信號發生器是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設備。在測量各種電信系統或電信設備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電參數時,以及測量元器件的特性與參數時,用作測試的信號源或激勵源。
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。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。
頻率產生單元是信號發生器的基礎和核心。早期的高頻信號發生器采用模擬電路LC振蕩器,低頻信號發生器則較多采用文氏電橋振蕩器和RC移相振蕩器。由于早期沒有頻率合成技術,所以上述LC、RC振蕩器優點是結構簡單,可以產生連續變化的頻率,缺點是頻率穩定度不夠高。早期產品為了提高信號發生器頻率穩定度,在可變電容的精密調節方面下了很多功夫,不少產品都設計了精密的傳動機構和指示機構,所以很多早期的高級信號發生器體積大、重量重。后來,人們發現采用石英晶體構成振蕩電路,產生的頻率穩定,但是石英晶體的頻率是固定的,在沒有頻率合成的技術條件下,只能做成固定頻率信號發生器。之后也出現過壓控振蕩器,雖然頻率穩定度比LC振蕩器好些,但依然不夠理想,不過壓控振蕩器擺脫了LC振蕩器的機械結構,可以大大縮減儀器的體積,同時電路不太復雜,成本也不高。現在一些低端的函數信號發生器依然采用這種方式。