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Vector Signal Generator; RF

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讯号产生器是什么?3分钟原理教学,轻松搞懂操作程序与用途

在一些电子工程领域中,讯号产生器扮演着不可或缺的重要角色。由于讯号产生器,可以被广泛运用在测试、诊断等各种电子设备中,因此可显现出其高度的重要性。究竟,讯号产生器这项设备原理是什么?为什么可以被拿来大量运用在各种产业上?而其主要用途又有哪些呢?想要更深一步的了解讯号产生器使用范畴,就让我们一起透过本篇来了解吧!

讯号产生器是什么?认识原理学会操作

所谓的「讯号产生器」,也就是指常用的电子仪器中的一种。不但可以产生各种类型和形状的电子信号外,亦可用于测试、设计、维修其他电子或电声组件等,进而被广泛地运用在各产业上。

讯号产生器运作原理说明

「讯号产生器」是一种神奇的电子装置,可以犹如魔术师一样,变出各种不同的电子讯号。举例来说,可能会产生的讯号有:正弦波、方波、三角波等,而这类讯号则可运用在测试、研发、教学等领域,就像是电子世界的万能工具。

「讯号产生器」的原理,主要是利用一些电路组件,例如:振荡器、放大器、调变器等,来控制讯号的频率、振幅、相位和波形。而这些电路组件,就像是讯号产生器的重大零件,各自负责专属的功能。

讯号产生器常见类型

类型函数产生器

波形产生器

(AWG)

说明可以产生基本的函数波形,例如:正弦波、方波、三角波和锯齿波它可以产生任意的波形,不受基本函数的限制
原理是利用一个直接数字合成(DDS)的技术,将一个数字信号转换成一个模拟信号利用一个储存器,将预先设计好的波形数据储存起来,然后透过一个DAC将数据转换成模拟信号
优点可以精确地控制讯号的频率和相位,并且可以轻易地改变波形可以自由地创造和编辑波形,并且可以仿真真实的信号
缺点需要一个高速的数字模拟转换器(DAC)和一个高速的频率源需要一个大容量的储存器和一个高分辨率的DAC

讯号产生器用途有哪些?

「讯号产生器」应用用途非常广泛,可以用来模拟各种真实的或理想的信号,以供测试、研发、教学等目的。以下是一些讯号产生器的应用用途的例子:

测试性能

「讯号产生器」可以用来测试电子、电声组件和系统的性能与特性,例如:频率响应、失真、噪音、灵敏度等。亦可提供一个稳定和可控的输入信号,以便与输出信号进行比较和分析,例如:可以用来测试放大器、滤波器、调变器、解调器、天线、喇叭等。

研发技术

「讯号产生器」可以用来研发新的电子或电声组件和系统,或者改进现有的组件和系统。其可提供一个灵活和多变的输入信号,以便仿真不同的工作条件和环境,例如:可以用来研发新的通讯协议、调变技术、编解碼技术、加密技术等。

教学技能

「讯号产生器」也可以用来教学电子或电声相关的知识和技能,或展示一些有趣的实验和现象。提供一个直观和可视化的输入信号,以便与其他仪器如示波器、频谱分析仪等配合使用,例如:讯号产生器可以用来教学波形的特征、频率分析、调变原理、信号干扰等。

讯号产生器品牌推荐

市面上有很多不同品牌和型号的「讯号产生器」,每一台都有自己的特色与优缺点。那你该如何选择一台适合需求和预算的「讯号产生器」?推荐 Electro Rent 上提供的品牌和型号的介绍:

Keysight Technologies

这是一个全球领先的电子测试和测量解决方案的提供商,拥有丰富的产品线和创新的技术。其讯号产生器系列包括: MXG 、 EXG 、 PSG 、 ESG 等。可以提供高性能、高可靠性和高灵活性的信号,并适用于各种应用,如通讯、雷达、卫星、无线等。

Rohde & Schwarz

此为德国的电子测试和测量设备的制造商,以其高质量和高精度而闻名。其讯号产生器系列包括: SMW 、 SMBV 、 SMC 、 SGU 等。可以提供高纯度、高稳定性和高动态范围的信号,且适用于各种应用,如射频测试、数字调变测试、导航测试等。

Spectracom

属于美国的电子测试和测量设备的制造商,专注于提供 GPS 和 GNSS 相关的解决方案。其讯号产生器系列包括:GSG-5 、 GSG-6 、 GSG-55E 、 GSG-56E 等。可以提供高精度和高可配置性的 GPS 和 GNSS 信号,并适用于各种应用,如定位测试、导航测试、时间同步测试等。

讯号产生器常见QA

Q1. 讯号产生器的频率范围是多少?

讯号产生器的频率范围,主要取决于其型号和规格。一般来说,讯号产生器可以分为低频讯号产生器、射频讯号产生器和微波讯号产生器。

产生器频率范围
低频讯号一般在 kHz 到 MHz 之间
射频讯号一般在 MHz 到 GHz 之间
微波讯号一般在 GHz 到 THz 之间

Q2. 讯号产生器的输出功率是多少?

讯号产生器的输出功率,也取决于其型号和规格。一般来说,讯号产生器的输出功率可以在一定的范围内调节,例如: -120 dBm 到 +20 dBm 。可以根据测试需求和接收端的灵敏度,选择合适的输出功率。注意,不要超过讯号产生器的最大输出功率,否则可能会损坏设备或影响测试结果。

Q3. 讯号产生器的输出阻抗是多少?

讯号产生器的输出阻抗,一般是 50 奥姆。这是一个标准的阻抗值,可以与大多数的测试仪器和电子组件匹配。若要连接不同阻抗的装置,可能需要使用阻抗匹配网络或阻抗转换器来避免反射或失真。

Q4. 讯号产生器可以产生哪些波形?

讯号产生器可以产生不同类型和形状的波形,例如:正弦波、方波、三角波、锯齿波、脉冲波、噪音波等。不同的波形,有不同的特征和用途:

  • 正弦波:是最基本的波形,它只有一个频率成分,可以用来测试频率响应
  • 方波:是由多个奇数次谐波组成的波形,它可以用来测试失真
  • 三角波:是由多个偶数次谐波组成的波形,它可以用来测试线性度
  • 锯齿波:是由多个奇偶数次谐波组成的波形,它可以用来测试相位响应
  • 脉冲波:是由突然变化的电压或电流组成的波形,它可以用来测试瞬时响应
  • 噪音泵:是由随机变化的电压或电流组成的波形,它可以用来测试噪音容限或信噪比

📖 参考数据源:讯号产生器 | Tektronix


「讯号产生器」是一种实用而多功能的电子仪器,可以提供各种信号来测试或驱动其他电子或电声组件。在购买或使用讯号产生器时,需要考虑其频率范围、输出功率、输出阻抗、波形类型等规格,并选择合适的品牌和型号。


也需要注意如何正确地连接「讯号产生器」到其他仪器或组件,并使用适当的同轴连接器和配接器来确保阻抗匹配和讯号质量。希望能让你对「讯号产生器」有更深入的了解和掌握,如果你还有其他问题或建议,都欢迎联络我们

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