函数信号发生器函数信号产生器的认识

Question

如题所述

Answer 1

信号发生器主要分为两类：函数信号发生器和任意波形发生器。其中，函数波形发生器又进一步分为模拟和数字合成两种类型。数字合成式信号源以其高频率精度、幅度稳定和信噪比优秀而著称，得益于其先进的锁相环技术，但数字与模拟电路间的干扰问题使其在小信号输出上略逊于模拟信号发生器。

相比之下，模拟式函数信号源的结构较为直观，如通用模拟信号发生器，基础是基于三角波产生电路，通过二极管构成正弦波整型电路，通过比较器实现方波生成。三角波的产生原理是通过恒流源对电容充放电，根据电流比例变化，可以生成对称或非对称的波形，如锯齿波。

信号频率调整可通过改变充电速度，即通过开关控制，这在信号源面板的频率档选择开关中体现。占空比调整则有两种方法：一是保持频率不变，改变脉宽，通过改变比较器参考电平；二是调整占空比的同时改变频率，通过调整充放电斜率。两种方法各有优缺点，前者操作相对简便但占空比调节有限，后者虽然“难调”但可实现低占空比，对采样电路实验十分重要。

功率放大器（PA）的设计是信号发生器的关键部分，通常使用运算放大器和推拉式放大器，需要注意防止交越失真。输出信号质量的好坏，如信噪比、方波上升时间和频率响应，需要精细调整。高频信号的补偿和PC板布线设计尤其复杂，需要深厚的模拟理论基础和实践经验。

最后，经过π型电阻式衰减网络，信号被衰减10倍或100倍，基本的函数波形发生器功能就完成了。选择π型衰减网络能确保输出阻抗的稳定性。