신호 발생기의 분류와 용도는 무엇인가요?

정현파 신호 발생기

정현파 신호 발생기: 정현파 신호는 주로 회로와 시스템의 주파수 특성, 비선형 왜곡, 이득 및 감도를 측정하는 데 사용됩니다. 주파수 적용 범위에 따라 저주파 신호 발생기, 고주파 신호 발생기 및 마이크로파 신호 발생기로 구분되며 출력 레벨의 조정 가능한 범위와 안정성에 따라 단순 신호 발생기(즉, 신호 소스)로 구분됩니다. , 표준 신호 발생기(출력은 -100 데시벨 밀리와트 미만으로 정확하게 감쇠될 수 있음)와 전력 신호 발생기(출력 전력은 수십 밀리와트 이상에 도달함)로 주파수 변경 방식에 따라 동조 신호 발생기로 구분됩니다. 스윕 신호 발생기 및 프로그램 제어 신호 발생기 및 주파수 합성 신호 발생기 등

저주파 신호 발생기

오디오(200~20,000Hz) 및 비디오(1Hz~10MHz) 범위의 사인파 발생기를 포함합니다. 메인 오실레이터 스테이지는 일반적으로 RC 오실레이터를 사용하지만 차주파수 오실레이터도 사용할 수 있습니다. 시스템의 주파수 특성 테스트를 용이하게 하기 위해서는 출력 진폭-주파수 특성과 파형 왜곡이 작아야 합니다.

고주파 신호 발생기

주파수가 100kHz~30MHz인 고주파 신호 발생기와 주파수가 30~300MHz인 초고주파 신호 발생기입니다. 일반적으로 LC 튜닝 발진기가 사용되며 주파수는 튜닝 커패시터의 다이얼 눈금에서 읽을 수 있습니다. 주요 목적은 다양한 수신기의 기술 지표를 측정하는 것입니다. 출력 신호는 내부 또는 외부 저주파 정현파 신호로 진폭 변조 또는 주파수 변조될 수 있으므로 출력 반송파 주파수 전압을 1 마이크로볼트 미만으로 감쇠할 수 있습니다. (그림 1) 출력 신호 레벨을 정확하게 읽을 수 있으며, 추가된 진폭 변조 또는 주파수 오프셋도 전기 계량기로 읽을 수 있습니다. 또한 장비는 신호 누출을 방지하기 위해 잘 차폐되어 있습니다.

마이크로파 신호 발생기

데시미터파에서 밀리미터파 대역까지의 신호 발생기입니다. 신호는 일반적으로 분산 매개변수 공진기를 갖춘 초고주파 삼극관 및 반사 클라이스트론에 의해 생성되지만 점차 마이크로파 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터 및 건 다이오드와 같은 견고한 장치로 대체되고 있습니다. 장비는 일반적으로 주파수를 변경하기 위해 기계적으로 조정된 캐비티에 의존합니다. 각 장비는 약 1옥타브를 커버할 수 있으며 캐비티 외부로 결합된 신호 전력은 일반적으로 10밀리와트 이상에 도달할 수 있습니다. 간단한 신호 소스에는 1000Hz 구형파 진폭 변조를 추가하는 기능만 필요한 반면, 표준 신호 발생기는 출력 기준 레벨을 1밀리와트로 조정할 수 있으며 다음 감쇠기에서 신호 레벨의 데시벨 밀리와트 값을 읽어야 합니다. 또한 레이더 및 기타 수신기를 테스트하기 위한 내부 또는 외부 직사각형 펄스 진폭 변조가 있습니다.

스위프 주파수 및 프로그램 제어 신호 발생기

스위프 주파수 신호 발생기는 제한된 범위 내에서 주파수의 선형 변화와 진폭이 일정한 신호를 생성할 수 있습니다. 고주파 및 초고주파 대역에서는 저주파 스위핑 전압 또는 전류를 사용하여 발진 회로 구성요소(예: 버랙터 또는 자기 코어 코일)를 제어하여 초기 마이크로파 대역에서 주파수 스위프 발진, 전압 튜닝 주파수 스위프를 달성합니다. 발진 주파수를 변경하기 위해 전극의 DC 전압을 사용했으며 이후에는 마이크로파 고체의 튜닝 회로로 YIG 페라이트 볼이 널리 사용되었습니다. 발진기 및 스캐닝 전류는 볼의 공진 주파수를 변경하기 위해 DC 자기장을 제어하는 ​​데 사용되었습니다. 주파수 스윕 신호 발생기에는 자동 주파수 스윕, 수동 제어, 프로그램 제어 및 원격 제어 작업 모드가 있습니다.

