻抗。

2．

輸出電平信號發生器所能提供的最大和最小輸出電平調節范圍。正弦信號發生器輸出信號幅度采用正弦有效值（如V、mV~μV）度量或用絕對電平(dB)度量。3．輸出失真度標準信號發生器輸出失真度在0.1%~0.5%；普通信號發生器輸出失真度在1%~5%。

1．對于調幅的要求包括調幅特性、調幅系數可調范圍及穩定度、寄生頻偏及外調制時調制頻率范圍、輸入阻抗及要求的調制電壓等。

2．對于調頻的要求包括調頻特性、頻偏范圍及穩定度、寄生調幅及外調制時調制頻率范圍、輸入阻抗及要求的調制電壓等。高頻信號發生器中:

調幅的固定調制頻率一般為400Hz、或1000Hz。一般信號發生器調幅系數為0～80％。一般要求調制線性度在1％～5%的范圍內。5任務一使用低頻信號發生器一、認識低頻信號發生器1.低頻信號發生器的作用：低頻信號發生器可產生頻率為1Hz～200kHz的正弦信號。具有電壓輸出和功率輸出功能。可用于測試或檢修各種電子儀器設備中的低頻放大器的頻率特性、增益、通頻帶。可用作高頻信號發生器的外調制信號源。在校準電子電壓表時，它可提供交流信號電壓。62.低頻信號發生器的主要性能指標：頻率范圍：一般為20Hz～1MHz，且連續可調。頻率準確度：±1%～±3%。頻率穩定度：一般0.4%/小時。輸出電壓：0～10V連續可調。輸出功率：0.5W～5W連續可調。輸出阻抗：50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ等幾種。非線性失真范圍：0.1%～1%。輸出形式：平衡輸出與不平衡輸出。73.基本組成和原理框圖1）低頻信號發生器的基本組成低頻信號發生器主要由主振級、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（輸出變壓器）和指示電壓表等電路組成。82）基本原理：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。電壓輸出端的負載能力很弱，只能供給電壓，故為電壓輸出。振蕩信號再經功率放大器放大后，才能輸出較大的功率。阻抗變換器用來匹配不同的負載阻抗，以便獲得最大的功率輸出。電壓表通過開關換接，測量輸出電壓或輸出功率。3）相關電路簡介：

主振級主振電路是低頻信號發生器的核心部分，產生頻率可調的正弦信號，它決定了信號發生器的有效頻率范圍和頻率穩定度。通常有差頻式的頻率形成電路和RC文氏電橋正弦振蕩電路。由于RC文氏電橋振蕩器具有：穩定度高，非線性失真小，正弦波形好等優點，因此在低頻信號發生器中獲得廣泛的應用。9緩沖放大級作用:為了隔離后級對主振級的影響，使主振級工作正常，起到穩定頻率，并兼有電壓放大的作用，減輕后級功放的負擔。衰減器作用:為了適應測試設備的要求，改變輸出電壓或輸出功率大小。衰減器有連續調節和步進衰減。功率放大器作用：為負載提供所需要的功率。為了充分利用晶體管，其工作電流、電壓都接近極限值，所以對功率放大器而言，既要滿足輸出功率的要求，又要避免晶體管過熱，而且非線性失真也要小。功率放大器通常有功放保護電路。10阻抗變換器

