信號(hào)發(fā)生器的工作原理

信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部電路一般由振蕩器、放大器、輸出衰減器、穩(wěn)壓電源及指示電壓表等部分組成。

(1)振蕩器 振蕩信號(hào)可以由三種形式的振蕩器產(chǎn)生。

①LC振蕩器。這種振蕩器由于LC體積大、頻率變化范圍小、品質(zhì)因數(shù)Q值較小，故一般不太適合用于低頻信號(hào)振蕩器，一般在高頻信號(hào)振蕩器中使用較多。

②差頻振蕩器。由一穩(wěn)定的基準(zhǔn)頻率振蕩器與可調(diào)頻率振蕩器產(chǎn)生差頻信號(hào)，此差頻信號(hào)經(jīng)過(guò)低頻濾波、放大后作為信號(hào)源輸出信號(hào)。這種振蕩器頻率覆蓋面寬，缺點(diǎn)是受高頻基準(zhǔn)振蕩器頻率穩(wěn)定性的影響很大，所以輸出頻率穩(wěn)定性較差，在低頻端尤為顯著，使用時(shí)需要經(jīng)常校正。

③RC振蕩器。RC振蕩器用電阻代替了電感器，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，不僅降低了成本，而且還具有較高的頻率穩(wěn)定性，調(diào)節(jié)使用較方便，因而在低頻信號(hào)發(fā)生器中被廣泛地應(yīng)用。典型的RC振蕩器叫做文氏電橋振蕩器。

如圖所示為XD1型晶體管低頻信號(hào)發(fā)生器的文氏電橋RC振蕩器電路圖，該文氏電橋RC振蕩器電路由放大器、文氏電橋正反饋回路和熱敏電阻負(fù)反饋支路及由R1、C1、R2、C2組成具有選頻作用的支路構(gòu)成。文氏電橋RC振蕩器決定輸出信號(hào)的波形和頻率。

圖 文氏電橋RC振蕩器電路圖

文氏電橋RC振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是，在同一頻段內(nèi)比LC振蕩器的頻率范圍寬，其頻率變化比值(以最高頻率與最低頻率之比表示)可達(dá)10：1，而LC振蕩器只有3：1左右;振蕩波形是正弦波，失真小;頻率穩(wěn)定性高，在所有工作頻率范圍內(nèi)，振幅幾乎等于常數(shù)。低頻信號(hào)發(fā)生器中多采用這種電路。

(2)放大器 放大器一般是由電壓放大器、功率放大器、保護(hù)電路及輸出匹配電路組成。電壓放大器主要用于阻抗變換。對(duì)功率放大器的要求是有足夠的輸出功率、信號(hào)不失真、頻率特性好、非線性失真小和輸出阻抗低。

晶體三極管電路的過(guò)載能力差，信號(hào)發(fā)生器輸出端又經(jīng)常會(huì)發(fā)生短路，晶體三極管的工作狀態(tài)超出極限時(shí)便很容易燒毀。為使低頻信號(hào)發(fā)生器能安全、可靠地工作，設(shè)置保護(hù)電路是非常必要的。

(3)輸出衰減器 輸出衰減器的作用是調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，常采用步進(jìn)調(diào)節(jié)或連續(xù)調(diào)節(jié)。

(4)指示電壓表 電壓表用來(lái)指示信號(hào)源輸出電壓的高低。電壓表可作內(nèi)測(cè)量和外測(cè)量用。內(nèi)測(cè)量時(shí)，電壓表直接接到電壓輸出端鈕上;外測(cè)量時(shí)，將輸出衰減器輸入端接到電壓表輸入端上。內(nèi)測(cè)量和外測(cè)量一般是通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)變換的。