주파수 합성 신호 발생기

이 발생기의 신호는 발진기에서 직접 생성되는 것이 아니라 안정성이 높은 석영 발진기를 표준 주파수 소스로 사용하고 주파수 합성을 사용하는 기술 표준 주파수 소스와 동일한 주파수 정확도와 안정성으로 필요한 모든 주파수의 신호를 형성합니다. 출력 신호 주파수는 일반적으로 십진수에서 최대 11자리의 매우 높은 분해능까지 선택할 수 있습니다. 수동 선택 외에도 주파수를 프로그래밍하고 원격으로 제어할 수 있으며 단계적으로 스윕할 수도 있어 자동 테스트 시스템에 적합합니다. 직접 주파수 합성기는 수정 발진, 가산, 곱셈, 필터링 및 증폭 회로로 구성됩니다. 주파수를 빠르게 변경하지만 회로가 복잡하고 최대 출력 주파수는 약 1000MHz에 도달할 수 있습니다. 보다 일반적으로 사용되는 간접 주파수 합성기는 표준 주파수 소스를 사용하여 위상 고정 루프(주파수 곱셈, 주파수 분할 및 주파수 혼합이 루프에서 동시에 달성될 수 있음)를 통해 전기적으로 동조된 발진기를 제어하여 다양한 생성 및 출력이 가능합니다. 주파수의 종류. 필요한 주파수의 신호. 이 신디사이저의 최대 주파수는 26.5GHz입니다. 다양한 변조 기능(진폭 변조, 주파수 변조 및 위상 변조)과 증폭, 진폭 안정화 및 감쇠 회로가 결합된 안정성이 높은 고해상도 주파수 합성기가 프로그래밍 가능한 새로운 유형의 고성능 합성 신호를 구성합니다. 발생기는 위상 고정 주파수 스윕 발생기로도 사용할 수 있습니다.

함수 발생기

파형 발생기라고도 합니다.

특정 주기적인 시간 함수 파형 신호(주로 사인파, 구형파, 삼각파, 톱니파 및 펄스파 등)를 생성할 수 있습니다. 주파수 범위는 수 밀리헤르츠 또는 마이크로헤르츠의 초저주파부터 수십 메가헤르츠까지 다양합니다. 통신, 계측기 및 자동 제어 시스템 테스트에 사용되는 것 외에도 기타 비전기 측정 분야에서도 널리 사용됩니다. 그림 2는 위의 파형을 생성하는 방법 중 하나를 보여줍니다. 적분 회로는 히스테리시스 특성(예: 슈미트 트리거)을 갖는 특정 임계값 스위칭 회로에 연결되어 루프를 형성할 수 있습니다. . 슈미트 회로는 삼각파가 특정 임계값으로 상승하거나 다른 임계값으로 떨어질 때 사각파를 형성하도록 점프할 수도 있으며, 적분기의 RC 값 변경에 따라 주파수를 변경하는 것 외에도 제어할 수도 있습니다. 외부 전압에 의해 두 개의 임계값이 변경됩니다. 사인파는 다양한 기울기를 갖는 많은 폴리라인 세그먼트를 형성하기 위해 다양한 바이어스 다이오드로 구성된 성형 네트워크에 삼각파를 추가하여 형성될 수 있습니다. 또 다른 구성 방법은 주파수 합성기를 사용하여 사인파를 생성한 다음 이를 여러 번 증폭하고 잘라 구형파를 형성한 다음 구형파를 양수 및 음수 기울기를 갖는 삼각파와 톱니파로 통합하는 것입니다. 이러한 함수 발생기의 주파수는 전자적으로 제어, 프로그래밍, 잠금 및 스위프할 수 있으며 연속파 상태에서 작동하는 것 외에도 키잉, 게이트 제어 또는 트리거링을 통해서도 작동할 수 있습니다.

