信號源與網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀和示波器并稱四大電子測量儀器。信號源的常用的功能是用來產(chǎn)生一個正弦波,本文首先介紹正弦波的特征。
一、正弦波的信號特性
通過正弦波信號的表達等式,可以反映其信號所包含的參數(shù)為:信號幅度;頻率;初始相位。信號的頻率和初始相位可以包含在信號的相位信息中。
對于理想的正弦波信號而言,其幅度和頻率及初始相位應(yīng)該為確定參數(shù),所以正弦波信號是比較簡單的信號。定義一個連續(xù)波信號只需要幅度和頻率兩方面指標(biāo)。
信號源產(chǎn)生正弦波的典型幅度參數(shù)有如下幾項:
1、功率范圍
2、功率精度
3、功率變化速度
4、法相功率保護
信號源要考慮幅度精度,以提高測試的可重復(fù)性,降低測試不確定度。
信號源的典型頻率參數(shù)有如下幾項:
1、頻率范圍:頻率變化覆蓋的范圍
2、頻率變化分辨率:一定頻率范圍 內(nèi)輸出信號頻率的點數(shù)
3、頻率精度:信號頻率的準(zhǔn)確度
4、頻率跳變速度:頻率變化的速度
信號源的頻率精度與參考振蕩器的年老化率及校準(zhǔn)之后經(jīng)歷的時間有關(guān)。
實際正弦波的信號特征比理想信號要復(fù)雜的多,需要考慮相位噪聲,寄生調(diào)頻,雜散,如圖4所示。相位噪聲在頻域反映為噪聲邊帶,在時域上反映為隨機的相位抖動,可理解為有隨機的噪聲對理想正弦信號進行調(diào)相。
正弦波或連續(xù)波信號質(zhì)量好壞的評估主要在頻域上進行,頻域上的雜散包含連續(xù)和離散成份,它們都對應(yīng)時域上的失真。連續(xù)的噪聲邊帶稱為相位噪聲,離散的雜散根據(jù)其與基波的頻率關(guān)系分為諧波和雜波。
相位噪聲主要由振蕩器內(nèi)部噪聲帶來,而諧波雜波的形成與器件的非線性有關(guān):
vo(t)=a1vi(t)+a2vi2(t)+a3vi3(t)+。..
若輸入為理想正弦信號,通過非線性作用輸出為:
vo(t)=a1sin(wt)+a2sin2(wt)+a3sin3(wt)+。..
=a2/2+a1sin(wt)+3a3/4sin(wt)+a2/2sin(2wt)+a3/4sin(3wt)+。..
相位噪聲指標(biāo)主要在頻域上進行描述,用一定頻偏(offset)下單邊帶(SSB)噪聲功率譜密度與載波功率比值來表示。工程上考察的頻偏范圍為:10Hz~1MHz,頻偏橫座標(biāo)用對數(shù)表示。
以上內(nèi)容主要講解了信號源的正弦波特性知識,本文由西安安泰儀器維修小編整理發(fā)布,如有不同意見或建議歡迎關(guān)注“安泰測試”公眾號留言探討。