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。
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**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。简易信号源只要求能加1000赫方波调幅,而标准信号发生器则能将输出基准电平调节到1毫瓦,再从后随衰减器读出信号电平的分贝毫瓦值;还必须有内部或外加矩形脉冲调幅,以便测试等接收机。
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。
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。图2为产生上述波形的方法之一,将积分电路与某种带有回滞特性的阈值开关电路(如施米特触发器)相连成环路,积分器能将方波积分成三角波。施米特电路又能使三角波上升到某一阈值或下降到另一阈值时发生跃变而形成方波,频率除能随积分器中的RC值的变化而改变外,还能用外加电压控制两个阈值而改变。将三角波另行加到由很多不同偏置二极管组成的整形网络,形成许多不同斜度的折线段,便可形成正弦波。另一种构成方式是用频率合成器产生正弦波,再对它多次放大、削波而形成方波,再将方波积分成三角波和正、负斜率的锯齿波等。对这些函数发生器的频率都可电控、程控、锁定和扫频,仪器除工作于连续波状态外,还能按键控、门控或触发等方式工作。
脉冲信号发生器
产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器,可用以测试线性系统的瞬态响应,或用模拟信号来测试、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。脉冲发生器主要由主控振荡器、延时级、脉冲形成级、输出级和衰减器等组成。主控振荡器通常为多谐振荡器之类的电路,除能自激振荡外,主要按触发方式工作。通常在外加触发信号之后首先输出一个前置触发脉冲,以便提前触发示波器等观测仪器,然后再经过一段可调节的延迟时间才输出主信号脉冲,其宽度可以调节。有的能输出成对的主脉冲,有的能分两路分别输出不同延迟的主脉冲。
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