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隨機信號發生器
隨機信號發生器分為噪聲信號發生器和偽隨機信號發生器兩類。
噪聲信號發生器
完全隨機性信號是在工作頻帶內具有均勻頻譜的白噪聲。常用的白噪聲發生器主要有:工作于1000兆赫以下同軸線系統的飽和二極管式白噪聲發生器;用于微波波導系統的氣體放電管式白噪聲發生器;利用晶體二極管反向電流中噪聲的固態噪聲源(可工作在18吉赫以下整個頻段內)等。噪聲發生器輸出的強度必須已知,通常用其輸出噪聲功率超過電阻熱噪聲的分貝數(稱為超噪比)或用其噪聲溫度來表示。噪聲信號發生器主要用途是:①在待測系統中引入一個隨機信號,以模擬實際工作條件中的噪聲而測定系統的性能;②外加一個已知噪聲信號與系統內部噪聲相比較以測定噪聲系數;③用隨機信號代替正弦或脈沖信號,以測試系統的特性。例如,用白噪聲作為輸入信號而測出網絡的輸出信號與輸入信號的互相關函數,便可得到這一網絡的沖激響應函數。
偽隨機信號發生器
用白噪聲信號進行相關函數測量時,若平均測量時間不夠長,則會出現統計性誤差,這可用偽隨機信號來解決。當二進制編碼信號的脈沖寬度墹T足夠小,且一個碼周期所含墹T數N很大時,則在低于fb=1/墹T的頻帶內信號頻譜的幅度均勻,稱為偽隨機信號。只要所取的測量時間等于這種編碼信號周期的整數倍,便不會引入統計性誤差。二進碼信號還能提供相關測量中所需的時間延遲。偽隨機編碼信號發生器由帶有反饋環路的n級移位寄存器組成,所產生的碼長為N=2-1。

信號發生器應用
信號發生器又稱信號源或振蕩器,在生產實踐和科技領域中有著廣泛的應用。各種波形曲線均可以用三角函數方程式來表示。能夠產生多種波形,如三角波、鋸齒波、矩形波(含方波)、正弦波的電路被稱為函數信號發生器。函數信號發生器在電路實驗和設備檢測中具有十分廣泛的用途。例如在通信、廣播、電視系統中,都需要射頻(高頻)發射,這里的射頻波就是載波,把音頻(低頻)、視頻信號或脈沖信號運載出去,就需要能夠產生高頻的振蕩器。在工業、農業、生物等領域內,如高頻感應加熱、熔煉、淬火、超聲診斷、核磁共振成像等,都需要功率或大或小、頻率或高或低的振蕩器。
高頻、超高頻和微波信號發生器已形成標準信號發生器系列,不但實現了固態化,而且出現了合成信號發生器和程控信號發生器等;在頻率的范圍、精度、穩定度、分辨力以及輸出電平的范圍、精度、頻響、頻譜純度等性能方面,都在不斷地提高。帶有微處理器的合成高頻信號發生器,其頻率、輸出、調制等的控制已全部鍵盤化,并有6位數字顯示。

信號發生器分類
? 正弦信號發生器
? 低頻信號發生器
? 高頻信號發生器
? 微波信號發生器
? 掃頻和程控信號發生器
? 頻率合成式信號發生器
? 函數發生器
? 脈沖信號發生器
? 隨機信號發生器
? 噪聲信號發生器
? 偽隨機信號發生器

信號發生器工作原理
信號發生器用來產生頻率為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生器的外調制信號源。另外,在校準電子電壓表時,它可提供交流信號電壓。低頻信號發生器的原理: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。
主振級產生低頻正弦振蕩信號,經電壓放大器放大,達到電壓輸出幅度的要求,經輸出衰減器可直接輸出電壓,用主振輸出調節電位器調節輸出電壓的大小。
電路是一種不用電源的方波發生器,可供電子愛好者和實驗室作簡易信號源用。電路是由六反相器CD4096組成的自適應方波發生器。當輸入端輸入小信號正弦波時,該信號分兩路傳輸,其一路徑C1、D1、D2、C2回路,完成整流倍壓功能,給CD4096提供工作電源;另一路徑電容C3耦合,進入CD4096的一個反相器的輸入端,完成信號放大功能(反相器在小信號工作時,可作放大器用)。該放大信號經后級的門電路處理,變換成方波后經CD4096的12、8、10腳輸出。輸出端的R2為可調電阻,以保證輸出端信號從0~1.25V可調。該方波發生器電路簡單,制作容易,因此可利用該方波發生器電路,作市電供電的50Hz方波發生器。制作時,市電220V的正弦波,應經變壓器隔離降壓(1~0.75V)處理后,輸入到電路的輸入端,以保安全。
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