深入了解信號發生器類型及特點

信號發生器是一種能夠產生多種波形，如三角波、方波、正弦波等波形的電路。通過對函數波形發生器的原理以及構成分析，可設計一個能夠變換出三角波、正弦波、方波的函數波形發生器。在實際應用中，信號發生器的功能已不僅僅局限于單純的產生脈沖序列的正弦波了，還增加了對矩形波、三角波的生成能力。

信號發生器的指標

信號發生器的工作頻率范圍、頻率穩定度、頻率精度、信號頻譜純度都與頻率產生單元有關，也是信號發生器性能的重要指標。

下面針對比較重要的高頻信號發生器，我們來看一下信號發生器的主要指標：

頻率特性

這里面比較重要的是頻率準確度和頻率穩定度。這兩個指標如果不準，基本就類似于手槍的瞄準系統失靈，于是乎手槍的子彈就不一定飛向敵人了。。。

• 頻率準確度，表征指頻率實際值對其標稱值的相對偏差。

• 頻率穩定度，指在一定時間間隔內頻率準確度的變化，它表征信號源維持工作于恒定頻率的能力。

幅度特性

幅度特性包括輸出幅度范圍、幅度精度、幅度分辨率等。如下就是一個典型的高頻信號源的幅度相關的典型指標：

*Range (-136dBm to +25dBm)
*Accuracy (+/- 0.6dB)
*Resolution (0.01dB)
*Switching Speed (25ms)
*Reverse Power Protection(0.5W)

信號發生器的種類：

信號發生器有多種類型，每一種都對應特定的測試需求。

任意波形發生器

任意波形發生器 (AWG) 是數字信號源，其操作非常類似于數字化儀的反向操作。在數字化儀對模擬波形進行采樣、數字化然后將其存儲在其采集存儲器中的情況下，AWG 具有存儲在波形存儲器中的波形的數字描述。選定的波形樣本被發送到數模轉換器 (DAC)，然后經過適當的濾波和信號調節，作為模擬波形輸出。

圖 1 包含 AWG 的概念框圖。

信號發生器（簡稱信號源）是輸出供給量的儀器。它產生頻率、幅度、波形等主要參數都可調節的信號，主要有以下作用：

1、測元件參數：如電感、電容的值及品質因數、損耗角等。

2、測網絡的幅頻特性、相頻特性：連續改變信號源的頻率，用示波器或電壓表測網絡的響應，屬于正弦穩態激勵、點頻測試。

3、測接收機：信號發生器發出射頻已調波，測接收機的靈敏度、選擇性、AGC范圍等指標。

4、測網絡的瞬態響應：用方波或窄脈沖激勵，測網絡的階躍響應、沖擊響應、時間常數等。

5、校準儀表：輸出頻率、幅度準確的信號，校準儀表的衰減器、增益及刻度。

此外，信號發生器在調試雷達、電視、多路通信系統和電子計算機、檢修電子儀器也是十分重要的設備。信號發生器一般由主振器、放大器、衰減器、指示器、調制器等組成。

信號發生器的組成：

1.振蕩器：這是信號發生器的核心組成部分，是指它所產生的不同波形，不同頻率的信號。 一般來說，不同波形、不同頻段信號的振蕩器的原理和結構都有著巨大的差異。

2.變換器：這是根據不同的使用情況所不同的，可以是功率放大器，電壓放大器或者整形器。 振蕩器通常所輸出的信號十分微弱，因此需要加以放大。 比如調頻和調幅等都是需要來調制信號對載頻進線調制。 而函數發生器，振蕩器所輸出的一般都是三角波，需要整形電路來整形成正弦波或者方波。

3.指示器：這是監視輸出信號的作用，可以是功率計，電壓表，頻率計等等，有些脈沖信號發生器則帶有簡易的示波器，通過指示器來調整輸出信號的幅度，頻率和其他特性等。

此外，在實際應用中，信號發生器的功能已不僅僅局限于單純的產生脈沖序列的正弦波了，還增加了對矩形波、三角波的生成能力。例如，通過單級晶體管式晶體振蕩電路的工作原理單級晶體管振蕩電路主要由三部分構成：主電容c；偏置電阻r；反饋電阻rg。在此基礎上進行簡易信號發生器的設計時，需要注意工作頻帶寬度、最大輸出功率、穩定度、噪聲、溫度系數、線性失真、非線性失真、動態范圍、靜態功耗等等一系列技術指標。

綜上，可以根據需要選擇不同種類的信號發生器進行使用，同時在使用過程中也要注意其各項技術指標以保證設備的正常運行。