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信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用與意義
| 信號(hào)發(fā)生器也稱信號(hào)源，是用來(lái)產(chǎn)生振蕩信號(hào)的一種儀器，為使用者提供需要的穩(wěn)定,、可信的參考信號(hào),，并且信號(hào)的特征參數(shù)*可控。所謂可控信號(hào)特征,，主要是指輸出信號(hào)的頻率、幅度、波形,、占空比、調(diào)制形式等參數(shù)都可以人為地控制設(shè)定,。隨著科技的發(fā)展,，實(shí)際應(yīng)用到的信號(hào)形式越來(lái)越多，越來(lái)越復(fù)雜,，頻率也越來(lái)越高,，所以信號(hào)發(fā)生器的種類也越來(lái)越多，同時(shí)信號(hào)發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)形式也不斷向著智能化,、軟件化,、可編程化發(fā)展。 信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的信號(hào)在電路中常常用來(lái)代替前端電路的實(shí)際信號(hào),，為后端電路提供一個(gè)理想信號(hào),。由于信號(hào)源信號(hào)的特征參數(shù)均可人為設(shè)定，所以可以方便地模擬各種情況下不同特性的信號(hào),，對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)和電路實(shí)驗(yàn)特別有用,。在電路測(cè)試中,，我們可以通過(guò)測(cè)量、對(duì)比輸入和輸出信號(hào),，來(lái)判斷信號(hào)處理電路的功能和特性是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,。例如，用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)頻率為1kHz的正弦波信號(hào),輸入到一個(gè)被測(cè)的信號(hào)處理電路（功能為正弦波輸入,、方波輸出）,，在被測(cè)電路輸出端可以用示波器檢驗(yàn)是否有符合設(shè)計(jì)要求的方波輸出。高精度的信號(hào)發(fā)生器在計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域也可以作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源（參考源）,，待校準(zhǔn)儀器以參考源為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)校,。由此可看出，信號(hào)發(fā)生器可廣泛應(yīng)用在電子研發(fā),、維修,、測(cè)量、校準(zhǔn)等領(lǐng)域,。 對(duì)業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者來(lái)說(shuō),，信號(hào)發(fā)生器用得zui多的地方是測(cè)量電臺(tái)、對(duì)講機(jī)的靈敏度,。很多HAM都認(rèn)為用綜合測(cè)試儀來(lái)調(diào)測(cè)對(duì)講機(jī)靈敏度zui有效果,，其實(shí)，用綜合測(cè)試儀來(lái)調(diào)測(cè)對(duì)講機(jī)靈敏度主要用到了綜合測(cè)試儀的信號(hào)發(fā)生器和信納比計(jì)兩項(xiàng)功能,。信號(hào)發(fā)生器發(fā)出與對(duì)講機(jī)相同調(diào)制模式的信號(hào)（一般是FM或者AM）,然后逐漸減小輸出信號(hào)的幅度（強(qiáng)度）,，同時(shí)通過(guò)信納比計(jì)監(jiān)測(cè)對(duì)講機(jī)音頻輸出的噪聲水平。當(dāng)對(duì)講機(jī)輸出音頻有效信號(hào)與噪聲的比例劣化到一定程度時(shí)（一般對(duì)講機(jī)靈敏度測(cè)試信噪比標(biāo)準(zhǔn)S/N=12dB）,，信號(hào)發(fā)生器輸出的電平數(shù)值就等于所測(cè)對(duì)講機(jī)的靈敏度,。在此測(cè)試中，信號(hào)發(fā)生器模擬了對(duì)講機(jī)實(shí)際接收的空中信號(hào),，而且模擬的信號(hào)強(qiáng)度是可以人為控制調(diào)節(jié)的,。 有的HAM手頭沒(méi)有信號(hào)發(fā)生器，調(diào)電臺(tái)的靈敏度只能靠收聽(tīng)空中實(shí)際信號(hào)作為參照,。這種做法顯然沒(méi)有使用信號(hào)發(fā)生器來(lái)得方便,。用綜合測(cè)試儀或信號(hào)發(fā)生器測(cè)量對(duì)講機(jī)的靈敏度，其標(biāo)準(zhǔn)的連接方法是：信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸出通過(guò)電纜接到對(duì)講機(jī)的天線輸入端,，對(duì)講機(jī)的音頻輸出端連接綜合測(cè)試儀或信納比計(jì)的音頻輸入端,。筆者在有的對(duì)講機(jī)維修地點(diǎn)看到，測(cè)對(duì)講機(jī)靈敏度時(shí),，只連接信號(hào)發(fā)生器,，然后通過(guò)聽(tīng)對(duì)講機(jī)揚(yáng)聲器的音質(zhì)來(lái)大致判斷信噪比，這顯然是不規(guī)范的。