电子测量原理
3．2．2 低频信号发生器的

基本组成与工作原理
如图3.2所示，包括振荡器、放大器、稳压电源、 电压表及输出级等部分。
振荡器
放大器
输出衰减 低频信号输出
稳压电源
图3.2 低频信号发生器框图 第20页
电压表
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1．振荡器
振荡器是低频信号发生器的核心部分， 产生频率可调的正弦信号。一般由RC 振荡电路或差频式振荡电路组成。振荡 器决定输出信号的频率范围和稳定度。
固定高频振 荡器
可变高频 振荡器
混频器
低通滤 波电路
放大电路
图3-5 差频式振荡电路框图 第23页
输 出
衰减电路
设固定高频振荡器的频率为 f 0 ，可变高频振荡器 的频率范围为 fmin~ fmax，则混频器输出的基波差 频信号频率范围为
Fmaxf0fmin
Fminf0fmax
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（2）输出电平的频率响应 是指在有效频率范围内调节频率时，输出
电平的变化情况，也就是输出电平的平坦 度。 （3）输出电平准确度
输出电平准确度一般由电压表刻度误差、输出 衰减器换档误差、0dB准确度和输出电平平坦 度等几项指标综合组成。
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（４）输出阻抗
信号发生器的输出阻抗视其类型不同而 异。
1.信号源的作用 信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规
则或不规则波形的信号发生器。 信号源的用途主要有以下三方面： ☆ 激励源。-测量用的激励信号 ☆ 信号仿真。 ☆ 标准信号源。 -校准测量仪器
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2. 信号源的组成
基本构成如图3.1所示，一般包括振荡器、 变换器、指示器、电源及输出电路等部 分。
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（1）通用RC振荡电路 图3.3为文氏电桥振荡器的原理框图。R1、C1、R2、C2组 成RC选频网络，可改变振荡器的频率；R3、R4组成负反 馈臂，可自动稳幅。
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（2）差频式振荡电路
差频电路产生低频正弦信号的原理方框图如图 所示。主要包括固定高频振荡器、可变高频振 荡器、混频器、低通滤波器和放大、衰减器等。
信号源版
常用信号发生器示例 脉冲信号发生器
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函数、任意波形发生器
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3.1 信号源概述
信号源的作用和组成 信号源的分类 正弦信号源的性能指标
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3.1.1 信号源在电子测量中的作用和组成
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2．输出特性
正弦信号源的输出特性一般包括输出电平 范围、输出电平的频响、输出电平的准确 度、输出阻抗等指标。
（1）输出电平范围 指输出信号幅度的有效范围，也就是信号
发生器的最大和最小输出电平的可调范围。 输出幅度可用电压(mV、V)和分贝(dB)两 种方式表示。
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偏差
f fo f 10% 0
fo
fo
（3）频率稳定度-是指其它外界条件恒定不变的情况 下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于预调 值变化的大小。
fmaxfmin10% 0
fo
RC和LC信号源，频率准确度可达10 -2量级，稳定度可 达10 ~-310 量-4级；利用晶体振荡器的合成信号源，频 率准确度和稳定度都可达到10 量-8级
频率在0.0001~1KHz范围内。
（2) 低频信号发生器
频率在1Hz~20KHz(或1MHz)范围内。其中 用得最多的是音频信号发生器，频率范围 在20Hz~20KHz之间。
（3）视频信号发生器
频率在20KHz~10MHz范围内。
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（4）高频信号发生器
频率在200KHz~30MHz范围内，大致相当于 长、中、短波段的范围-广播的波段。
低频信号发生器电压输出端的输出阻抗 一般为600Ω（或1KΩ）；
功率输出端根据输出匹配变压器的设计 而定，通常有50Ω、75Ω、150Ω、 600Ω和5KΩ等；
高频信号发生器一般有50Ω和75Ω两种 不平衡输出。
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3．调制特性
描述高频信号发生器输出正弦波的 同时，输出调频、调幅、调相或脉 冲调制信号的能力。
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3.2 低频信号发生器
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低频信号发生器的输出信号频率范围通常 为20Hz~20KHz，也称为音频信号发生器。
低频信号发生器可用于测试调整低频放大 器、传输网络和广播、音响等电声设备， 还可以用于调制高频信号发生器或标准电 子电压表等。
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3．2．1 低频信号发生器的
主要性能指标
（1）频率范围。1Hz～20KHz或延伸到1MHz （2）频率稳定度。（0.1～0.4）%/小时 （3）频率的准确度。 ±(1～2)% （4）输出电压。0～10V连续可调 （5）输出功率。0.5～5w连续可调 （6）输出阻抗。50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和
5KΩ （7）非线性失真系数。(0.1～1)% （8）平衡输出与不平第1衡9页输出方式。
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2. 按输出波形,大致可分为： 正弦波形发生器； 脉冲信号发生器； 函数信号发生器； 噪声信号发生器。
3. 按照信号发生器的性能指标 可分为： 一般信号发生器； 标准信号发生器；
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3.1.3 正弦信号源的性能指标
1. 频率特性
（1）频率范围-上述
（2）频率准确度 –度盘数值与实际输出信号频率间的
（5）甚高频信号发生器
频率在30MHz~300MHz范围内，相当于米波 波段。
（6）超高频信号发生器
频率一般在300MHz以上，相当于分米波、厘 米波波段等。
工作在厘米波及更短波长的信号发生器常被 称为微波信号发生器。
射频信号-易于辐射的无线电信号；大体为 30KHz~若干GHz的范围
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用RC或LC电路 调频、调幅两个电路；
衰减器电路、阻抗
调节输出频率 调频可直接由振荡器实现， 变换器和电压表几
调幅有专门电路完成
部分
振荡器
调制器
输出电路
输出正弦波
电源
指示器
图3.1正弦信号发生器的基本组成框图 第9页
3.1.2 信号源的分类
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1. 按频率范围 大致可分为六类：
（1）超低频信号发生器