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。本文就通過講解信號發(fā)生器的分類與介紹來使大家更清楚的了解信號發(fā)生器。
正弦信號發(fā)生器
它主要用于測量電路和系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真、增益和靈敏度。按頻率覆蓋分為低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器和微波信號發(fā)生器；
根據(jù)輸出電平的可調(diào)范圍和穩(wěn)定性，可分為簡單信號發(fā)生器(即信號源)、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器(輸出功率可精確衰減至-100 dB毫瓦以下)和功率信號發(fā)生器(輸出功率在幾十毫瓦以上)。
根據(jù)頻率變化方式可分為調(diào)諧信號發(fā)生器、掃描信號發(fā)生器、程控信號發(fā)生器和頻率合成信號發(fā)生器。
高頻信號發(fā)生器
一般采用LC調(diào)諧振蕩器，通過調(diào)諧電容的表盤刻度可以讀出頻率。頻率為100 kHz ~ 30 MHz的高頻信號發(fā)生器和頻率為30 ~ 300 MHz的甚高頻信號發(fā)生器。該儀器對信號泄漏有良好的屏蔽作用。主要目的是測量各種接收機的技術(shù)指標(biāo)。
微波信號發(fā)生器
分米波到毫米波波段的信號發(fā)生器。一般通過機械調(diào)腔來改變樂器的頻率，每個樂器可以覆蓋一個八度左右。腔耦合輸出的信號功率一般可以達到10 mW以上。簡單信號源只需要加1000 Hz方波調(diào)幅，而標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器可以將輸出參考電平調(diào)整到1 mW，然后從后續(xù)衰減器讀取信號電平的分貝mW值；還必須有內(nèi)部或外部矩形脈沖幅度調(diào)制來測試接收器，如雷達。
掃頻和程序控制信號發(fā)生器
掃頻信號發(fā)生器可以在有限的范圍內(nèi)產(chǎn)生恒定幅度和線性頻率變化的信號。在高頻和甚高頻帶，利用低頻掃描電壓或電流控制振蕩電路元件(如變?nèi)荻O管或磁芯線圈)實現(xiàn)掃頻振蕩；在微波波段初期，采用電壓調(diào)諧掃頻，通過改變后向波管螺旋電極的DC電壓來改變振蕩頻率。后來廣泛使用磁調(diào)諧掃頻，用YIG鐵氧體球作為微波固體振蕩器的調(diào)諧回路，通過掃描電流控制DC磁場來改變球的諧振頻率。掃頻信號發(fā)生器有自動掃頻、手動控制、程序控制和遠程控制。
標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器
這種發(fā)生器的信號不是振蕩器直接產(chǎn)生的，而是以高穩(wěn)定性的應(yīng)時振蕩器作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源，利用頻率合成技術(shù)形成所需的任意頻率的信號，與標(biāo)準(zhǔn)頻率源具有相同的頻率精度和穩(wěn)定性。輸出信號的頻率通?？梢愿鶕?jù)小數(shù)位數(shù)選擇，分辨率可以是11位。除了手動選頻外，頻率可編程遙控，也可步進掃頻，適用于自動測試系統(tǒng)。直接頻率合成器由晶體振蕩、加法、乘法、濾波和放大電路組成。變頻快但電路復(fù)雜，輸出頻率只能達到1000 MHz左右。廣泛使用的間接頻率合成器是利用標(biāo)準(zhǔn)頻率源，通過鎖相環(huán)(可以同時實現(xiàn)倍頻、分頻和混頻)來控制電調(diào)諧振蕩器，從而產(chǎn)生并輸出各種所需頻率的信號。這個合成器的頻率可以達到26.5 GHz。高穩(wěn)定性、高分辨率的頻率合成器，具有多種調(diào)制功能(調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相)，加上放大、穩(wěn)幅、衰減電路，構(gòu)成了一種高性能、可編程控制的新型合成信號發(fā)生器，也可作為鎖相掃頻發(fā)生器。
信號發(fā)生器
也稱為波形發(fā)生器。它可以產(chǎn)生一些特殊的周期時間函數(shù)波形(主要是正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等)。)。頻率范圍可以從幾毫赫茲甚至幾微赫茲的超低頻到幾十兆赫。除了通信、儀器儀表和自動控制系統(tǒng)測試之外，它還廣泛應(yīng)用于其他非電氣測量領(lǐng)域。
脈沖信號發(fā)生器
寬度、幅度和重復(fù)頻率可調(diào)的矩形脈沖發(fā)生器可以用來測試線性系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)，也可以用模擬信號測試?yán)走_、多通道通信等脈沖數(shù)字系統(tǒng)的性能。脈沖發(fā)生器主要由主振蕩器、延遲級、脈沖形成級、輸出級和衰減器組成。主控振蕩器通常是多諧振蕩器等電路，除自激振蕩外，主要工作在觸發(fā)模式。通常在施加觸發(fā)信號后輸出一個預(yù)觸發(fā)脈沖，以便提前觸發(fā)示波器等觀察儀器，然后經(jīng)過可調(diào)延時后輸出主信號脈沖，其寬度可以調(diào)節(jié)。有的可以成對輸出主脈沖，有的可以通過兩種方式輸出延時不同的主脈沖。
隨機信號發(fā)生器
隨機信號發(fā)生器分為噪聲信號發(fā)生器和偽隨機信號發(fā)生器。
噪聲信號發(fā)生器
*隨機信號是工作頻帶內(nèi)頻譜均勻的白噪聲。常用的白噪聲發(fā)生器主要有：工作在1000 MHz以下同軸線系統(tǒng)的飽和二極管白噪聲發(fā)生器；用于微波波導(dǎo)系統(tǒng)的氣體放電管式白噪聲發(fā)生器：利用晶體二極管反向電流中的噪聲(可在18 GHz以下的整個頻段工作)等固態(tài)噪聲源。噪聲發(fā)生器的輸出強度必須已知，通常用其輸出噪聲功率超過電阻熱噪聲(稱為超噪聲比)的分貝數(shù)或其噪聲溫度來表示。噪聲信號發(fā)生器的主要目的是：在被測系統(tǒng)中引入隨機信號，模擬實際工況下的噪聲，測量系統(tǒng)的性能；加入一個已知的噪聲信號，與系統(tǒng)內(nèi)部噪聲進行比較，測量噪聲系數(shù)；用隨機信號代替正弦或脈沖信號，測試系統(tǒng)的動態(tài)特性。例如，可以通過測量以白噪聲作為輸入信號的網(wǎng)絡(luò)的輸出信號和輸入信號之間的互相關(guān)函數(shù)來獲得網(wǎng)絡(luò)的脈沖響應(yīng)函數(shù)。
偽隨機信號發(fā)生器
用白噪聲信號測量相關(guān)函數(shù)時，如果平均測量時間不夠長，會出現(xiàn)統(tǒng)計誤差，可以用偽隨機信號解決。