펄스 신호 발생기

조정 가능한 폭, 진폭 및 반복 속도로 직사각형 펄스를 생성하는 발생기입니다. 이는 선형 시스템의 과도 응답을 테스트하는 데 사용하거나 아날로그 신호를 사용하여 테스트할 수 있습니다. 레이더, 다중 채널 통신 및 기타 펄스 디지털 시스템의 성능. 펄스 발생기는 주로 마스터 발진기, 지연 스테이지, 펄스 형성 스테이지, 출력 스테이지 및 감쇠기로 구성됩니다. 마스터 발진기는 일반적으로 멀티바이브레이터와 같은 회로이며, 자체 발진 외에도 주로 트리거링 방식으로 작동합니다. 일반적으로 외부 트리거 신호가 적용된 후 사전 트리거 펄스가 먼저 출력되어 오실로스코프와 같은 관측 장비를 미리 트리거한 다음 조정 가능한 지연 시간 후에 주 신호 펄스가 출력되고 그 폭을 조정할 수 있습니다. 일부는 메인 펄스 쌍을 출력할 수 있고, 일부는 두 채널에서 서로 다른 지연을 갖는 메인 펄스를 출력할 수 있습니다.

무작위 신호 발생기

무작위 신호 발생기는 잡음 신호 발생기와 의사 무작위 신호 발생기라는 두 가지 범주로 나뉩니다.

잡음 신호 발생기

완전히 무작위인 신호는 작동 주파수 대역 내에서 균일한 스펙트럼을 갖는 백색 잡음입니다. 일반적으로 사용되는 백색 잡음 발생기는 주로 다음과 같습니다: 1000MHz 미만의 동축 라인 시스템에서 작동하는 포화 다이오드 백색 잡음 발생기, 마이크로파 도파관 시스템에 사용되는 크리스털 다이오드의 역전류의 잡음을 사용하는 고체 상태 잡음 발생기( 18GHz 이하의 전체 주파수 대역에서 작동 가능) 등 잡음 발생기 출력의 강도는 일반적으로 출력 잡음 전력이 저항기의 열 잡음(초잡음비라고 함)을 초과하는 데시벨 수 또는 잡음 온도로 표현됩니다. 노이즈 신호 발생기의 주요 목적은 다음과 같습니다. ① 테스트 중인 시스템에 무작위 신호를 도입하여 실제 작업 조건에서 노이즈를 시뮬레이션하고 시스템 성능을 측정합니다. ② 알려진 노이즈 신호를 추가하여 시스템의 내부 노이즈와 비교합니다. ③ 시스템의 동적 특성을 테스트하기 위해 정현파 또는 펄스 신호 대신 무작위 신호를 사용합니다. 예를 들어, 백색 잡음을 입력 신호로 사용하고 출력 신호와 네트워크의 입력 신호 간의 상호 상관 함수를 측정하면 네트워크의 임펄스 응답 함수를 얻을 수 있습니다.

의사 난수 신호 발생기

상관 함수 측정을 위해 백색 잡음 신호를 사용할 때 평균 측정 시간이 충분히 길지 않으면 통계 오류가 발생하는데 이는 의사로 해결할 수 있습니다. - 무작위 신호. 이진 부호화된 신호의 펄스 폭이 충분히 작고, 하나의 부호 주기에 포함된 Is의 수가 매우 클 때, fb = 1/S보다 낮은 주파수 대역의 신호 스펙트럼의 진폭이 균일하다는 것을 의사 무작위 신호. 측정 시간이 이 코딩된 신호 주기의 정수배와 같으면 통계적 오류가 발생하지 않습니다. 이진 코드 신호는 관련 측정에 필요한 시간 지연도 제공합니다. 의사 난수 코드 신호 생성기는 피드백 루프가 있는 n단 시프트 레지스터로 구성되며 생성된 코드 길이는 N=2-1입니다.