信號發(fā)生器應(yīng)用與意義

信號發(fā)生器也稱信號源，是用來產(chǎn)生振蕩信號的一種儀器，為使用者提供需要的穩(wěn)定、可信的參考信號，并且信號的特征參數(shù)完全可控。所謂可控信號特征，主要是指輸出信號的頻率、幅度、波形、占空比、調(diào)制形式等參數(shù)都可以人為地控制設(shè)定。隨著科技的發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用到的信號形式越來越多，越來越復(fù)雜，頻率也越來越高，所以信號發(fā)生器的種類也越來越多，同時信號發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)形式也不斷向著智能化、軟件化、可編程化發(fā)展。
　　信號發(fā)生器的應(yīng)用與意義

　　信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號在電路中常常用來代替前端電路的實(shí)際信號，為后端電路提供一個理想信號。由于信號源信號的特征參數(shù)均可人為設(shè)定，所以可以方便地模擬各種情況下不同特性的信號，對于產(chǎn)品研發(fā)和電路實(shí)驗(yàn)特別有用。在電路測試中，我們可以通過測量、對比輸入和輸出信號，來判斷信號處理電路的功能和特性是否達(dá)到設(shè)計要求。例如，用信號發(fā)生器產(chǎn)生一個頻率為1kHz的正弦波信號,輸入到一個被測的信號處理電路(功能為正弦波輸入、方波輸出)，在被測電路輸出端可以用示波器檢驗(yàn)是否有符合設(shè)計要求的方波輸出。高精度的信號發(fā)生器在計量和校準(zhǔn)領(lǐng)域也可以作為標(biāo)準(zhǔn)信號源(參考源)，待校準(zhǔn)儀器以參考源為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)校。由此可看出，信號發(fā)生器可廣泛應(yīng)用在電子研發(fā)、維修、測量、校準(zhǔn)等領(lǐng)域。

　　對業(yè)余無線電愛好者來說，信號發(fā)生器用得*多的地方是測量電臺、對講機(jī)的靈敏度。很多HAM都認(rèn)為用綜合測試儀來調(diào)測對講機(jī)靈敏度*有效果，其實(shí)，用綜合測試儀來調(diào)測對講機(jī)靈敏度主要用到了綜合測試儀的信號發(fā)生器和信納比計兩項(xiàng)功能。信號發(fā)生器發(fā)出與對講機(jī)相同調(diào)制模式的信號(一般是FM或者AM),然后逐漸減小輸出信號的幅度(強(qiáng)度)，同時通過信納比計監(jiān)測對講機(jī)音頻輸出的噪聲水平。當(dāng)對講機(jī)輸出音頻有效信號與噪聲的比例劣化到一定程度時(一般對講機(jī)靈敏度測試信噪比標(biāo)準(zhǔn)S/N=12dB)，信號發(fā)生器輸出的電平數(shù)值就等于所測對講機(jī)的靈敏度。在此測試中，信號發(fā)生器模擬了對講機(jī)實(shí)際接收的空中信號，而且模擬的信號強(qiáng)度是可以人為控制調(diào)節(jié)的。

　　有的HAM手頭沒有信號發(fā)生器，調(diào)電臺的靈敏度只能靠收聽空中實(shí)際信號作為參照。這種做法顯然沒有使用信號發(fā)生器來得方便。用綜合測試儀或信號發(fā)生器測量對講機(jī)的靈敏度，其標(biāo)準(zhǔn)的連接方法是：信號發(fā)生器信號輸出通過電纜接到對講機(jī)的天線輸入端，對講機(jī)的音頻輸出端連接綜合測試儀或信納比計的音頻輸入端。筆者在有的對講機(jī)維修地點(diǎn)看到，測對講機(jī)靈敏度時，只連接信號發(fā)生器，然后通過聽對講機(jī)揚(yáng)聲器的音質(zhì)來大致判斷信噪比，這顯然是不規(guī)范的。此外，我們還需要注意的是測試標(biāo)準(zhǔn)的不同，即對講機(jī)輸出音頻預(yù)期到達(dá)的信噪比閾值不同，如S/N=10dB或S/N=20dB，即使同一臺對講機(jī)所測量得到的靈敏度數(shù)值也會不同。聯(lián)想到在一些對講機(jī)技術(shù)說明中出現(xiàn)的“靜噪開啟靈敏度”、“可用靈敏度”等名稱，其實(shí)都是采用不同的測試標(biāo)準(zhǔn)。不同測試標(biāo)準(zhǔn)得到的靈敏度數(shù)值并沒有相互比較的意義。

