电子测量与常用仪器的使用2课件

1、第2章 常用信号发生器的使用2.1 信号发生器的种类和技术指标 2.2 低频信号发生器的使用 2.3 高频信号发生器的使用 2.4 函数信号发生器简介实训2 信号发生器的操作使用2.1 信号发生器的种类和技术指标2.1.1 信号发生器的用途1.用作激励源用信号发生器产生的信号作为某些电子设备的激励信号。2.用作信号仿真 在电子设备的测量中，常需要产生模拟实际环境相同特性的信号，如干扰信号等，这时可利用信号发生器产生模拟干扰信号，对电子设备进行仿真测量。 3.用作校准源 高级信号发生器产生的一些标准信号，可用于对一般的信号源进行校准或比对。 测试仪器输 出响 应被测设备输 入激 励信号发生器2.

2、1.2 信号发生器的分类 正弦波信号发生器在线性电子系统的测试中应用最广，因为正弦波信号经过线性系统之后，若该线性系统良好，则输出仍为同频的正弦波信号，只是正弦波信号的幅值和相位有所变化。 函数信号发生器现在用的是越来越多，因为它不仅可以产生多种波形的信号，而且信号的频率范围也比较宽。 脉冲信号发生器主要用来测量数字电路的工作性能和测量模拟电路的瞬态响应。2.1.3 信号发生器的一般组成 信号发生器的一般组成框图如图2.2所示，主要由振荡器、变换器、输出电路、电源、指示器五部分组成。1振荡器 振荡器是信号发生器的核心，它用来产生不同频率、不同波形的信号。信号源的一些重要技术指标如工作频率、频率

3、的稳定度等基本上由振荡器来决定。2变换器 变换器的作用是对振荡器产生的信号进行放大、整形和调制。一般来说，振荡器的输出信号都比较微弱，需要进行放大。有的信号发生器需要产生几种波形，这就需要进行波形变换和整形。高频信号发生器需要产生幅度或频率变化的信号，这就需要对振荡器输出的正弦波信号进行调制。3输出电路 输出电路的作用是对输出信号的电平和阻抗进行变换，以提高带信号发生器的带负载能力。输出电路一般由衰减器、跟随器和匹配变压器等组成。4指示器 指示器的作用是指示输出信号的电平、频率和调制度，它可能是电压表、功率计、频率计或调制度仪等，显示方式有指针式和数字式等。现代测量仪器的指示器基本上都采用数字

4、式仪表，且指示精度也越来越高。5电源 电源为信号源的各部分电路提供直流电压。除了便携式信号发生器仅用电池供电外，一般的信号发生器都采用直流稳压电源，将220V、50Hz的市电经变压、整流、滤波及稳压后，供给各电路使用。电源性能的好坏，直接影响信号发生器的技术指标。2.2 低频信号发生器的使用2.2.1 低频信号发生器的组成与技术指标指示电压表振荡器放大器输出衰减器功率放大器阻抗变换器电压输出S功率输出电压输入振荡输出调节图2.4 低频信号发生器的组成框图1.各部分电路的作用 振荡器是低频信号发生器的核心，其产生频率可调的正弦信号，一般由RC振荡器或差频式振荡器组成。振荡器决定了输出信号的的频率

5、范围和频率稳定度。 低频信号发生器的放大器包括电压放大器和功率放大器，以达到实现输出一定电压幅度和功率的要求。电压放大器的作用是对振荡器产生的微弱信号进行放大，并把功率放大器、输出衰减器以及负载和振荡器隔离起来，防止对振荡信号的频率产生影响，所以又把电压放大器称为缓冲放大器。 输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率，由连续调节器和步进调节器组成。 2.低频信号发生器的技术指标通用低频信号发生器的主要技术指标有：（1）频率范围 1Hz20kHz（现代仪器已延伸到1 MHz），可均匀连续可调。（2）频率准确度 （13）%。（3）频率稳定度 （0.10.4）%/小时。（4）输出电压 010V连

6、续可调。（5）输出功率 0.55W连续可调。（6）非线性失真范围 （0.11）%。（7）输出阻抗 有50、75、150、600、5k等几种。（8）输出形式 有平衡输出与不平衡输出两种。2.2.2 低频信号发生器的使用操作1熟悉面板2掌握正确的操作步骤（1）准备工作 （2）输出频率调节 （3）输出阻抗的配接 （4）输出形式的选择（5）输出电压的调节和测读FJ-XD22PS低频信号发生器的主要技术性能（1）信号源部分（2）频率计部分（内测和外测）： 基本操作步骤（1）将电源线接入220V，50HZ交流电源上。应注意三芯电源插座的地线脚应与大地妥善接好，避免干扰。（2）开机前应把面板上各输出旋扭旋至

7、最小。（3）为了得到足够的频率稳定度，需预热。（4）频率调节：面板上的频率波段按键作频段选择用，按下相应的按键，然后再调节粗调和细调旋至所需要的频率上。此时“内外测”键置内测位，输出信号的频率由六位数码管显示。（5）波形转换：根据需要波形种类，按下相应的波形键位。波形选择键从左至右依次是：正弦波、矩形波、尖脉冲、TTL电平。（6）输出衰减有0dB、20dB、40dB、60dB、80dB五档，根据需要选择，在不需要衰减的情况下须按下“0dB”键，否则没有输出。 （7）幅度调节：正弦波与脉冲波幅度分别由正弦波幅度旋钮和脉冲波幅度旋钮调节。本机充分考虑到输出的不慎短路，加了一定的安全措施，但是不要作

