什么是噪聲信號發(fā)生器，看大佬如何談信號發(fā)生器!

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?a href="/tags/信號發(fā)生器" target="_blank">信號發(fā)生器的有關(guān)報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對信號發(fā)生器具備清晰的認(rèn)識，主要內(nèi)容如下。

一、信號發(fā)生器

現(xiàn)代信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，與早期的簡易信號發(fā)生器天差地別，但總體基本結(jié)構(gòu)功能單元還是類似的。信號發(fā)生器的主要部件有頻率產(chǎn)生單元、調(diào)制單元、緩沖放大單元、衰減輸出單元、顯示單元、控制單元。早期的信號發(fā)生器都采用模擬電路，現(xiàn)代信號發(fā)生器越來越多地使用數(shù)字電路或單片機(jī)控制，內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)上有了很大的變化。

頻率產(chǎn)生單元是信號發(fā)生器的基礎(chǔ)和核心。早期的高頻信號發(fā)生器采用模擬電路LC振蕩器，低頻信號發(fā)生器則較多采用文氏電橋振蕩器和RC移相振蕩器。由于早期沒有頻率合成技術(shù)，所以上述LC、RC振蕩器優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，可以產(chǎn)生連續(xù)變化的頻率，缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度不夠高。早期產(chǎn)品為了提高信號發(fā)生器頻率穩(wěn)定度，在可變電容的精密調(diào)節(jié)方面下了很多功夫，不少產(chǎn)品都設(shè)計了精密的傳動機(jī)構(gòu)和指示機(jī)構(gòu)，所以很多早期的高級信號發(fā)生器體積大、重量重。后來，人們發(fā)現(xiàn)采用石英晶體構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生的頻率穩(wěn)定，但是石英晶體的頻率是固定的，在沒有頻率合成的技術(shù)條件下，只能做成固定頻率信號發(fā)生器。之后也出現(xiàn)過壓控振蕩器，雖然頻率穩(wěn)定度比LC振蕩器好些，但依然不夠理想，不過壓控振蕩器擺脫了LC振蕩器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以大大縮減儀器的體積，同時電路不太復(fù)雜，成本也不高。現(xiàn)在一些低端的函數(shù)信號發(fā)生器依然采用這種方式。

隨著PLL鎖相環(huán)頻率合成器電路的興起，高檔信號發(fā)生器紛紛采用頻率合成技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是頻率輸出穩(wěn)定(頻率合成器的參考基準(zhǔn)頻率由石英晶體產(chǎn)生)，頻率可以步進(jìn)調(diào)節(jié)，頻率顯示機(jī)構(gòu)可以用數(shù)字化顯示或者直接設(shè)置。早期的高精度信號發(fā)生器為了得到較小的頻率步進(jìn)，將鎖相環(huán)做得非常復(fù)雜，成本很高，體積和重量都很大。目前的中高端信號發(fā)生器采用了更先進(jìn)的DDS頻率直接合成技術(shù)，具有頻率輸出穩(wěn)定度高、頻率合成范圍寬、信號頻譜純凈度高等優(yōu)點(diǎn)。由于DDS芯片高度集成化，所以信號發(fā)生器的體積很小。

信號發(fā)生器的工作頻率范圍、頻率穩(wěn)定度、頻率設(shè)置精度、相位噪聲、信號頻譜純度都與頻率產(chǎn)生單元有關(guān)，也是信號發(fā)生器性能的重要指標(biāo)。

二、噪聲信號發(fā)生器

通過上面的介紹，想必大家對信號發(fā)生器已經(jīng)具有了初步的認(rèn)識。在這部分，我們主要來了解一下噪聲信號發(fā)生器。

完全隨機(jī)性信號是在工作頻帶內(nèi)具有均勻頻譜的白噪聲。常用的白噪聲發(fā)生器主要有：工作于1000兆赫以下同軸線系統(tǒng)的飽和二極管式白噪聲發(fā)生器;用于微波波導(dǎo)系統(tǒng)的氣體放電管式白噪聲發(fā)生器;利用晶體二極管反向電流中噪聲的固態(tài)噪聲源(可工作在18吉赫以下整個頻段內(nèi))等。噪聲發(fā)生器輸出的強(qiáng)度必須已知，通常用其輸出噪聲功率超過電阻熱噪聲的分貝數(shù)(稱為超噪比)或用其噪聲溫度來表示。噪聲信號發(fā)生器主要用途是：①在待測系統(tǒng)中引入一個隨機(jī)信號，以模擬實(shí)際工作條件中的噪聲而測定系統(tǒng)的性能;②外加一個已知噪聲信號與系統(tǒng)內(nèi)部噪聲相比較以測定噪聲系數(shù);③用隨機(jī)信號代替正弦或脈沖信號，以測試系統(tǒng)的動態(tài)特性。例如，用白噪聲作為輸入信號而測出網(wǎng)絡(luò)的輸出信號與輸入信號的互相關(guān)函數(shù)，便可得到這一網(wǎng)絡(luò)的沖激響應(yīng)函數(shù)。

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