一般輸出阻抗可進行8Ω、10Ω、60Ω、600Ω和5kΩ的切換。指示電壓表組成：分壓器、限幅器、射極跟隨器、檢波器、表頭校正電路。指示器用磁電式電流表指示，電壓數值與指針的偏轉角度成正比，在刻度盤上可直接讀數。11內測：開關可置于“內測”1或2位置，此時測量的為信號發生器輸出電壓有效值。外測：開關置于“外測”，電壓表就可對一般外部電壓有效值進行測量。穩壓電源為各部分電路提供正常工作所需的穩定直流電壓。12二、使用低頻信號發生器1.基本步驟：準備預熱使用1）電源插頭的地線腳應與大地接好，避免機殼帶電。使用220V，50Hz交流電源。2）將衰減置于0dB，負載置于600Ω，電壓表撥向內測后再開機。3）將輸出電位器旋至最小。預熱30min1）頻率的調節2）輸出電壓的調節3）電壓級的使用4）功率級的使用132.使用方法：1）頻率調節包括頻段的選擇和頻率細調。①頻段的選擇。根據所需要的頻段（即頻率范圍）可通過按面板上的琴鍵開關，來選擇所需要的頻率。②頻率細調。在頻段按鍵的上方，有三個頻率細調旋鈕，1～10旋鈕為整數，0.1～0.9旋鈕為第一位小數，0.01～0.10旋鈕為第二位小數。選擇頻率時，信號頻率的前三位有效數字由這三個旋鈕來確定。例如，需要信號的頻率為3550Hz，則頻段選擇按下10kHz按鍵后，應將三個細調旋鈕分別旋轉到3、0.5、0.05的位置。142）輸出電壓的調節

調節方法：將負載接在電壓輸出端鈕上調節輸出衰減旋鈕和輸出細調旋鈕注意：輸出信號電壓的大小可從電壓表上讀出，然后除以衰減倍數就是實際輸出電壓值。153）電壓級的使用電壓級最大可輸出10V電壓，其輸出阻抗是隨輸出衰減的分貝數的變化而變化的。為了保持衰減的準確性及輸出波形不失真（主要是在0dB時），電壓輸出端鈕上的負載應大于5kΩ以上。164）功率級的使用使用功率級時應先將功率開關按下，以將功率級輸人端的信號接通。①阻抗匹配。功率級共設有50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ五種額定負載值，如欲得到最大的功率輸出，應使負載阻抗等于這五種數值之一，以達到阻抗匹配。若做不到完全相同，一般也應使實際的負載阻抗值大于所選用的功率級的額定阻抗數值，以減小信號失真。當負載為高阻抗，且要求工作在頻率輸出頻段的兩端，即在接近10Hz或幾百千赫時，為了輸出足夠的幅度，應將功放部分內負載按鍵按下，接通內負載，否則在功放級工作頻段的兩端，輸出幅度會下降。當負載值與面板上負載匹配旋鈕所指數值不相符時，步進衰減器指示將產生誤差，尤其是0～10dB這一擋。當功率輸出衰減放在0dB時，信號發生器內阻比負載值要小。但衰減放在10dB以后的各擋時，內阻與面板上負載匹配旋鈕指示的阻抗值相符，可做到負載與信號發生器內阻匹配。17②保護電路剛開機時，過載指示燈亮，經5～6s后熄滅，表示功率級進人工作狀態。當輸出衰減旋鈕開得過大或負載阻抗值過小時，過載指示燈亮，表示過載。此時應減小輸出幅度，指示燈過幾秒鐘后熄滅，自動恢復正常工作。若減小輸出幅度后仍過載，則燈閃亮。在高頻端，有時因信號幅度過大，指示燈會一直亮，此時應減小信號幅度或減輕負載，使其恢復正常。當保護指示不正常時，需要關機進行檢修，以免燒壞功率管。當不使用功率級時，應把功率開關按鍵復位，以免功率保護電路的動作影響電壓級輸出。18③對稱輸出功率級輸出可以不接地，當需要這樣使用時，只要將功率輸出端與接地端的連接片取下即可。④功率輸出功率級在10Hz～700kHz（5kΩ負載時在10～200Hz）范圍的輸出，符合技術條件的規定。在5～10Hz、700kHz～1MHz（或5kΩ負載在200kHz～1MHz）范圍仍有輸出，但輸出功率減小。功率級輸出頻率在5Hz以下時，不能輸出信號。19⑤電壓表的使用當用作外測儀表時，需將電壓測量開關撥向外，此時根據被測量電壓選擇電壓表的量程，測量信號從輸人電纜上輸人。當電壓測量開關撥向內時，電壓表接在電壓輸出級細調電位器之后，量程為5V擋。當功率輸出衰減旋鈕擋位改變時，電壓表指示不變，而實際輸出電壓在改變。這時的實際輸出電壓值U＝電壓表指示值U1/電壓衰減倍數。此電壓表與地無關，因此可測量不接地的輸出電壓。20任務二使用高頻信號發生器一、認識高頻信號發生器高頻信號發生器也稱為射頻信號發生器，信號的頻率范圍在300kHz～300MHz之間，廣泛應用在高頻電路測試中。211.設備特點：具有一種或一種以上的組合調制（包括正弦調幅、正弦調頻以及脈沖調制）功能。其輸出信號的頻率、電平、調制度可在一定范圍內調節并能準確讀數。2.高頻信號發生器的基本組成：高頻信號發生器是由主振級、調制級、輸出級、衰減級、內調制振蕩級、檢測級和電源等組成。221）主振級通常采用連續可調的LC振蕩器，振蕩器由以下三部分組成：具有選頻特性的儲能元件。控制能量補充的反饋控制電路。用于補充能量的直流電源和有源器件。2）電調電抗級電調電抗級是在產生調頻信號時需要加入與主振級振蕩回路相耦合的電路，用來控制諧振回路電抗的變化來獲得調頻信號。3）緩沖放大級如果在調制級與主振級之間未加入緩沖放大級，就會由于調制級的輸入阻抗低，且在調制過程中是變化的，使得振蕩級受牽引，影響其頻率穩定度和產生寄生調頻。緩沖放大級一般是射極跟隨器，它隔離主振級和調制級，穩定主振頻率，消除寄生調頻，還起放大電壓的作用。23（4）調制級

