第2章 信号发生器

1、第第2章章 信号发生器信号发生器测量用测量用信号发生器信号发生器，通常称为，通常称为信号源信号源。 1、信号源的种类和主要性能指标、信号源的种类和主要性能指标2、低频、高频信号发生器的组成原理、特性和应用、低频、高频信号发生器的组成原理、特性和应用3、函数信号发生器按其构成分为正弦式、脉冲式等。、函数信号发生器按其构成分为正弦式、脉冲式等。4、合成信号发生器是采用了频率合成技术的正弦信号发生器。、合成信号发生器是采用了频率合成技术的正弦信号发生器。 要点要点2.1 信号发生器概述信号发生器概述1.1.按频率划分表按频率划分表名 称频 率 范 围主要应用领域超低频信号发生器低频信号发生器视频信号

2、发生器高频信号发生器甚高频信号发生器超高频信号发生器30kHz以下30kHz300kHz300kHz6MHz6MHz30MHz30MHz300MHz300MHz3000MHz电声学、声纳电报通讯无线电广播广播、电报电视、调频广播、导航雷达、导航、气象2.1.12.1.1信号源发生器的分类信号源发生器的分类2. 按波形分按波形分正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数信号发生器、数字编码脉冲、图形信号发生器、噪声信号发生器等器、数字编码脉冲、图形信号发生器、噪声信号发生器等 图2-1 几种典型的信号波形t000000ttttt(a)正弦波(b)矩形波(c)

3、锯齿波(d)阶梯波(e)钟形脉冲(f)数字编码脉冲串 3按信号发生器的性能分类按信号发生器的性能分类 按信号发生器的性能指标，可分为一般信号发生器和标准信号发生器，前者指对其输出信号的频率、幅度的准确度和稳定度以及波形失真等要求不高的一类发生器；后者是指其输出信号的频率、幅度、调制系数等在一定范围内连续可调，并且读数准确、稳定、屏蔽良好的中、高档信号发生器。 还有其它的分类方法，比如按照使用范围，可分为通用和专用信号发生器（例如电声行业中使用的立体声和调频立体声信号发生器就属于专用信号发生器）；按照调节方式，可分为普通信号发生器、扫频信号发生器和程控信号发生器；按照频率产生方法又可分为谐振信号

4、发生器、锁相信号发生器及合成信号发生器等。2.1.2 信号发生器的一般组成信号发生器的一般组成 信号发生器由主振器、变换器、输出级、指示器和电源组成。 振荡器：产生不同频率、不同波形的信号 变换器：放大、调制或整形信号 输出级：调节输出信号的电平和输出阻抗 指示器：指示器用来监视输出信号 电源：提供信号发生器各部分的工作电源 2.1.3 正弦信号发生器的性能指标正弦信号发生器的性能指标 在各类信号发生器中，正弦信号发生器是最普通、应用最广泛在各类信号发生器中，正弦信号发生器是最普通、应用最广泛1. 1. 频率范围频率范围 指信号发生器所产生信号的频率范围，该范围内既可连续又可指信号发生器所产生

5、信号的频率范围，该范围内既可连续又可由若干频段或一系列离散频率覆盖，在此范围内应满足全部误由若干频段或一系列离散频率覆盖，在此范围内应满足全部误差要求。差要求。 2.2.频率准确度频率准确度 频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输频率准确度是指信号发生器度盘（或数字显示）数值与实际输出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示出信号频率间的偏差，通常用相对误差表示 %100000fffff3. 3. 频率稳定度频率稳定度 频率稳定度指标要求与频率准确度相关，频率准确度是由频率频率稳定度指标要求与频率准确度相关，频率准确度是由频率稳定度来保证的。频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情稳

