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模块五 测量用信号发生器 §5-1 低频信号发生器 学习目标 1．掌握低频信号发生器的组成及原理。 2．掌握低频信号发生器的使用方法。 低频信号发生器是用来产生标准低频正弦信号的一种电子仪器。作为测试用的信号源，能根据需要输出正弦波音频电压或功率，供电气设备或电子线路的调试及维修时使用。本节主要介绍常用的XD-2型低频信号发生器的组成及原理。 一、低频信号发生器的组成及原理 低频信号发生器用来产生1HZ~1MHZ的低频正弦信号。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，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。 低频信号发生器的原理框图如图5-1-1所示，它主要由主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换??和监测电压表等组成。其工作原理说明如下： 主振器 电压 放大器 输出 衰减器 功率 放大器 阻抗 变换器 监测 电压表 功率输出 电压输出 S RP 电平调节 图5-1-1 低频信号发生器的原理框图 主振器的作用是产生低频的正弦波信号，并实现频率调节功能。它是低频信号发生器的主要部件，一般采用RC振荡器，尤以文氏电桥振荡器为多。 电压放大器的作用是放大主振级产生的振荡信号，满足信号发生器对输出信号幅度的要求，并将振荡器与后续电路隔离，防止因输出负载变化而影响振荡器频率的稳定。 功率放大器提供足够的输出功率，为了保证信号不失真，要求放大器的频率特性好，非线性失真小。 输出衰减器的作用是调节输出电压使之达到所需的值，低频信号发生器一般采用连续衰减器和步级衰减器配合进行衰减，可提供多级衰减倍数。 阻抗变换器实际上是一个变压器，其作用是使输出端连接不同的负载时都能得到最大的输出功率。 监测电压表用于监测信号源输出电压或输出功率的大小。 二、低频信号发生器的外观及性能指标 图5-1-2 XD-2型低频信号发生器的面板设置 （8） （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （9） 下面以XD-2型低频信号发生器为例，介绍低频信号发生器的外观及性能指标。XD-2型低频信号发生器外观如图5-1-2所示 1.面板介绍 （1）电源开关：用来接通和切断仪器内部电路的电源。当开关拨向“ON”时接通电源，开关拨向“OFF”时关闭电源。 （2）电源指示灯：用于指示仪器是否接通电源。当开关拨向“ON”时指示灯亮，开关拨向“OFF”时指示灯灭。 （3）交流电压表：用来指示输出低频信号电压的大小。 （4）阻尼开关：用来调节电压表表针摆动的速度。当开关拨向“快”时，表针受到阻力小，摆动速度快；开关拨向“慢”时，表针受到阻力大，摆动速度慢。 （5）频率范围选择开关：用来调节输出信号的频率范围。它有1~10HZ，10~100HZ，100HZ ~1KHZ，1KHZ~10KHZ，10KHZ~100KHZ，100KHZ~1000KHZ六个档位。 （6）输出衰减开关：用来调节电路对输出信号的衰减，衰减越大，输出信号越小。它有0dB、10 dB、20 dB、30 dB、40 dB、50 dB、60 dB、70 dB、80 dB、90 dB十个衰减档位。 （7）输出细调旋钮：用来调节输出信号的幅度大小。与输出衰减开关配合使用，先调节输出衰减开关，选择大致的输出信号幅度范围，然后通过调节输出细调旋钮精确调整输出信号幅度。 （8）频率调节旋钮：用来调节输出信号的频率。有三个旋钮，第一个旋钮有10个档位（倍数为），第二个旋钮有10个档位（倍数为），第三个旋钮有15个档位（倍数为）。 （9）输出接线柱：用来将仪器内部的信号输出。有红和黑两个接线柱，红色为信号输出端，黑色为接地端。 2.技术特性与技术指标 双信号输出；主信号有正弦波、脉冲波、TTL?等波形可供选择，从信号是一固定1KHz的正弦波输出；主信号各种波形的频率可调节，正弦波、方波幅度可调，脉冲波、TTL?占空比可调；数字显示信号频率。 （1）主信号： 输出频率?：1Hz~1MHz，分六档。 幅频特性?：20Hz~1MHz≤±1dB。 频率精度?：≤1％f±0.3Hz。 正弦波失真?：≤0.3%。 输出电压?：≥5Vrms。 输出功率?：≥20W。 输出衰减?：≤±1dB。 脉冲幅度?：0~10Vpp。 TTL幅度?：4.5V?。 （2）从信号: 输出电压?：≥10Vp-p。 失真?：≤0.5%。 三、XD-2型低频信号发生器的使用方法 （1）开机前将输出细调旋钮置于最小值处，防止开机时输出信号幅度过大而打弯表针。 （2）接通电源。将电源开关拨向“ON”位，接通仪器内部电路电源，同时电源指示灯亮。 （3）调节输出信号的频率。先通过频率范围选择开关选择输出信号的频率