信號(hào)源基礎(chǔ)知識(shí)

1、信號(hào)源基礎(chǔ)知識(shí)信號(hào)源基礎(chǔ)知識(shí)1、認(rèn)識(shí)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器一般區(qū)分為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器及任意波形發(fā)生器一般區(qū)分為函數(shù)信號(hào)發(fā)生器及任意波形發(fā)生器，而函數(shù)函數(shù)波形發(fā)生器在設(shè)計(jì)上又區(qū)分出模擬及數(shù)字合成式。眾所周知，數(shù)字合成式函數(shù)信號(hào)源無(wú)論就頻率、幅度乃至信號(hào)的信噪比（信噪比（SNSN）均優(yōu)于模擬，其鎖相環(huán)（鎖相環(huán)（PLLPLL）的設(shè)計(jì)讓輸出信號(hào)不僅是頻率精準(zhǔn)，而且相位抖動(dòng)相位抖動(dòng)(phase(phaseJitter)Jitter)及頻率漂移均能

2、達(dá)到相當(dāng)穩(wěn)定的狀態(tài)，但畢竟是數(shù)字式信號(hào)源，數(shù)字電路與模擬電路之間的干擾，始終難以有效克服，也造成在小信號(hào)的輸出上不如模擬式的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器。談及模擬式函數(shù)信號(hào)源，結(jié)構(gòu)圖如下：這是通用模擬式函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，[是以三角波產(chǎn)生電路為基礎(chǔ)經(jīng)二極管所構(gòu)成的正弦波整型電路產(chǎn)生正弦波，同時(shí)經(jīng)由比較器的比較產(chǎn)生方波]。而三角波是如何產(chǎn)生的，公式如下：換句話說(shuō)，如果以恒流源對(duì)電容充電，即可產(chǎn)生正斜率的斜波。同理，右以恒流源將儲(chǔ)存在電容上的電荷放電即

3、產(chǎn)生負(fù)斜率的斜波，電路結(jié)構(gòu)如下：當(dāng)I1=I2時(shí)，即可產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)的三角波，如果I1I2，此時(shí)即產(chǎn)生負(fù)斜率的鋸齒波，同理I1I2即產(chǎn)生正斜率鋸齒波。再如圖二所示，開(kāi)關(guān)SW1的選擇即可讓充電速度呈倍數(shù)改變，也就是改變信號(hào)的頻率，這也就是信號(hào)源面板上頻率檔的選擇開(kāi)關(guān)。同樣的同步地改變I1及I2，也可以改變頻率，這也就是信號(hào)源上調(diào)整頻率的電位器，只不過(guò)需要簡(jiǎn)單地將原本是電壓信號(hào)轉(zhuǎn)成電流而已。而在占空比調(diào)整上的設(shè)計(jì)有下列兩種思路：4.TRIGTRIG

4、功能：類(lèi)似功能：類(lèi)似OneOneShotShot功能，輸入一個(gè)功能，輸入一個(gè)TTLTTL信號(hào)，則可讓信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)周期的信號(hào)輸出信號(hào)，則可讓信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)周期的信號(hào)輸出，設(shè)計(jì)方式是在沒(méi)信號(hào)輸入時(shí)，將圖二的SWI接地即可；5.GateGate功能：即輸入一個(gè)功能：即輸入一個(gè)TTLTTL信號(hào)，讓信號(hào)源在輸入為信號(hào)，讓信號(hào)源在輸入為HiHi時(shí)，產(chǎn)生波形輸出，直到輸入為時(shí)，產(chǎn)生波形輸出，直到輸入為L(zhǎng)OWLOW時(shí)，圖二SWI接地而關(guān)掉信號(hào)源輸出；