6、定度来保证的。频率稳定度是指其它外界条件恒定不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调值变化的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为短期频率稳定度和的大小。按照国家标准，频率稳定度又分为短期频率稳定度和长期频率稳定度。长期频率稳定度。 %1000minmaxfff短期：短期：1515分钟内分钟内 长期：长期：3 3小时内小时内 4.4.失真度与频谱纯度失真度与频谱纯度 定义定义 %100122322 UUUUn测量：低频信号发生器用失真系数测量：低频信号发生器用失真系数2222322212100%nnUUUUUU高频信号发生器用

7、频谱纯度高频信号发生器用频谱纯度 20lg80 100SnUdBUU US SU Un nf fA Af fA At tU U5. 5. 输出阻抗输出阻抗 低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般为低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一般为600600（或（或1k1k）功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常有功率输出端依输出匹配变压器的设计而定，通常有5050、7575、150150、600600和和5 k5 k等档等档 高频信号发生器一般仅有高频信号发生器一般仅有5050或或7575档。档。 信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下标定的，若信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下标

8、定的，若负载与信号源输出阻抗不相等，则信号源输出电压的读数是不负载与信号源输出阻抗不相等，则信号源输出电压的读数是不准确的。准确的。 6. 6. 输出电平输出电平 输出电平指的是输出信号幅度的有效范围，即由产品标准输出电平指的是输出信号幅度的有效范围，即由产品标准规定的信号发生器的最输出电压和最大输出功率在其衰减范围规定的信号发生器的最输出电压和最大输出功率在其衰减范围内所得到输出幅度的有效范围。内所得到输出幅度的有效范围。 信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下按正弦信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下按正弦波有效值标定的。波有效值标定的。 7.7.调制特性调制特性 高频信号发

9、生器在输出正弦波的同时，一般还能输出一种或一高频信号发生器在输出正弦波的同时，一般还能输出一种或一种以上的已被调制的信号，多数情况下是调幅种以上的已被调制的信号，多数情况下是调幅AM信号和调频信号和调频FM信号，有些还带有调相和脉冲调制信号，有些还带有调相和脉冲调制PM等功能等功能 50505050，匹配时，匹配时 100mv 100mv200mv200mv2.2 2.2 低频信号发生器低频信号发生器 低频信号源组成框图低频信号源组成框图 1.主振器主振器 （1） RC振荡器振荡器 同轴电阻器改变电阻同轴电阻器改变电阻R进行粗调，使得换挡时频率变化进行粗调，使得换挡时频率变化10倍，倍，而用改

10、变双联同轴电容而用改变双联同轴电容C的方法在一个波段内进行频率细调的方法在一个波段内进行频率细调 振荡频率输出的频率f RCf210 低频信号发生器中的主振荡器大多都采用文低频信号发生器中的主振荡器大多都采用文氏桥式振荡器，氏桥式振荡器， 其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失其特点是频率稳定，易于调节，并且波形失真小和易于稳幅。真小和易于稳幅。 （2）差频式振荡器 差频式信号发生器由可变频率振荡器差频式信号发生器由可变频率振荡器f1和固定频率振荡器和固定频率振荡器f2通过混频器产生两者差频信号通过混频器产生两者差频信号 ，再经过低通滤波器滤除，再经过低通滤波器滤除混频器输出中含有的高频分量，

11、再经放大衰减输出，得到所需混频器输出中含有的高频分量，再经放大衰减输出，得到所需要的低频信号。其最大优点是频率覆盖范围大，容易做到整个要的低频信号。其最大优点是频率覆盖范围大，容易做到整个低频段内频率可连续调节而不用更换波段，且输出电平也比较低频段内频率可连续调节而不用更换波段，且输出电平也比较平稳。缺点是频率稳定性差，电路复杂。平稳。缺点是频率稳定性差，电路复杂。21fffo频率覆盖范围大小通常用频率覆盖范围大小通常用频率覆盖系数频率覆盖系数表示：表示： minmaxffk 可见，可见，差频式信号发生器的频率覆盖范围大得多。差频式信号发生器的频率覆盖范围大得多。 例如：已知可变频率振荡器频率

