《电子测量仪器》课件-项目3 信号源.pptVIP

2.频率合成器的分类 (1)模拟直接合成。是指将一个或多个基准频率，通过倍频、分频、混频技术实现算术运算(加、减、乘、除)，合成所需频率，并用窄带滤波器将其选出。 (2)间接合成。也叫锁相合成，是指通过锁相环来完成频率的加、减、乘、除运算，得到所需频率。 (3)数字直接合成。以合成正弦波为例，数字直接合成法首先把一个周期的正弦波按一定的相位间隔分成若干离散点，求出相应点的正弦函数值；再将这些数值依次写入ROM中，构成一个正弦表。 活动2. 锁相式频率合成器 1.锁相环的工作原理 1.锁相环的工作原理 一个基本的锁相环是由鉴相器(PD)、低通滤波器(LPF)、压控振荡器(VCO)组成的。 鉴相器用于将输入信号和输出信号的相位进行比较，然后输出与两信号的相位差成正比例的误差电压； 低通滤波器用来滤除误差电压中的高频分量和噪声，以保证环路所要求的性能，并提高系统的稳定性； 压控振荡器用来接受滤波器输出电压的控制，使其振荡频率向输入信号的频率靠近，直至锁定。 2.常用基本锁相单元 (1)倍频式锁相环。倍频式锁相环的输出频率为基准频率的整数倍。 脉冲倍频环的基准频率通常由石英振荡器产生，经过脉冲形成电路形成脉冲供给鉴相器。 数字倍频环是在基本锁相环的反馈支路中加入了数字分频器。 2.常用基本锁相单元 (2)分频式锁相环。分频式锁相环对基准频率进行分频。 2.常用基本锁相单元 (3)混频式锁相环。混频式锁相环通常对基准频率做一些加减运算。 3.多环合成单元 由基本锁相单元单独构成的信号源称为单环合成单元。 由两个或两个以上基本锁相单元构成的锁相电路称为多环合成单元。 活动3. 直接数字频率合成器 1.DDFS的工作原理 2.频率分辨率和输出频率 (1)频率分辨力。在不少DDFS型频率合成器中，不用相位码而用相位码高位作为波形存储器地址，这主要是为了进一步提高频率分辨力。 (2)输出频率。目前使用较多的仍是锁相式频率合成器。 活动4. 任意波形发生器 1.AWG的产生 AWG是指能产生所要求的任意波形的信号源。 与以往的频率合成器不同，AWG除了具有信号源的共有技术指标和放大、衰减等有共性的电路之外，还有它特有的功能要求和技术指标。例如，它区别于其他信号源的一项功能就是可以提供很方便的波形设置方法。 2.AWG的技术指标 (1)最高采样率。指输出波形中采样点的最高速率。 (2)幅度分辨率。用来表示AWG所能表现的幅度细小变化的程度。 (3)波形存储器容量。也叫波形存储器深度，是指每个通道能存储的最大点数。 (4)通道的数目。多通道的AWG更容易表现复杂波形，所以通道数目是AWG中很重要的参数。 3.任意波形数据的建立方法 (1)直接绘图输入。 (2)表格法。 (3)波形直接输入。 (4)数学表达式。 (5)逐点输入与内插法配合。 项目习题（部分） 1.简述信号发生器的概念及作用。 2.正弦信号发生器的主要性能指标有哪些?各具有什么含义？ 3.脉冲信号发生器与数字信号发生器有何区别? 4.低频信号发生器由哪几部分组成?各单元的功能是什么? 5.高频信号发生器输出信号的调制方式一般有哪两种?在这两种调制方式下，主振级各输出什么波形? 项目3 信号源 1 2 3 4 信号源概述 正弦信号发生器 函数信号发生器 频率合成器 下一页 返回 任务1 信号源概述 活动1. 信号源的概念 信号源又称为信号发生器，是能够为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备。信号源是电子测量中使用最广泛的、最基本的电子仪器之一。 (1)信号仿真。 (2)信号激励。信号源可为某些电气设备产生一个激励信号，如激励扬声器发出声音等。 (3)校准源。标准信号源可以作为校准源，用来对一般信号源或其他测量仪器进行校准。 活动2. 信号源的分类 1.按信号的基波频率分类 2.按信号的波形分类 按信号的波形分类，信号源可分为正弦信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、脉冲及数字信号发生器、调制信号发生器、噪声及伪随机信号发生器和任意波形发生器等。 3.按其他特性分类 按是否利用频率合成技术来区分，可将信号源分为频率合成式与非频率合成式两大类。 按是否可接受编程控制，分为可程控仪器与非可程控仪器 按仪器结构和工作场合，分为台式、装架叠放式、便携式、手持式和模块式等。 按系统使用的总线，分为GPIB式、VXI式和USB式等。 活动3. 信号源的主要技术指标 １.输出频率方面 相对误差： 频率稳定度：经过一定的预热时间之后，信号源在规定时间内频率的相对变化。 老化率： 阿伦方差：反映频率在短时间内变化的常用指标。 输出频率范围： 频率分辨力：信号源能够精确控制的频率可改变量。 2.输出幅度方面 输出幅度范围是指信号源在保证波形失真度等技术指标的情况下的输