信号发生器的使用方法详解
出处:网络整理 发布于:2025-04-22 17:16:58
1. 基础操作流程
(1) 开机与初始化
预热:高端信号源(如射频信号发生器)需预热15-30分钟以稳定频率。复位(Reset):避免残留设置影响输出,尤其切换信号类型时。
阻抗匹配:默认输出阻抗50Ω,连接高阻设备(如1MΩ示波器)需手动设置匹配。
(2) 信号参数设置
频率:按需求设置,注意仪器频率范围(如函数发生器1μHz~50MHz,射频源可达6GHz)。
幅度:
电压单位:Vpp(峰峰值)、Vrms(有效值)、dBm(功率)。
范围限制:避免超过负载承受能力(如50Ω负载时,20dBm≈0.1W)。
波形选择:正弦波、方波、三角波、脉冲波、噪声等。
(3) 输出连接
选择:
低频(<50MHz):普通同轴电缆(如RG58)。
高频(>50MHz):低损耗电缆(如SMA接口的RG316)。
接地保护:避免接地环路噪声,必要时使用差分输出或隔离。
2. 典型应用场景与配置
(1) 模拟电路测试
目的:验证放大器、滤波器频响特性。
设置:
波形:正弦波(THD<1%)。
扫描模式:线性/对数扫频(如20Hz~20kHz音频测试)。
幅度:从逐步增加,避免饱和失真。
(2) 数字逻辑测试
目的:驱动FPGA、MCU时钟或触发信号。
设置:
波形:方波(上升时间<5ns)。
电平:匹配器件输入(如TTL 3.3V/5V,LVDS 350mV)。
占空比:控制(如50%时钟或特定脉冲宽度)。
(3) 射频系统调试
目的:测试、放大器、混频器。
设置:
载波频率:按系统频段(如2.4GHz WiFi)。
调制:AM/FM/PM或复杂调制(QPSK、OFDM)。
输出功率:-120dBm~+20dBm(需外接衰减器保护接收机)。
(4) 传感器激励
目的:驱动压电传感器、应变片等。
设置:
波形:正弦波(谐振频率测试)或脉冲(冲击响应)。
电流输出:部分传感器需高电流驱动(如4-20mA环路)。
3. 功能使用
(1) 调制与扫描
调制类型:AM:调试收音机电路,调制深度0%~100%。
FM:频偏设置(如±75kHz广播测试)。
脉冲调制:雷达信号模拟(脉宽/PRF可调)。
扫描模式:
线性扫频:均匀步进(如滤波器通带测试)。
对数扫频:宽频带快速扫描(如天线S11测量)。
(2) 任意波形生成(AWG)
应用:模拟复杂信号(如ECG心电、自定义编码)。
步骤:
通过软件(如MATLAB)生成波形数据点。
导入仪器(支持CSV或二进制格式)。
设置采样率(需≥2倍频率分量)。
(3) 同步与触发
外触发:与其他设备(如示波器)同步,上升沿/下降沿触发。
门控输出:仅在高电平期间输出信号(如间歇性测试)。
4. 常见问题与解决方案
问题原因解决方法
输出幅度不准确阻抗失配或电缆损耗校准仪器,使用功率计验证
高频信号失真探头带宽不足或接地不良换高频探头,缩短接地线长度
调制信号不稳定源噪声或参考时钟漂移启用内部高稳时钟(如OCXO)
方波过冲传输线反射终端并联50Ω电阻或串联阻尼电阻
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