12、例如：已知可变频率振荡器频率f12.4996 4.5000MHz，固定频率振荡器，固定频率振荡器频率频率f2=2.5MHz，若以，若以f1和和f2构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，构成一差频式信号发生器，试求其频率覆盖系数，若直接以若直接以f1构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？构成一信号发生器，其频率覆盖系数又为多少？301055000Hz400MHz0000.2k8.1.4996MHz2MHz5000.40k解：因为差频式信号发生器解：因为差频式信号发生器f0 = f1f2所以输出频率范围为：所以输出频率范围为：400Hz2.0000MHz 频率覆盖系数频率覆盖系数 频率覆

13、盖系数如果直接以频率覆盖系数如果直接以f1构成一信号发生器，则其频率覆盖系数构成一信号发生器，则其频率覆盖系数3.低频信号发生器的主要技术特性低频信号发生器的主要技术特性 目前，低频信号发生器主要技术指标的典型数据大致如下：目前，低频信号发生器主要技术指标的典型数据大致如下： 频率范围：频率范围： 1Hz1Hz1MHz1MHz分频段，均匀连续可调分频段，均匀连续可调 频率稳定度：优于频率稳定度：优于0.1%0.1%非线性失真：非线性失真：0.1%0.1%1% 1% 输出电压：输出电压：0V0V10V 10V 输出功率：输出功率：0.5 W0.5 W5W 5W 连续可调连续可调 输出阻抗：输出阻

14、抗：50,75,60050,75,600，5k 5k 输出形式：平衡输出与不平衡输出输出形式：平衡输出与不平衡输出 2.2.3 低频信号发生器的使用方法低频信号发生器的使用方法低频信号发生器型号很多，但是它们的基本使用方法是类似的。1.了解面板结构了解面板结构信号发生器面板上通常按其功能分区布置，一般包括：波形选择、输出频率调谐部分（包括波段、粗调、微调等）、幅度调节旋钮（包括粗调、细调、衰减）、阻抗变换开关、输出接线柱等。2. 注意正确的操作步骤注意正确的操作步骤信号发生器的使用步骤：使用前开机预热23min，幅度旋钮置起始（最小）位置。（1）波形选择：根据需要选择合适的波形。（2）选择频率

15、：根据需要选择合适的波段，调节频率度盘（粗调）于相应的频率点上，而频率微调旋钮一般置于零位。（3）调节输出电压：调节幅度旋钮得到相应大小的电压输出。配合使用衰减器。当信号发生器不平衡输出时，电压表示值即为输出电压值；当信号发生器平衡输出时，输出电压为电压表示值的两倍。（4）输出电路形式的选择：根据负载电路的输入方式，选择平衡输出或不平衡输出。2.2.4 低频信号发生器在测量放大倍数时的应用低频信号发生器在测量放大倍数时的应用 在输出基本不失真的情况下，用毫伏表或示波器测量Ui和Uo，求得Au Au = Uo/Ui 式中，Uo 和Ui为被测放大器输出和电压输入电压有效值 图图2-8 放大器与测试

16、仪器的连接图放大器与测试仪器的连接图3.2.23.2.2高频信号发生器高频信号发生器 1. 1. 高频信号发生器的组成原理高频信号发生器的组成原理 图图2-9 高频信号发生器原理框图高频信号发生器原理框图l) l)主振级主振级 主振级通常是主振级通常是LC三点式振荡电路，产生具有一定工作频率三点式振荡电路，产生具有一定工作频率范围的正弦信号。范围的正弦信号。 2)2)缓冲级缓冲级 它主要起阻抗变换作用，用来隔离调制级对主振级。它主要起阻抗变换作用，用来隔离调制级对主振级。 3)3)调制级调制级 为了测试各种接收机的灵敏度和选择性等性能指标，必须用已调制正弦信为了测试各种接收机的灵敏度和选择性等