作用：調制級主要用來完成調幅。高頻信號發生器通常用調幅器：平衡調幅器或二極管環型調制器。調頻方法：有直接調頻法和間接調頻法。直接調頻法是直接用調制信號控制高頻振蕩回路的某個電抗元件（如變容二極管），使振蕩頻率隨調制信號的振幅線性變化。間接調頻法是利用調頻和調相的相互關系，通過調相來實現調頻。直接調頻法得到的頻偏較大，間接調頻法頻率穩定度較高，但是直接調頻法多用于信號發生器。24（5）內調制振蕩級用于產生調制信號，一般有400Hz和1kHz兩種。S開關置于AM完成調幅、置于FM完成調頻、置于空擋輸出等幅高頻正弦波。（6）輸出級主要由放大器、濾波器、連續可調的衰減器、步進衰減器等組成。對輸出級的主要要求是：輸出電平調節范圍寬，能準確讀出衰減量，良好的頻率特性，輸出端有固定而準確的內阻，常用50Ω、75Ω、60Ω為優選值。（7）監測級用來監測載波調節和調幅度的調節。25二、使用高頻信號發生器1.測量前的準備（1）調節調制度及高頻信號輸出幅度到最小。（2）接通儀器電源，預熱3~5分鐘可以使用。開機預熱15分鐘后進入穩定工作狀態。262.內部音頻信號使用（1）將頻段選擇開關(10)置于(I)（2）調制開關(12)置于“載頻”(等幅)CM（3）內部音頻信號由插座(5)輸出，調制度調節(2)可以調節該信號的幅度大小。3.調頻立體聲信號發生器的使用（1）將頻段選擇開關（10）置于(1)（2）調制開關（12）置于“載頻”(等幅)CM，切忌置于“調頻”，否則，就要影響立體聲發生器的分離度。（3）將立體聲調制選擇（9）下。（4）內部音頻信號由插座(5)輸出，調制度調節(2)可以調節該信號的幅度大小。27284.調頻調幅高頻信號發生器的使用（1）將頻段選擇開關按需置于選定頻段。（2）調制開關按需選于調幅、“載頻”(等幅)和調頻。（3）高頻信號輸出幅度的大小連續調節，如果需較小的信號幅度可將高頻輸出衰減鈕推入即衰減20dB后再調節高頻輸出幅度調節。（4）高頻信號由高頻輸出插座輸出。295.調制度的調節（1）調制方式選擇(12)選于“AM”即調幅狀態。（2）內調制時，將(2)彈出，外調制時，將(2)推入并將外調制信號從(15)輸入，然后調節(7)即可改變調幅的調制度大小。306.頻寬的調節（1）在中頻放大器和鑒頻器正常工作條件下，將高頻信號發生器的頻率調在中頻頻率上。（2）調節“頻寬調節”(10)從小(向順時針方向旋轉)開大，使示波器的波形不失真，即觀察波形法，聽聲音法，是將頻寬調節從小調到聲音最響時，就不調大了，應稍調小一點即可。（3）如在調節中頻放大器和鑒頻器的過程中調節“頻寬調節”隨中頻、鑒頻的調試過程中隨時調節“頻寬調節”直到都調好。31任務三使用函數信號發生器函數信號發生器是產生正弦波、三角波、方波、斜波、正向或負向脈沖波、鋸齒波等多種函數波形的儀器。作為一種通用信號源，被廣泛的應用在電子電路的研發、實驗、測試和維修中。本節主要以CA1640-02型函數信號發生器為例介紹函數信號發生器的使用方法。32一、認識函數信號發生器1.函數信號發生器的主要技術指標：不同的函數信號發生器其測量范圍有所不同，但所有函數信號發生器的基本參數都大同小異。我們在使用前應首先了解其特點及主要參數，有利于準確的測量相關數據。

