函数信号发生器总结(函数信号发生器的设计与实现)

海潮机械 2023-01-21 23:22 编辑:admin 123阅读

1. 函数信号发生器的设计与实现

函数信号发生器是一种信号发生装置,能产生某些特定的周期性时间函数波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等)信号,频率范围可从几个微赫到几十兆赫。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。函数信号发生器的主要特点如下:

    采用大规模集成电路,设计的功率放大器,使本机具有较大的输出功率;可同时显示的幅度(3位LED)和输出频率(5位LED);可做频率计使用(24M等精度);多种输出方式 (点频,调频,内外扫频);具有全功能输出保护;高可靠性MTBF>10000小时;具有直流电平调节功能;采用电子开光。

    功率输出:zui大50Vp-p,1Ap-p (0.1HZ~100KHZ),100KHZ以上自动关闭;

    输出幅度:10Vp-p(50Ω负载),20Vp-p(1MΩ负载),可输出正弦波,三角波,方波等七种波形;

    输出信号衰减:0db/20dB/40dB/60dB;

    点频正弦信号输出:100HZ 2Vp-p;

    TTL/CMOS同步信号输出(CMOS 电平 5V~15V可调);

    频率计测频范围:0.1HZ~40MHZ;

    占空比可调:20%~80%或50%;

    正弦波失真: ≤1%;

    扫描方式: 线性,对数,外扫描;

    输出阻抗:50Ω(函数点频输出),600Ω (TTL/CMOS同步输出)。

2. 函数信号发生器的功能及相关使用领域

函数信号发生器是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。顾名思义肯定可以产生函数信号源,如一定频率的正弦波,有的可以电压输出也有的可以功率输出。下面我们用简单的例子,来说明函数信号发生器原理。

3. 函数信号发生器的设计与制作

LED显示窗口:此窗口指示输出信号的频率,当“外测”开关按入,显示外测信号的频率。如超出测量范围,溢出指示灯亮。

频率调节旋钮:调节此旋钮改变输出信号频率,顺时针旋转,频率增大,逆时针旋转,频率减小,微调旋钮可以微调频率。

占空比调节:占空比开关,占空比调节旋钮,将占空比开关按入,占空比指示灯亮,调节占空比旋钮,可改变波形的占空比。

波形选择开关:按对应波形的某一键,可选择需要的波形。

衰减开关:电压输出衰减开关,二档开关组合为20dB、40dB、60dB。

频率范围选择开关(并兼频率计闸门开关):根据所需要的频率,按其中一键。

计数、复位开关:按计数键,LED显示开始计数,按复位键,LED显示全为0

计数/频率端口:计数、外测频率输入端口。

外测频开关:此开关按入LED显示窗显示外测信号频率或计数值。

电平调节:按入电平调节开关,电平指示灯亮,此时调节电平调节旋钮,可改变直流偏置电平。

幅度调节旋钮:顺时针调节此旋钮,增大电压输出幅度。逆时针调节此旋钮可减小电压输出幅度。

电压输出端口:电压输出由此端口输出。

TTL/CMOS输出端口:由此端口输出TTL/CMOS信号。

功率输出端口:功率输出由此端口输出。

扫频:按入扫频开关,电压输出端口输出信号为扫频信号,调节速率旋钮,可改变扫频速率,改变线性/对数开关可产生线性扫频和对数扫频。

电压输出指示:3位LED显示输出电压值,输出接50Ω负载时应将读数÷2。

4. 函数信号发生器的设计与实现方法

信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。

  信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器

5. 函数信号发生器介绍

屏蔽线实际是两根线,线芯和屏蔽层都是导体,你得把一头剥开,屏蔽层接到黑色的接线柱上(地),芯接在另一柱上。 端接的话,要么保险烧掉,要么机子坏掉。如果内部有保护电路的话不会坏,但输出就没有信号了,因为接到地上了。

6. 函数信号发生器的电路设计

函数信号发生器的波形有:三角波、矩形波、正弦波、锯齿波、脉冲波等具有一些特定周期性(或者频率)的时间函数波形。

函数信号发生器的输出端可以短接,短接不会损坏机器。

交流毫伏表不能用来测量直流电压的大小。

函数信号发生器的工作原理:

函数信号发生器系统主要由主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表构成。

当输入端输入小信号正弦波时,该信号分两路传输,一路完成整流倍压功能,提供工作电源;另一路进入一个反相器的输入端,完成信号放大功能。该放大信号经后级的门电路处理,变换成方波后经输出,输出端为可调电阻。

7. 函数信号发生器课程设计

开启电源,开关指示灯显示。

②选择合适的信号输出形式(方波或正弦波)。

③选择所需信号的频率范围,按下相应的档级开关,适当调节微调器,此时微调器所指示数据同档级数据倍乘为实际输出信号频率。

④调节信号的功率幅度,适当选择衰减档级开关,从而获得所需功率的信号。 ⑤从输出接线柱分清正负连接信号输出插线。-

作为仪器的信号发生器,它有调节频率的旋钮。