　　信號發(fā)生器可以用來調(diào)節(jié)電臺和對講機(jī)的靈敏度，其基本原理就是使對講機(jī)接收通道中的濾波槽路對有用的信號傳輸衰減達(dá)到*小，從而使對講機(jī)具有較高的靈敏度，這在一些業(yè)余電臺改頻改造和自制電臺中應(yīng)用得比較多。信號發(fā)生器在此同樣扮演的是模擬空中信號的角色。如果對講機(jī)本身具有接收信號強(qiáng)度S表或者測試點(diǎn)，可以用信號發(fā)生器輸入一個使機(jī)器信號表指示30%左右強(qiáng)度的信號(容易看出調(diào)節(jié)的變化效果)，然后按照對講機(jī)維修手冊的說明，調(diào)節(jié)接收槽路，使信號表指示到*大，要是在調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)信號表滿表的情況，可以再把信號發(fā)生器的信號幅度調(diào)小一些。通常，為了保證整個頻段的靈敏度，平均需要采用在目標(biāo)頻段的**、低端、中心多個頻率點(diǎn)作為參考點(diǎn)進(jìn)行“統(tǒng)調(diào)”。對于沒有信號強(qiáng)度指示反饋的對講機(jī)，只能通過在低信噪比狀態(tài)下，監(jiān)視信噪比的改善與劣化來調(diào)整接收槽路。其實(shí)，信號發(fā)生器除了可以調(diào)節(jié)對講機(jī)的接收靈敏度，也可以用來調(diào)校收音機(jī)和電視機(jī)，只要信號發(fā)生器能產(chǎn)生相同類型的信號即可。

　　信號發(fā)生器可以用來查找電臺、對講機(jī)的接收通道故障。其基本原理是：由前級往后級，逐一測量接收通路中每**放大和濾波器，找出哪**放大電路沒有達(dá)到設(shè)計應(yīng)有的放大量或者哪**濾波電路衰減過大。信號發(fā)生器在此扮演的是標(biāo)準(zhǔn)信號源的角色。信號源在對講機(jī)天線輸入端輸入一個已知幅度的信號，然后通過超高頻電壓表或者頻率足夠高的示波器，從天線輸入端口逐級測量增益情況，找出增益異常的單元，再進(jìn)一步細(xì)查，*后確診存在故障的零部件。

　　信號發(fā)生器可以用來調(diào)測濾波器，典型的就是帶通濾波器和電臺上用的雙工器。調(diào)測濾波器的理想儀器二字線——網(wǎng)絡(luò)分析儀和掃頻儀，其主要功能部件之一就是信號發(fā)生器。在沒有這些**儀器的情況下，信號發(fā)生器配合高頻電壓測量工具，如超高頻毫伏表、頻率足夠高的示波器、測量接收機(jī)等，也能勉強(qiáng)調(diào)試濾波器，其基本原理是測量濾波器帶通頻段內(nèi)外對信號的衰減情況。信號發(fā)生器在此扮演的是標(biāo)準(zhǔn)信號源的角色，信號發(fā)生器產(chǎn)生一個相對比較強(qiáng)的已知頻率和幅度信號，從濾波器或者雙工器的INPUT端輸入，測量輸出端信號衰減情況。帶通濾波器要求帶內(nèi)衰減盡量小，帶外衰減盡量大，而陷波器正好相反，陷波頻點(diǎn)衰減越大越好。因?yàn)槠胀ǖ男盘柊l(fā)生器都是固定單點(diǎn)頻率發(fā)射的，所以調(diào)測濾波器需要采用多個測試點(diǎn)來“統(tǒng)調(diào)”。如果有掃頻信號源和配套的頻譜儀，就能圖示化地看到濾波器的**頻率特性，調(diào)試起來極為方便。