17、性能指标，必须用已调制正弦信号作为测试信号，这个任务在调制级中完成。调制的方式主要有调幅、调频号作为测试信号，这个任务在调制级中完成。调制的方式主要有调幅、调频和脉冲调制。调幅多用于和脉冲调制。调幅多用于 100kHz35MHz的高频信号发生器中，高频信号的高频信号发生器中，高频信号发生器中的调幅，一般采用正弦调制。调频主要用于发生器中的调幅，一般采用正弦调制。调频主要用于30MHz1000MHz信号信号发生器中，还有发生器中，还有线性扫频线性扫频。脉冲调制多用于。脉冲调制多用于300MHz以上的微波信号源中。以上的微波信号源中。4)4)输出级输出级 输出级主要由放大器、滤波器、输出微调、输出

18、倍乘等组成，如图输出级主要由放大器、滤波器、输出微调、输出倍乘等组成，如图2-102-10所所示。示。输出级可进一步控制输出电压的幅度，使最小输出电压达到输出级可进一步控制输出电压的幅度，使最小输出电压达到VV数量级。输出电平的调节范围宽，衰减量应能准确读数，有良好的频率特数量级。输出电平的调节范围宽，衰减量应能准确读数，有良好的频率特性，在输出端有准确且固定的输出阻抗。性，在输出端有准确且固定的输出阻抗。2.3.2 高频信号发生器的主要性能指标高频信号发生器的主要性能指标 1. XFG-7型高频信号发生器型高频信号发生器 XFG-7型高频信号发生器是一种既能产生等幅波又能产生调幅波的高频信号

19、源，它可以方便地用来测量高频放大器、调制器以及滤波器的性能指标，特别适用于测试无线电接收机的性能指标。其主要的技术指标为频率范围：100kHz30MHz，分8个波段；频率刻度误差 1%。输出电压与输出阻抗：在接有分压器的电缆“00.1V”插孔：在接点“1”时，输出电压为 1V100mV五挡，每挡都可以微调，输出阻抗为40；在接点“0.1”时，输出电压为0.1V10mV。在“01V”插孔：输出电压为01 V，连续可变。输出阻抗约为40左右。调制频率：内调幅分400Hz和 1000Hz两种；外调幅508000kHz。调幅度：0100%连续可调。2. XFC-6型标准高频信号发生器型标准高频信号发生

20、器XFC-6是一种产生高频载波和调幅信号、调频信号以及调幅是一种产生高频载波和调幅信号、调频信号以及调幅调频信号的标准高频信号发生器。调频信号的标准高频信号发生器。XFC-6主要用于测试、调试及维修各种无线电接收设备。主要用于测试、调试及维修各种无线电接收设备。其输出载波的频率范围其输出载波的频率范围 4300MHz，分八挡；，分八挡；频率稳定度优于频率稳定度优于210-4/10min；输出载波电压输出载波电压0.1V100mV，可低至，可低至0.05V；输出阻抗输出阻抗75；调幅波的调幅范围调幅波的调幅范围080%；调频波的频偏调频波的频偏0100kHz。 。 2.3.3 高频信号发生器在调

21、收音机中频时的应用高频信号发生器在调收音机中频时的应用调整的步骤如下。调整的步骤如下。1.1.将高频信号发生器按要求调在载频为将高频信号发生器按要求调在载频为465kHz465kHz、调幅度为、调幅度为3030的调幅信号上，然后把该信号引入收音机的天线调谐回路中，的调幅信号上，然后把该信号引入收音机的天线调谐回路中，再将示波器、电子电压表接入前置低放级的输出端。使本振电再将示波器、电子电压表接入前置低放级的输出端。使本振电路停振路停振( (本振回路的可变电容动片、定片短路本振回路的可变电容动片、定片短路) )，调双联电容使，调双联电容使收音机位于中波段的低端，音量电位器开关打到最大。收音机位于

22、中波段的低端，音量电位器开关打到最大。图2-11 用高频信号发生器调收音机中周示意图2.2.由小到大调高频信号发生器的输出信号，直到能听到扬声由小到大调高频信号发生器的输出信号，直到能听到扬声器发出调制音频信号的声音。器发出调制音频信号的声音。3.3.用无感旋具用无感旋具( (不锈钢、铝片、胶木等不锈钢、铝片、胶木等) )从后向前反复调从后向前反复调各级中周的磁心，直到扬声器的声音最响或毫伏表的指各级中周的磁心，直到扬声器的声音最响或毫伏表的指示值最大，同时示波器显示的波形不失真为止。此时表示值最大，同时示波器显示的波形不失真为止。此时表明，收音机的中频调整完好。明，收音机的中频调整完好。2.