CA1640-02函數信號發生器的主要技術指標：頻率范圍：0.2Hz-2MHz

輸出波形：正弦波、三角波、方波輸出電壓：1mVp-p～10Vp-p（50Ω負載）1mVp-p～20Vp-p（開路）外測頻范圍：0.2Hz～20MHz

TTL輸出幅度、頻率數字雙顯332.主要功能鍵的名稱和功能：電源開關：按下電源接通，儀器處于工作狀態占空比：改變輸出信號的對稱性，關閉時，波形對稱。頻率及單位顯示：顯示輸出信號的頻率或外測頻信號的頻率。頻率選擇及微調：按下方綠鍵，選中段后，對應指示燈亮；旋轉微調，可在選中頻段內連續改變輸出信號的頻率。幅度及單位顯示：顯示當前輸出信號的幅度。掃描/計數選擇：選中后對應指示燈亮。輸出波形及衰減調節輸入及輸入量調節輸出TTL電平信號，輸出阻抗為600歐。輸出函數信號，輸出阻抗50歐。34二、使用函數信號發生器1.接通電源，使儀器通電，顯示窗口，狀態指示器隨之變亮，預熱10分鐘。2.連接儀器。353.使函數信號發生器輸出f=150Hz,Vp-p=3V的正弦波信號。3637383940414243444546習題六一、填空題(1）信號源中的核心部分是_______________。調諧信號發生器中常用的振蕩器有變壓器反饋式、電感反饋式及__________三種振蕩形式。(2）高頻信號發生器輸出信號的調制方式一般有_____________、＿＿＿＿＿＿和_____________三種。(3）正弦信號發生器的三大指標是指_____________、___________和調制特性。主振電路電容反饋式正弦幅度調制(AM)脈沖調制(PM)正弦頻率調制(FM)頻率特性輸出特性47(4)低頻正弦信號發生器的主振級，改變輸出信號頻率的辦法是：改變_________值以選擇不同頻段，在頻段內調節__________值對頻率進行細調。(5)低頻信號發生器用于產生信號。(6)轉動低頻信號發生的頻率指針旋鈕，將指針對應的讀數與所選的頻率倍乘擋即為此時該儀器的振蕩頻率。頻率倍乘選擇輸出微調頻率為10Hz~1MHz的正弦波、方波等儀器的顯示數值(7)低頻信號發生內部的電壓放大器兼有和的作用。(8)低頻信號發生器中的輸出電壓調節可分為調節和調節。輸出衰減輸出微調隔離電壓放大48(9)函數信號發生器輸出的常見信號有三種。(10)占空比的作用是。(11)混合信號發生器主要輸出波形；邏輯信號發生器主要輸出波形。方波、正弦波、三角波改變輸出信號的對稱性數字模擬49二、判斷題(1)低頻信號發生器屬于一種特殊的信號發生器。（）(2)低頻信號發生的輸出電壓是能連續可調的。（）(3)低頻信號發生器的主