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(新闻)信号发生器和示波器的区别工作原理结构分类等知识点普及

发布时间:2022年05月27日    点击:[0]人次

原标题:信号发生器和示波器的区别、工作原理、结构、分类等知识点普及

信号发生器也称信号源,是用来产生振荡信号的一种仪器,为使用者提供需要的稳定、可信的参考信号,并且信号的特征参数完全可控。所谓可控信号特征,主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数都可以人为地控制设定。随着科技的发展,实际应用到的信号形式越来越多,越来越复杂,频率也越来越高,所以信号发生器的种类也越来越多,同时信号发生器的电路结构形式也不断向着智能化、软件化、可编程化发展。下面为大家介绍一下信号发生器和示波器的区别、工作原理、结构、分类、使用条件、使用方法及选购四要素。

信号发生器和示波器的区别

1、严格来说,函数信号发生器是一个信号源,示波器是一个显示器---接收信号源的的波形显示器。但实际上,现在的示波器为了通用方便,也可以有简单的波形发生器例如正弦波的。但绝对不可能具备多种波形的函数波形;

2、还有一种仪器叫综合测试仪,那就是将两者结合起来的仪器,也有叫做信号分析仪,它通常分通用的还是专用频谱分析,也有将一些函数波形发生器和示波器结合起来;

2、目前,电脑本身就是一台不错的显示器,只要加进什么样的软件就可以产生什么样的函数波形,那两者之间的区别已经模糊不清了。

信号发生器的工作原理

信号发生器用来产生频率为20Hz~200kHz的正弦信号(低频),除具有电压输出外,有的还有功率输出,所以用途十分广泛,可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带,也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外,在校准电子电压表时,它可提供交流信号电压。低频信号发生器的原理:系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器(输出变压器)和指示电压表。

信号发生器的结构

1、内部带有扫频输出功能(全频段扫频时间小于5秒)

是指低频信号发生器具有从低频开始到高频(或反之)自动变化的功能即完成100Hz--20KHZ中间所有频率的低到高或高到低的变化过程,而这一次过程的时间为5秒;

2、带有外部扫频控制输入接口(控制信号为电压V,控制电流小于1mA)

是指低频信号发生器所输出的频率可以由外部进行控制(有外部控制接口),外部控制频率变化的电压是V,控制电流小于1mA,当外部控制电压在V变化时,低频信号发生器可以输出可以在100HZ到20KHZ之间变化。

信号发生器的分类

1、正弦信号发生器:

正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器;按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器(即信号源)、标准信号发生器(输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下)和功率信号发生器(输出功率达数十毫瓦以上);按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。

2、高频信号发生器:

频率为100千赫~30兆赫的高频、30~300兆赫的甚高频信号发生器。一般采用LC调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出。主要用途是测量各种接收机的技术指标。输出信号可用内部或外加的低频正弦信号调幅或调频,使输出载频电压能够衰减到1微伏以下。

3、微波信号发生器:

从分米波直到毫米波波段的信号发生器。信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生,但有逐渐被微波晶体管、场效应管和耿氏二极管等固体器件取代的趋势。仪器一般靠机械调谐腔体来改变频率,每台可覆盖一个倍频程左右,由腔体耦合出的信号功率一般可达10毫瓦以上。

4、扫频和程控信号发生器:

扫频信号发生器能够产生幅度恒定、频率在限定范围内作线性变化的信号。在高频和甚高频段用低频扫描电压或电流控制振荡回路元件(如变容管或磁芯线圈)来实现扫频振荡;在微波段早期采用电压调谐扫频,用改变返波管螺旋线电极的直流电压来改变振荡频率,后来广泛采用磁调谐扫频,以YIG铁氧体小球作微波固体振荡器的调谐回路,用扫描电流控制直流磁场改变小球的谐振频率。扫频信号发生器有自动扫频、手控、程控和远控等工作方式。

5、标准信号发生器频率合成式信号发生器:

这种发生器的信号不是由振荡器直接产生,而是以高稳定度石英振荡器作为标准频率源,利用频率合成技术形成所需之任意频率的信号,具有与标准频率源相同的频率准确度和稳定度。输出信号频率通常可按十进位数字选择,最高能达11位数字的极高分辨力。

6、函数发生器:

又称波形发生器。它能产生某些特定的周期性时间函数波形(主要是正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号。频率范围可从几毫赫甚至几微赫的超低频直到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外,还广泛用于其他非电测量领域。

信号发生器的使用条件

1、空气温度:+45~-25℃;

2、相对湿度:不大于90%;

3、外形尺寸:φ48×200mm;

4、工作寿命:不低于15000次;

5、电源电压:4.5V(13号氧化银电池3节、6F229V);

6、使用场合:室内外无雨天气。

信号发生器的使用方法

选用与验电器相同电压等级的验电信号发生器,手持验电器工作部分(验电器头)将发生器的电极头接触被测验电器的电极头,按动"工作"开关,此时验电器发出声光信号表明验电器的性能完好,如无声光指示表明验电器有故障,应修理或更换后使用,检测近电报警安全帽时只须将高压信号发生器的电极头靠近报警器按动"工作"开关即可。

信号发生器的选购四要素

1、满足应用所需的信号类型和功能

对于业余无线电爱好者,如果主要用于调测对讲机灵敏度,就需要高频信号发生器,如果主要用于普通电器维修和基础电路实验,则普通函数发生器更为适合,对于维修电视的朋友,则需要电视信号发生器,调频立体声信号源适合维修收音机之用。如果你需要用于数字信号测试,那么矢量信号源更适合你。

2、满足应用所需的频率范围和输出幅度范围

信号发生器的频率覆盖范围和调制模式以及信号输出幅度要满足应用的需要,调FM对讲机的灵敏度一般要求信号发生器具备调频信号调制,频率覆盖对讲机工作频段,信号发生器的信号输出幅度最小不大于-120dBm,能达到-127dBm则更好。

3、价格要在你的预算之内

所选的信号发生器的价格应该在自己的预算范围之内,中高档的信号发生器都属于高价值仪器,高档的信号发生器性能卓越,使用也顺手,但如果没有足够的预算,则只能对它敬而远之,高端的仪器除了性能指标有保障外,在一定程上能够为你的实验室“撑场面”,增加懂行的客户对你提供测试结果的信任度,也代表测试机构的实力。

4、靠谱的售后保障

购买高价值仪器售后服务和维修保障也很重要,有的产品包含不同年限的保修报价是不一样的,购买时不能只贪图便宜。

以上是为大家介绍的信号发生器和示波器的区别、工作原理、结构、分类、使用条件、使用方法及选购四要素。目前,国内高端信号发生器以美国Agilent(安捷伦)和德国RohdeSchwarz(罗德与施瓦茨)品牌产品为主。此外,Tektronix(泰克)、Aeroflex-IFR和日本ANRITSU(安立)的信号发生器也很好。国内高档函数信号发生器用得比较多的是Agilent 33210A和33220A,高端一些的产品是Agilent 33250A。高频(射频)信号发生器主要是Agilent E4428C和罗德与施瓦茨的SMC100A。

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