23、4.1 正弦式函数信号发生器正弦式函数信号发生器 函数信号发生器，它是一种宽带频率可调的多波形函数信号发生器，它是一种宽带频率可调的多波形发生器。它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等发生器。它可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波等等。由于其输出波形均可用数学函数描述，故得名函数等。由于其输出波形均可用数学函数描述，故得名函数发生器。现代函数信号发生器一般具有调制的功能和发生器。现代函数信号发生器一般具有调制的功能和VCO控制。它是一种不可缺少的通用信号发生器，可以控制。它是一种不可缺少的通用信号发生器，可以用于生产测试、仪器维修和实验室，应用领域十分广泛。用于生产测试、仪器维修和实验室，应

24、用领域十分广泛。 函数信号发生器的构成方式很多，常有三种：第一种函数信号发生器的构成方式很多，常有三种：第一种是先产生正弦波再得到方波和三角波，称为正弦式函数是先产生正弦波再得到方波和三角波，称为正弦式函数信号发生器；第二是由施密特电路产生方波，然后经变信号发生器；第二是由施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和正弦波形，称为脉冲式函数信号发生器；换得到三角波和正弦波形，称为脉冲式函数信号发生器；第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。下面介第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。下面介绍前两种的原理。绍前两种的原理。2.4.1 正弦式函数信号发生器正弦式函数信号发生器图图2-12为正弦

25、式函数信号发生器原理框图。它包括正弦振荡为正弦式函数信号发生器原理框图。它包括正弦振荡器、缓冲级、方波形成器、积分器、放大器和输出级等部分。器、缓冲级、方波形成器、积分器、放大器和输出级等部分。其工作过程是：正弦振荡器输出正弦波，经缓冲级隔离后，分为两其工作过程是：正弦振荡器输出正弦波，经缓冲级隔离后，分为两路信号，一路送放大器输出正弦波，另一路作为方波形成器的触发路信号，一路送放大器输出正弦波，另一路作为方波形成器的触发信号。方波形成器通常是施密特触发器，它输出两路信号，一路送信号。方波形成器通常是施密特触发器，它输出两路信号，一路送放大器，经放大后输出方波；另一路作为积分器的输入信号。积分

26、放大器，经放大后输出方波；另一路作为积分器的输入信号。积分器通常为密勒积分器，积分器将方波变换为三角波，经放大后输出。器通常为密勒积分器，积分器将方波变换为三角波，经放大后输出。2.4.2 脉冲式函数发生器脉冲式函数发生器 脉冲式函数发生器的组成如图脉冲式函数发生器的组成如图2-13所示。它包括脉冲发生器、所示。它包括脉冲发生器、施密特触发器、积分器和正弦波转换电路等部分。其工作过程施密特触发器、积分器和正弦波转换电路等部分。其工作过程如下：在触发脉冲的作用下，施密特触发器产生方波，积分器如下：在触发脉冲的作用下，施密特触发器产生方波，积分器将方波积分形成三角波，正弦波转换电路将三角波转换成正

27、弦将方波积分形成三角波，正弦波转换电路将三角波转换成正弦波。放大器选择三个波形输出。波。放大器选择三个波形输出。图2-13 脉冲式函数发生器的组成框图图图2-14是二极管正弦波转换电路，将对称的三角波转换成正弦波。是二极管正弦波转换电路，将对称的三角波转换成正弦波。正弦波可看成是许多斜率不同的直线段组成。当直线段足够多时，正弦波可看成是许多斜率不同的直线段组成。当直线段足够多时，由折线构成的波形就可以相当好地近似正弦波。斜率不同的直线段由折线构成的波形就可以相当好地近似正弦波。斜率不同的直线段可由三角波经分压得到。因此，将三角波经分压系数不同的电路网可由三角波经分压得到。因此，将三角波经分压系

