合成信号发生器

仪器设备

合成信号源用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。

频率合成技术概述

所谓频率合成技术指的是由一个或者多个具有高稳定度和高精确度的频率参考源,通过在频率域中的线性运算得到具有同样稳定度和精确度的大量的离散频率的技术。完成这一功能的装置被称为频率合成器。频率合成信号发生器是利研、教学实验及各种电子测量技术中很重要的一种信号源,频率合成器应用范围非常广泛,特别是在通信系统、雷达系统中,频率合成器起了极其重要的作用。

随着电子技术的不断发展。频率合成器的应用范围也越来越广泛,对信号源的性能要求也越来越高,要求信号源的频率稳定度、准确度及分辨率要高,以适应各种高精度的测量,为了满足这种高的要求,各国都在研制一此频率合成信号源,这种信号源一般都是由一个高稳定度和高准确度的标准参考频率源,采用锁相技术产生千百万个具有同一稳定度和准确度的频率信号源,为了达到高的分辨率往往要采用多个锁相环和小数分频技术。

主要指标有以下这些

(1)输出频率的范围

指的是输出的最小频率和最大频率之间的变化范围。

(2)频率稳定度

指的是输出频率在一定时间间隔内和标准频率偏差的数值,它分长期、短期和瞬间稳定度三种。

(3)频率分辨率

指的是输出频率的最小间隔。

(4)频率转换时间

指的是输出由一种频率转换成另一种频率的时间。

(5)频潜纯度

频谱纯度以杂散分量和相位噪声来衡量,杂散分为谐波分量和非谐波分量两种,主要由频率合成过程中的非线性失真产生;相位噪声是衡量输出信号相位抖动大小的参数。

(6)调制性能

指的是频率合成器是否具有调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等功能。

合成信号发生器

合成信号源用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。在测试、研究或调整电子电路及设备时，为测定电路的一些电参量，如测量频率响应、噪声系数，为电压表定度等，都要求提供符合所定技术条件的电信号，以模拟在实际工作中使用的待测设备的激励信号。当要求进行系统的稳态特性测量时，需使用振幅、频率已知的正弦信号源。

频率合成器的实现方法大体可以分成三种:直接频率合成、间接频率合成、直接数字频率合成。下面对这三种方法进行一下简单的介绍。

直接频率合成是一种比较早期的频率合成方法,这种频率合成方法使用一个和多个标准频率源先经过谐波发生器产生各次谐波,然后经过分频、倍频、混频滤波等处理产生所需要的各个频点。这种方法产生的波形,相噪小,频率转换时间短。但是直接频率合成设备比较复杂笨重,并且容易产生杂散。

间接频率合成又称之为锁相频率合成。采用了锁相环技术,对频率进行加、减、乘、除,产生所需的频率。由于锁相环相当于一个窄带跟踪滤波器,所以锁相频率合成的方法对杂散有很好的抑止作用。锁相式频率合成器还易于集成化。但是锁相式频率直接数字频率合成(DirectDigitalFrequen。ysynthesiS,即DDFS,一般简称(DDS)是从相位概念出发直接合成所需要波形的一种新的频率合成技术。是一种新的全数字的频率合成原理,直接从相位出发合成所需的波形.

合成信号源的功能

合成信号源用来产生频率为20Hz～200kHz的正弦信号（低频）。除具有电压输出外，有的还有功率输出。所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频的外调制信号源。另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。低频信号的原理：系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器（输出变压器）和指示电压表。

合成信号源的构成

合成信号源主要由晶体振荡器、频率合成单元、调制单元、电平控制单元组成。

合成信号源的原理

合成信号源的信号不是由振荡器直接产生，而是以高稳定度石英振荡器作为标准频率源，利用频率合成技术形成所需之任意频率的信号，具有与标准频率源相同的频率准确度和稳定度。输出信号频率通常可按十进位数字选择，最高能达11位数字的极高分辨力。频率除用手动选择外还可程控和远控，也可进行步级式扫频，适用于自动测试系统。直接式频率合成器由晶体振荡、加法、乘法、滤波和放大等电路组成，变换频率迅速但电路复杂，最高输出频率只能达1000兆赫左右。用得较多的间接式频率合成器是利用标准频率源通过锁相环控制电调谐振荡器（在环路中同时能实现倍频、分频和混频），使之产生并输出各种所需频率的信号。这种合成器的最高频率可达26.5吉赫。高稳定度和高分辨力的频率合成器，配上多种调制功能（调幅、调频和调相），加上放大、稳幅和衰减等电路，便构成一种新型的高性能、可程控的合成式信号发生器。

合成信号源的特点及应用

具有暑促频率范围宽、频率分辨力高、频率稳定度和准确度高、频率转换速度快等特点，并且有良好的输出特性及多种调制功能。广泛应用在科研、生产、计量等部门。

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