8、人为的频繁短路实验。（8）矩形波脉宽调节：通过矩形脉冲宽度调节旋钮调节。（9）“单次”触发：需要使用单次脉冲时，先将六段频率键全部抬起，脉宽电位器顺时针旋到底，轻按一下“单次”输出一个正脉冲；脉宽电位器逆时针旋到底，轻按一下“单次”输出一个负脉冲，单次脉冲宽度等于按扭按下的时间。（10）频率计的使用：频率计可以进行内测和外测，“内外测”功能键按下时为外测，弹起时为内测。频率计可以实现频率、周期、计数测量。轻按相应按扭开关后即可实现功能切换，请同时注意面板上相应的发光二极管的功能指示。当测量频率时“Hz或MHz”发光二极管亮，测量周期时“ms或s”发光二极管亮。为保证测量精度，频率较低时选用周期

9、测量，频率较高时选用频率测量。如发现溢出显示“- - - - - -” 时请按复位键复位，如发现三个功能指示同时亮时可关机后重新开机。2.2.3 低频信号发生器的典型应用 低频信号发生器输出中频段的某一频率（如音频放大器可选1 kHz左右）信号，加到被测电路的输入端。输入幅度由毫伏表监测，不要过大，否则输出会失真。输出同时用毫伏表和示波器测试，使输出信号在基本不失真、无振荡和严重干扰的情况下进行定量测试。电压放大倍数为：AV = UO /Ui式中 UO 被测放大器输出电压有效值； Ui 被测放大器输入电压有效值。2.3 高频信号发生器的使用2.3.1 高频信号发生器的组成与原理可变电抗器主振器

10、缓冲级调制级输出级监测器内调制振荡器电源外调制输入输出图2.9 高频信号发生器的组成框图内外FMSAM 主振器是信号发生器的核心，一般采用可调频率范围宽、频率准确度高和稳定度好的LC振荡器，它用于产生高频振荡信号。 各主要部分单元电路的功能如下：1可变电抗器2内调制振荡器3调制级4输出级2.3.2 高频信号发生器的主要性能指标（1）频率范围 XFG-7型高频信号发生器的频率范围为100kHz 30MHz，分8个频段，与频率调节度盘上的8条刻度线相对应。频率刻度误差1%。第一频段：100 kHz180 kHz；第二频段：180 kHz350 kHz；第三频段：350 kHz700 kHz；第四频

11、段：700 kHz1.4MHz；第五频段：1.4MHz3MHz； 第六频段：3MHz6.5MHz；第七频段6.5MHz14MHz； 第八频段：14M Hz30MHz。（2）输出电压与输出阻抗（3）调幅频率 （4）漏讯 0.3V。2.3.3 高频信号发生器的使用步骤与技巧1面板装置VM%00.1V保险丝通调幅度调节载波调节输出微调01V0101100100010000输出倍乘400等幅1000调幅选择波段 外调幅输入V零点1V校准M%零点指示灯频率粗调频率细调图2.10 XFG-7型高频信号发生器面板图12345678（1）波段开关 （2）频率调节旋钮 （3）载波调节旋钮 （4）输出-微调旋钮

12、（5） 输出-倍乘开关 （6） 调幅选择开关 （7） 外调幅输入接线柱 （8）调幅度调节旋钮 （9） 01V输出插孔 （10） 00.1V输出插孔 （11） 电压表（V表） （12） 调幅度表（M%表） （13） V表零点旋钮 （14） lV校准电位器 （15） M表零点旋钮 （2）调幅波输出使用内调制信号时： 将调幅选择开关置于相应的位置（400Hz或1000Hz）。 按选择等幅波频率的方法选择载波频率。 调节载波调节旋钮，使电压表指示为lV。 调节调幅度调节旋钮，使调幅度表指示出所需的调幅度。一般调节指示在30%处。 利用输出-微调旋钮和输出-倍乘旋钮来控制载波的输出幅度，计算方法与输出等

13、幅信号相同。使用外调制信号时： 将调幅选择开关置于等幅位置。 按选择等幅信号频率的方法选择载波频率。 选择合适的音频信号发生器作为音频调幅信号源，音频信号发生器应具有相应的工作频段，而且它的输出应能提供0.5W以上的功率（在20k负载上输出大于100V）。 接通音频信号发生器，将输出调到最小，然后将它接到外调幅输入接线柱上。将调幅度旋钮置于最大位置（顺时针旋到底）。逐渐增大输出，直到调幅度表上的读数满足为止。这时调幅度表上的读数就是输出调幅度。 利用输出-微调旋钮和输出-倍乘开关控制载波的输出幅度，计算方法与输出等幅信号相同。注意：输出电缆不应靠近仪器的电源线，两者更不能绞在一起。2收音机中频的校准3灵敏度的测试4选择性的测试2.4 函数信号发生器简介2.4.1函数信号发生器的组成1方波-三角波-正弦波方式（脉冲式）输出uoU r双稳态触发器比较器正弦波形成电路输出级 +VD1VD2S2BCR1R2u2R3+ 积分电路RPu1U rAS12正弦波-方波-三角波方式（正弦式）