28、数不同的电路网络，便可得到近似的正弦波输出。图中络，便可得到近似的正弦波输出。图中 VD1、VD2、VD3完成正完成正弦波正半周的近似，弦波正半周的近似，VD4、VD5、VD6完成正弦波负半周的近似。完成正弦波负半周的近似。利用这种电路，适当增加分压环节，例如用利用这种电路，适当增加分压环节，例如用1012个二极管组成的个二极管组成的转换电路，可得到失真度小于转换电路，可得到失真度小于0.5%的正弦波输出。的正弦波输出。图图2-14 三角波转换正弦波电路三角波转换正弦波电路三角波形三角波形成正弦波成正弦波电路原理电路原理图图2-15 二极管组成的三角波逼近正弦波电路原理二极管组成的三角波逼近正

29、弦波电路原理一般采用分段折线逼近的方法将三角波变换成为正弦波。利用二一般采用分段折线逼近的方法将三角波变换成为正弦波。利用二极管的非线性特性，可以将三角波信号的上升和下降斜率逐次逼近极管的非线性特性，可以将三角波信号的上升和下降斜率逐次逼近正弦波的斜率。正弦波的斜率。图图2-15(a)、图、图2-15(b)和图和图2-15(c)分别为电路输出特性、输入波形、分别为电路输出特性、输入波形、输出波形，由于该网络对信号的衰减随三角波幅度的加大而增加，输出波形，由于该网络对信号的衰减随三角波幅度的加大而增加，而使输出波形向正弦波逼近。如果折线段选得足够多，并适当选择而使输出波形向正弦波逼近。如果折线段

30、选得足够多，并适当选择转折点的位置，便能得到非常逼真的正弦波。转折点的位置，便能得到非常逼真的正弦波。2.4.3 函数信号发生器的性能指标函数信号发生器的性能指标函数信号发生器有函数信号发生器有XDS8B型、型、XD-17型等。其中，型等。其中，XD8B型型属于超低频信号发生器，它的主要性能有：属于超低频信号发生器，它的主要性能有：输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形，具有输出正弦波、方波、三角波、锯齿波等波形，具有TTL同同步输出及单次脉冲输出等。步输出及单次脉冲输出等。频率范围：频率范围：0.0lHz100kHz；最大输出电压：一般指峰峰值电压；最大输出电压：一般指峰峰值电压；输出阻抗：

31、函数波形输出输出阻抗：函数波形输出500；TTL同步输出同步输出600波形特性：正弦波失真及三角波非线性均小于波形特性：正弦波失真及三角波非线性均小于3%；方波的特性参数是上升时间，一般要求小于或等于方波的特性参数是上升时间，一般要求小于或等于100ns。2.5 2.5 合成信号发生器合成信号发生器 频率合成的方法频率合成的方法 直接模拟频率合成法（直接模拟频率合成法（DAFS DAFS ）直接数字频率合成法（直接数字频率合成法（DDS DDS ） 间接锁相式合成法间接锁相式合成法（ Direct Analog Frequency Synthesis）（ Direct Digital Freq

32、uency Synthesis ） 信号源信号源 主振级主振级 频率准确度频率准确度 频率稳定度频率稳定度 通用信号源通用信号源 RCRC、LCLC振荡器振荡器 1010-2-2量级量级 1010-3-31010-4-4 合成信号源合成信号源 晶体振荡器晶体振荡器 1010-8-8量级量级 1010-7-7量级量级 2.5.1 2.5.1 直接模拟频率合成法直接模拟频率合成法 利用倍频、分频和混频以及滤波技术，对一个或多个基准频率利用倍频、分频和混频以及滤波技术，对一个或多个基准频率进行算术运算来产生所需频率的方法，称为直接合成法，由于进行算术运算来产生所需频率的方法，称为直接合成法，由于大多