此外,，我們還需要注意的是測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的不同,，即對(duì)講機(jī)輸出音頻預(yù)期到達(dá)的信噪比閾值不同，如S/N=10dB或S/N=20dB,，即使同一臺(tái)對(duì)講機(jī)所測(cè)量得到的靈敏度數(shù)值也會(huì)不同,。聯(lián)想到在一些對(duì)講機(jī)技術(shù)說(shuō)明中出現(xiàn)的“靜噪開(kāi)啟靈敏度”、“可用靈敏度”等名稱,，其實(shí)都是采用不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),。不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)得到的靈敏度數(shù)值并沒(méi)有相互比較的意義。 信號(hào)發(fā)生器可以用來(lái)調(diào)節(jié)電臺(tái)和對(duì)講機(jī)的靈敏度,，其基本原理就是使對(duì)講機(jī)接收通道中的濾波槽路對(duì)有用的信號(hào)傳輸衰減達(dá)到zui小,，從而使對(duì)講機(jī)具有較高的靈敏度，這在一些業(yè)余電臺(tái)改頻改造和自制電臺(tái)中應(yīng)用得比較多,。信號(hào)發(fā)生器在此同樣扮演的是模擬空中信號(hào)的角色,。如果對(duì)講機(jī)本身具有接收信號(hào)強(qiáng)度S表或者測(cè)試點(diǎn)，可以用信號(hào)發(fā)生器輸入一個(gè)使機(jī)器信號(hào)表指示30%左右強(qiáng)度的信號(hào)（容易看出調(diào)節(jié)的變化效果）,，然后按照對(duì)講機(jī)維修手冊(cè)的說(shuō)明，調(diào)節(jié)接收槽路,，使信號(hào)表指示到zui大,，要是在調(diào)節(jié)過(guò)程中出現(xiàn)信號(hào)表滿表的情況，可以再把信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)幅度調(diào)小一些,。通常,，為了保證整個(gè)頻段的靈敏度，平均需要采用在目標(biāo)頻段的,、低端,、中心多個(gè)頻率點(diǎn)作為參考點(diǎn)進(jìn)行“統(tǒng)調(diào)”。對(duì)于沒(méi)有信號(hào)強(qiáng)度指示反饋的對(duì)講機(jī),，只能通過(guò)在低信噪比狀態(tài)下,，監(jiān)視信噪比的改善與劣化來(lái)調(diào)整接收槽路。其實(shí),，信號(hào)發(fā)生器除了可以調(diào)節(jié)對(duì)講機(jī)的接收靈敏度,，也可以用來(lái)調(diào)校收音機(jī)和電視機(jī)，只要信號(hào)發(fā)生器能產(chǎn)生相同類型的信號(hào)即可,。 信號(hào)發(fā)生器可以用來(lái)查找電臺(tái),、對(duì)講機(jī)的接收通道故障。其基本原理是：由前級(jí)往后級(jí),，逐一測(cè)量接收通路中每一級(jí)放大和濾波器,，找出哪一級(jí)放大電路沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)有的放大量或者哪一級(jí)濾波電路衰減過(guò)大。信號(hào)發(fā)生器在此扮演的是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的角色。信號(hào)源在對(duì)講機(jī)天線輸入端輸入一個(gè)已知幅度的信號(hào),，然后通過(guò)超高頻電壓表或者頻率足夠高的示波器,，從天線輸入端口逐級(jí)測(cè)量增益情況，找出增益異常的單元,，再進(jìn)一步細(xì)查,，zui后確診存在故障的零部件。 信號(hào)發(fā)生器可以用來(lái)調(diào)測(cè)濾波器,，典型的就是帶通濾波器和電臺(tái)上用的雙工器,。調(diào)測(cè)濾波器的理想儀器二字線——網(wǎng)絡(luò)分析儀和掃頻儀，其主要功能部件之一就是信號(hào)發(fā)生器,。在沒(méi)有這些儀器的情況下,，信號(hào)發(fā)生器配合高頻電壓測(cè)量工具，如超高頻毫伏表,、頻率足夠高的示波器,、測(cè)量接收機(jī)等，也能勉強(qiáng)調(diào)試濾波器,，其基本原理是測(cè)量濾波器帶通頻段內(nèi)外對(duì)信號(hào)的衰減情況,。信號(hào)發(fā)生器在此扮演的是標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的角色，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)比較強(qiáng)的已知頻率和幅度信號(hào),，從濾波器或者雙工器的INPUT端輸入,，測(cè)量輸出端信號(hào)衰減情況。帶通濾波器要求帶內(nèi)衰減盡量小,，帶外衰減盡量大,，而陷波器正好相反，陷波頻點(diǎn)衰減越大越好,。因?yàn)槠胀ǖ男盘?hào)發(fā)生器都是固定單點(diǎn)頻率發(fā)射的,，所以調(diào)測(cè)濾波器需要采用多個(gè)測(cè)試點(diǎn)來(lái)“統(tǒng)調(diào)”。如果有掃頻信號(hào)源和配套的頻譜儀,，就能圖示化地看到濾波器的全面頻率特性,，調(diào)試起來(lái)極為方便。 |