5、6.頻率計(jì)：除市場(chǎng)上簡(jiǎn)易的刻度盤(pán)顯示之外，無(wú)論是LED數(shù)碼管或LCD液晶顯示頻率，其與頻率計(jì)電路是重疊的，方塊圖如下：2.任意波形發(fā)生器，仿真實(shí)驗(yàn)的最佳儀器任意波形發(fā)生器是信號(hào)源的一種，它具有信號(hào)源所有的特點(diǎn)。我們傳統(tǒng)都認(rèn)為信號(hào)源主要給被測(cè)電路提供所需要的已知信號(hào)（各種波形），然后用其它儀表測(cè)量感興趣的參數(shù)。可見(jiàn)信號(hào)源在電子實(shí)驗(yàn)和測(cè)試處理中，并不測(cè)量任何參數(shù)而是根據(jù)使用者的要求，仿真各種測(cè)試信號(hào)，提供給被測(cè)電路，以達(dá)到測(cè)試的需要。信號(hào)源

6、有很多種，包括正弦波信號(hào)源，函數(shù)發(fā)生器、脈沖發(fā)生器、掃描發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、合成信號(hào)源等。一般來(lái)講任意波形發(fā)生器，是一種特殊的信號(hào)源，綜合具有其它信號(hào)源波形生成能力，因而適合各種仿真實(shí)驗(yàn)的各種仿真實(shí)驗(yàn)的需要。一、函數(shù)功能，仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)人員的環(huán)境函數(shù)信號(hào)源是使用最廣的通用信號(hào)源，它能提供正弦波、鋸齒波、方波、脈沖串等波形，有的還同時(shí)具有調(diào)制和掃描能力，眾所周知，在我們的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中（如大學(xué)電子實(shí)驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)研究實(shí)驗(yàn)室、工廠開(kāi)發(fā)實(shí)

7、驗(yàn)室等），我們?cè)O(shè)計(jì)了一種電路，需要驗(yàn)證其可靠性與穩(wěn)定性，就需要給它施加理想中的波形以辨別真?zhèn)巍Ｈ缥覀兛墒褂眯盘?hào)源的DC補(bǔ)償功能對(duì)固態(tài)電路控制DC偏壓電平；我們可對(duì)一個(gè)懷疑有故障的數(shù)字電路，利用信號(hào)源的方波輸出作為數(shù)字電路的時(shí)鐘，同時(shí)使用方波加DC補(bǔ)償產(chǎn)生有效的邏輯電平模擬輸出，觀察該電路的運(yùn)行狀況，而證實(shí)故障缺陷的地方?？傊萌我獠ㄐ伟l(fā)生器這方面的基礎(chǔ)功能，能仿真您基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室所必須的信號(hào)。二、任意波形，仿真模擬更復(fù)雜的信號(hào)要求眾所周知

8、，在我們實(shí)際的電子環(huán)境所設(shè)計(jì)的電路在運(yùn)行中，由于各種干擾和響應(yīng)的存在，實(shí)際電路往往存在各種信號(hào)缺陷和瞬變信號(hào)，例如過(guò)脈沖、尖峰、阻尼瞬變、頻率突變等（見(jiàn)圖1，圖2），這些情況的發(fā)生，如在設(shè)計(jì)之初沒(méi)有考慮進(jìn)去，有的將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果。例如圖1中的a處過(guò)尖峰脈沖，如果給一個(gè)抗沖能力差的電路，將可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備“燒壞”。確認(rèn)電路對(duì)這樣一個(gè)狀況敏感的程度，我們可以避免不必要的損失，該方面的要求在航天、軍事、鐵路和一些情況比較復(fù)雜的重要領(lǐng)域尤其

9、重要。由于任意波形發(fā)生器特殊的功能，為了增強(qiáng)任意波形生成能力，它往往依賴(lài)計(jì)算機(jī)通訊輸出波形數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)傳輸中，通過(guò)專(zhuān)用的波形編輯軟件生成波形，有利于擴(kuò)充儀器的能力，更進(jìn)一步仿真模擬實(shí)驗(yàn)。同時(shí)由于編輯一個(gè)任意波形有時(shí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，并且每次編輯波形可能有所差異這樣有的任意波形發(fā)生器，內(nèi)置一定數(shù)量的非易失性存儲(chǔ)器，隨機(jī)存取編輯波形，有利于參考對(duì)比；或通過(guò)隨機(jī)接口通訊傳輸?shù)接?jì)算機(jī)作更進(jìn)一步分析與處理。三、下載傳輸，更進(jìn)一步實(shí)時(shí)仿真