第3章信号发生器4

1、电子测量技术电子测量技术第1页电子测量技术电子测量技术第2页u扫频信号发生器是频率特性测试仪（扫频仪）的扫频信号发生器是频率特性测试仪（扫频仪）的核心。核心。u用于直接测量各种网络的频率响应特性用于直接测量各种网络的频率响应特性。 电子测量技术电子测量技术第3页点频法点频法 ：逐点调整信号发生器的输出频率，并用电压表等设：逐点调整信号发生器的输出频率，并用电压表等设备记录被测系统的响应。备记录被测系统的响应。特点：准确度高，但繁琐费时，频率间隔较大。特点：准确度高，但繁琐费时，频率间隔较大。 扫频法：扫频法：是利用扫频信号发生器输出自动连续变化的频率信号，是利用扫频信号发生器输出自动连续变化的

2、频率信号，对被测系统进行动态式的扫频测试。对被测系统进行动态式的扫频测试。特点：简单快捷，可以方便地测量系统的频率特性及动态特性。特点：简单快捷，可以方便地测量系统的频率特性及动态特性。 电子测量技术电子测量技术第4页扫描电压发生器扫描电压发生器正弦振荡器正弦振荡器放大器放大器电平调制电平调制衰减衰减ALC放大放大状态控制状态控制可变移相可变移相显示器显示器频率标记电路频率标记电路输出输出外部自动外部自动电平控制电平控制参考电平参考电平调制信号调制信号扫频信号发生器原理框图扫频信号发生器原理框图正弦振荡器在扫描电压作用下，按一定规律在一定频率范围内反正弦振荡器在扫描电压作用下，按一定规律在一定

3、频率范围内反复扫描。复扫描。扫描电压为锯齿波或三角波扫描电压为锯齿波或三角波: :其频率扫描规律为线性；其频率扫描规律为线性；扫描电压为对数变化扫描电压为对数变化: : 频率扫描规律是对数，对数扫频常用于宽频率扫描规律是对数，对数扫频常用于宽带扫频。带扫频。电子测量技术电子测量技术第5页控制单元控制单元N N位相位累加器位相位累加器相幅转换相幅转换D/AD/A滤波滤波输输出出N N频率频率控制字控制字M MDDSDDS合成扫频信号源原理合成扫频信号源原理f fc cf fo o由于由于DDSDDS的输出频率上限较低，可以采用的输出频率上限较低，可以采用DDSDDS与与PLLPLL组合的方式组合

4、的方式构成扫频信号源。构成扫频信号源。 电子测量技术电子测量技术第6页电子测量技术电子测量技术第7页u ut to o（a a）矩形波）矩形波u ut to o（b b）锯齿波）锯齿波u ut to o（c c）阶梯波）阶梯波u ut to o（d d）钟形脉冲）钟形脉冲u ut to o（e e）数字编码序列）数字编码序列 常见的脉冲信号常见的脉冲信号u脉冲发生器的分类（根据用途和产生脉冲的方法）：通用脉冲发生器的分类（根据用途和产生脉冲的方法）：通用脉冲发生器、快速（广谱）脉冲发生器、函数发生器、数脉冲发生器、快速（广谱）脉冲发生器、函数发生器、数字可编程脉冲发生器及特种脉冲发生器等。字可

5、编程脉冲发生器及特种脉冲发生器等。电子测量技术电子测量技术第8页输出输出脉宽，上升脉宽，上升/ /下降沿下降沿控制控制主振级主振级同步放大同步放大延时级延时级脉冲形成脉冲形成输出级输出级同步脉冲输出同步脉冲输出外同步外同步触发输入触发输入外触发外触发同步脉冲输出同步脉冲输出脉冲信号发生器组成原理脉冲信号发生器组成原理电子测量技术电子测量技术第9页u快速脉冲信号的产生技术主要有：水银开关脉冲发生器、快速脉冲信号的产生技术主要有：水银开关脉冲发生器、雪崩晶体管脉冲发生器、阶跃恢复二极管脉冲发生器以及雪崩晶体管脉冲发生器、阶跃恢复二极管脉冲发生器以及隧道二极管脉冲发生器等。隧道二极管脉冲发生器等。V

6、 VD DR RC CR RO OK KR RL L水银开关脉冲发生器原理水银开关脉冲发生器原理电子测量技术电子测量技术第10页50mV/DIV30dB1 ns/DIV(a)0-40dB0123GHz(b)过度持续时间为过度持续时间为1ns的脉冲发生器前沿及其频谱的脉冲发生器前沿及其频谱50mV/DIV100 ps/DIV(a)0-40dB0102030GHz(b)隧道二极管脉冲发生器前沿及其频谱隧道二极管脉冲发生器前沿及其频谱 例如一个前沿上升时间为例如一个前沿上升时间为1ns1ns的脉冲，其可用频谱分量为的脉冲，其可用频谱分量为1GHz1GHz，而隧道二极管脉冲发生器产生的脉冲前沿上升时间

7、快，而隧道二极管脉冲发生器产生的脉冲前沿上升时间快达达15ps15ps，则其可用频谱可以高达，则其可用频谱可以高达30GHz30GHz。电子测量技术电子测量技术第11页C双稳态双稳态电路电路VC2V2VC1AWRU1I1U2B方波、三角波发生器原理框图方波、三角波发生器原理框图V1)(221VVCIfsc设充放电电流为I，输出三角波的频率为fsc，则：电子测量技术电子测量技术第12页utiustusct分段折线逼近波形综合分段折线逼近波形综合n其电路实现原理如下图所示。其电路实现原理如下图所示。 分段逼近波形综合电路分段逼近波形综合电路+E-ER0R1R2R3R4R5R6R1AR2AR3AR4

8、AR5AR6AR7AR7BR6BR5BR4BR3BR2BR1BViVoD1AD1BD2AD3AD4AD5AD6AD2BD3BD4BD5BD6B电子测量技术电子测量技术第13页ut（a）ut（b）tu（c）tu（d）锯齿波的获得原理锯齿波的获得原理 锯齿波可以通过方波与三角波而获得，将下图中（锯齿波可以通过方波与三角波而获得，将下图中（a a）所）所示三角波与图（示三角波与图（b b）所示方波直接叠加就可得到图（）所示方波直接叠加就可得到图（c c）所）所示的交错锯齿波，再经过全波整流，就得到了图（示的交错锯齿波，再经过全波整流，就得到了图（d d）所示）所示的锯齿波。的锯齿波。电子测量技术电子测量技术第14页频率频率控制控制网络网络三角波三角波缓冲器缓冲器正弦波综正弦波综合及缓冲合及缓冲正恒正恒流源流源负恒负恒流源流源比较器比较器方波方波缓冲器缓冲器外外部部频频率率控控制制函数函数选择选择及其及其它波它波形产形产生生输出输出放大放大输出输出滤波滤波直流直流补偿补偿积分积分电路电路函数发生器基本组成原理函数发生器基本组成原理电子测量技术电子测量技术第15页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“