深入了解信号发生器类型及特点

信号发生器是一种能够产生多种波形，如三角波、方波、正弦波等波形的电路。通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能够变换出三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。在实际应用中，信号发生器的功能已不仅仅局限于单纯的产生脉冲序列的正弦波了，还增加了对矩形波、三角波的生成能力。

信号发生器的指标

信号发生器的工作频率范围、频率稳定度、频率精度、信号频谱纯度都与频率产生单元有关，也是信号发生器性能的重要指标。

下面针对比较重要的高频信号发生器，我们来看一下信号发生器的主要指标：

频率特性

这里面比较重要的是频率准确度和频率稳定度。这两个指标如果不准，基本就类似于手枪的瞄准系统失灵，于是乎手枪的子弹就不一定飞向敌人了。。。

• 频率准确度，表征指频率实际值对其标称值的相对偏差。

• 频率稳定度，指在一定时间间隔内频率准确度的变化，它表征信号源维持工作于恒定频率的能力。

幅度特性

幅度特性包括输出幅度范围、幅度精度、幅度分辨率等。如下就是一个典型的高频信号源的幅度相关的典型指标：

*Range (-136dBm to +25dBm)
*Accuracy (+/- 0.6dB)
*Resolution (0.01dB)
*Switching Speed (25ms)
*Reverse Power Protection(0.5W)

信号发生器的种类：

信号发生器有多种类型，每一种都对应特定的测试需求。

任意波形发生器

任意波形发生器 (AWG) 是数字信号源，其操作非常类似于数字化仪的反向操作。在数字化仪对模拟波形进行采样、数字化然后将其存储在其采集存储器中的情况下，AWG 具有存储在波形存储器中的波形的数字描述。选定的波形样本被发送到数模转换器 (DAC)，然后经过适当的滤波和信号调节，作为模拟波形输出。

图 1 包含 AWG 的概念框图。

信号发生器（简称信号源）是输出供给量的仪器。它产生频率、幅度、波形等主要参数都可调节的信号，主要有以下作用：

1、测元件参数：如电感、电容的值及品质因数、损耗角等。

2、测网络的幅频特性、相频特性：连续改变信号源的频率，用示波器或电压表测网络的响应，属于正弦稳态激励、点频测试。

3、测接收机：信号发生器发出射频已调波，测接收机的灵敏度、选择性、AGC范围等指标。

4、测网络的瞬态响应：用方波或窄脉冲激励，测网络的阶跃响应、冲击响应、时间常数等。

5、校准仪表：输出频率、幅度准确的信号，校准仪表的衰减器、增益及刻度。

此外，信号发生器在调试雷达、电视、多路通信系统和电子计算机、检修电子仪器也是十分重要的设备。信号发生器一般由主振器、放大器、衰减器、指示器、调制器等组成。

信号发生器的组成：

1.振荡器：这是信号发生器的核心组成部分，是指它所产生的不同波形，不同频率的信号。 一般来说，不同波形、不同频段信号的振荡器的原理和结构都有着巨大的差异。

2.变换器：这是根据不同的使用情况所不同的，可以是功率放大器，电压放大器或者整形器。 振荡器通常所输出的信号十分微弱，因此需要加以放大。 比如调频和调幅等都是需要来调制信号对载频进线调制。 而函数发生器，振荡器所输出的一般都是三角波，需要整形电路来整形成正弦波或者方波。

3.指示器：这是监视输出信号的作用，可以是功率计，电压表，频率计等等，有些脉冲信号发生器则带有简易的示波器，通过指示器来调整输出信号的幅度，频率和其他特性等。

此外，在实际应用中，信号发生器的功能已不仅仅局限于单纯的产生脉冲序列的正弦波了，还增加了对矩形波、三角波的生成能力。例如，通过单级晶体管式晶体振荡电路的工作原理单级晶体管振荡电路主要由三部分构成：主电容c；偏置电阻r；反馈电阻rg。在此基础上进行简易信号发生器的设计时，需要注意工作频带宽度、最大输出功率、稳定度、噪声、温度系数、线性失真、非线性失真、动态范围、静态功耗等等一系列技术指标。

综上，可以根据需要选择不同种类的信号发生器进行使用，同时在使用过程中也要注意其各项技术指标以保证设备的正常运行。