33、是采用模拟电路来实现的，所以又称为直接模拟频率合成大多是采用模拟电路来实现的，所以又称为直接模拟频率合成例如例如. .固定频率合成法固定频率合成法 图图2-162-16固定频率合成法原理固定频率合成法原理晶体振荡器晶体振荡器D DN Nf fr rf fo o图图2-16为固定频率合成的原理电路。图中石英晶体振荡器提供为固定频率合成的原理电路。图中石英晶体振荡器提供基准频率基准频率 rf，D为分频器的分频系数，为分频器的分频系数，N为倍频器的倍频系数。为倍频器的倍频系数。因此，图因此，图2-162-16固定频率合成法输出频率固定频率合成法输出频率 0f为为rfDNf 0在式中，在式中，D和和N

34、均为给定的正整数。输出频率人为定值，所以均为给定的正整数。输出频率人为定值，所以称为固定频率合成法。称为固定频率合成法。 直接模拟合成技术特点：直接模拟合成技术特点： 1)1)频率分辨力高频率分辨力高 2)频率切换快频率切换快 -用于跳频通信对抗（用于跳频通信对抗（因频率点不太多因频率点不太多）3)电路庞大、复杂电路庞大、复杂 -现不用它做信号源（现不用它做信号源（因信号源频率因信号源频率范围宽范围宽）2.5.2 2.5.2 直接数字频率合成法直接数字频率合成法 直接数字合成法（直接数字合成法（DDS，Direct Digital Frequency Synthests）。）。它突破了频率合成

35、法的原理，从它突破了频率合成法的原理，从“相位相位”的概念出发进行频率的概念出发进行频率合成。这种合成方法不仅可以给出不同频率的正弦波，而且还合成。这种合成方法不仅可以给出不同频率的正弦波，而且还可以给出不同初始相位的正弦波，甚至可以给出各种任意波形。可以给出不同初始相位的正弦波，甚至可以给出各种任意波形。这在前述模拟频率合成方法中是无法实现的。这在前述模拟频率合成方法中是无法实现的。1.1.直接数字合成基本原理直接数字合成基本原理 三角波：三角波：+1+1、+1+1 -1 -1、-1 -1 方方 波：波：0 0、0 0、 1 1、1 1、 利用单片机、利用单片机、D/A芯片和滤波器可组成合成

36、信号发生器。将源信号芯片和滤波器可组成合成信号发生器。将源信号的数字量存入的数字量存入ROM中，然后编制程序，如连作加中，然后编制程序，如连作加1运算到一定值，运算到一定值，然后连作减然后连作减1运算回到原值，再反复运行该程序，则单片机输出的运算回到原值，再反复运行该程序，则单片机输出的数字量经数字量经D/A变换成小阶梯式模拟量波形，如图变换成小阶梯式模拟量波形，如图2-17所示。再经低所示。再经低通滤波器滤除引起小阶梯的高频分量，则得三角波输出。若更换程通滤波器滤除引起小阶梯的高频分量，则得三角波输出。若更换程序，把波形数据（例如正弦函数表）预先存在序，把波形数据（例如正弦函数表）预先存在ROM或或RAM）单元）单元中，然后在系统标准时钟中，然后在系统标准时钟CLK频率下，按照一定的地址关系从频率下，按照一定的地址关系从ROM（或（或RAM）单元中读出数据，再进行数模转换（）单元中读出数据，再进行数模转换（D/A），就），就可以得到一定频率的输出波形。可以得到一定频率的输出波形。图2-17 直接数字合成基本原理图在图在图2-17中，时钟中，时钟CLK的频率为固定值。在的频率为固定值。在CLK的作用下，如的作用下，如果按照果按照0000一一00010010一一1111的地址顺序读出的地址顺序读出ROM中的中的数据，即表数据，即表2-l