全制式模擬信號發(fā)生器用于產(chǎn)生被測電路所需特定參數的電測試信號。在測試、研究或調整電子電路及設備時(shí),為測定電路的一些電參量,如測量頻率響應、噪聲系數,為電壓表定度等,都要求提供符合所定技術(shù)條件的電信號,以模擬在實(shí)際工作中使用的待測設備的激勵信號。當要求進(jìn)行系統的穩態(tài)特性測量時(shí),需使用振幅、頻率已知的正弦信號源。當測試系統的瞬態(tài)特性時(shí),又需使用前沿時(shí)間、脈沖寬度和重復周期已知的矩形脈沖源。
全制式模擬信號發(fā)生器用來(lái)產(chǎn)生頻率為20Hz~200kHz的正弦信號(低頻)。除具有電壓輸出外,有的還有功率輸出。所以用途十分廣泛,可用于測試或檢修各種電子儀器設備中的低頻放大器的頻率特性、增益、通頻帶,也可用作高頻信號發(fā)生器的外調制信號源。另外,在校準電子電壓表時(shí),它可提供交流信號電壓。低頻信號發(fā)生器的原理:系統包括主振級、主振輸出調節電位器、電壓放大器、輸出衰減器、功率放大器、阻抗變換器(輸出變壓器)和指示電壓表。
全制式模擬信號發(fā)生器的系統設計方案:
全制式模擬信號發(fā)生器可分解為三大部分,*部分為一個(gè)輸出頻率可調,且波形種類(lèi)可變信號源;第二部分為程控增益緩沖放大器,負責調節輸出信號的幅度;第三部分為單片機控制單元,負責控制信號源,程控放大器,以及人機交互。
方案1:采用模擬鎖相環(huán)實(shí)現,此種方案的原理為:通過(guò)改變鎖相環(huán)的N、R分頻器分頻系數來(lái)實(shí)現輸出頻率的調節,但VCO只能輸出正弦波,要輸出三角波和方波,還需在VCO輸出后接波形變換電路,且單個(gè)VCO的輸出頻率范圍遠達不到題目的要求,需接多個(gè)VCO來(lái)進(jìn)行檔位切換。
方案2:采用直接數字頻率合成(DDS)芯片實(shí)現:DDS是較為先進(jìn)的一種頻率合成技術(shù),基于DDS技術(shù)的波形發(fā)生器具有輸出頻率穩定、準確,波形質(zhì)量好和輸出頻率范圍寬等一系列*的優(yōu)點(diǎn)。此種方案改變輸出頻率的方法是向DDS芯片寫(xiě)控制字,通過(guò)改變相位累加字來(lái)改變輸出頻率,常見(jiàn)的DDS芯片,如AD9954等,只有正弦波輸出,同方案一類(lèi)似,要產(chǎn)生三種波形,也需外接波形變換電路。
方案3:采用單片函數發(fā)生器芯片實(shí)現:通常的單片函數發(fā)生器芯片幾乎整合函數發(fā)生器的所有功能,一般具有正弦波,三角波,方波輸出,且輸出頻率和幅度以及占空比可調,其頻率,幅度以及占空比的調節通常是靠調節引腳電壓或振蕩器電容來(lái)實(shí)現。如MAX038,ICL8038等。此種方案不需要外接波形變換電路即可輸出三種波形,通過(guò)切換振蕩器電容和改變控制引腳電壓,可以達到較寬的輸出頻率范圍和較小的頻率步進(jìn)。