信號(hào)發(fā)生器概述
信號(hào)發(fā)生器是*重要的測量儀器之一,隨著測試對(duì)象的多樣化和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步,信號(hào)發(fā)生器獲得了廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。正弦信號(hào)發(fā)生器作為電子技術(shù)領(lǐng)域中*基本的電子儀器,廣泛應(yīng)用于航空航天測控、通信系統(tǒng)、電子對(duì)抗、電子測量、科研等各個(gè)領(lǐng)域中。它能滿足測試系統(tǒng)的多種要求,成為了系統(tǒng)綜合測試中不可缺少的組成部分。 信號(hào)發(fā)生的主要實(shí)現(xiàn)方法根據(jù)實(shí)現(xiàn)思路可以分為模擬式和數(shù)字式,根據(jù)實(shí)現(xiàn)方法可以分為直接法、鎖相法、直接數(shù)字法和混合法四種。
直接法是優(yōu)點(diǎn)是速度快,相位噪聲底,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、雜散多。鎖相法所采用的鎖相頻率合成技術(shù)在近年發(fā)展較快,應(yīng)用也較廣泛,但其頻率轉(zhuǎn)換速度不快,電路控制復(fù)雜,這使得該技術(shù)的應(yīng)用受到了一定的限制。
直接數(shù)字法是采用直接數(shù)字合成(DDS)的方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)產(chǎn)生。該技術(shù)具有頻率轉(zhuǎn)換速度快、頻率分辨率高、易于控制的突出特點(diǎn)。在信號(hào)發(fā)生的幾種技術(shù)當(dāng)中,直接數(shù)字合成技術(shù)出現(xiàn)得*晚,但近年來發(fā)展得*快。隨著大規(guī)模集成技術(shù)和數(shù)?;旌闲盘?hào)集成技術(shù)的發(fā)展,單片集成的DDS芯片紛紛出現(xiàn),在應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)大有后來居上的勢頭?;旌戏▌t是指采用以上方法中的兩種及兩種以上的方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生。
隨著現(xiàn)代信息事業(yè)的發(fā)展,測試對(duì)象不斷豐富,現(xiàn)代通信系統(tǒng)和電子系統(tǒng)對(duì)測試系統(tǒng)提出了越來越高的要求,進(jìn)而對(duì)信號(hào)發(fā)生器也提出了更高的要求。我們將當(dāng)前業(yè)內(nèi)對(duì)信號(hào)發(fā)生部件的要求大致歸納為以下四點(diǎn):
?。?)高頻譜純度、寬頻帶。
隨著技術(shù)的發(fā)展,被測試對(duì)象性能指標(biāo)的提高必然要求測試系統(tǒng)性能相應(yīng)提高。
?。?)快速和多點(diǎn)頻率捷變。
為適應(yīng)電子戰(zhàn)的需要,新一代雷達(dá)要求能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)頻率捷變,捷變時(shí)間應(yīng)達(dá)到us量級(jí),電子對(duì)抗要求0. lus量級(jí)。通信則要求頻率點(diǎn)非常多。相應(yīng)測試系統(tǒng)中的信號(hào)發(fā)生部件也應(yīng)能實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)。
?。?)系列化、模塊化。
電子系統(tǒng)門類繁多,體制各異,其測試系統(tǒng)及測試系統(tǒng)信號(hào)發(fā)生部件的也應(yīng)多樣化。這將借助于信號(hào)發(fā)生部件的系列化來實(shí)現(xiàn)。同時(shí),為方便測試系統(tǒng)的組建,模塊化也是信號(hào)發(fā)生部件必須具備的特點(diǎn)。
(4)小型化和工程化。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,測試科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)生了很大的變化。20世紀(jì)90年代以來,在儀器中引入計(jì)算更為復(fù)雜的人工智能實(shí)現(xiàn)智能化測量己經(jīng)成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢。儀器儀表學(xué)科的發(fā)展趨勢正是在測試系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)更多、更好地利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),使儀器能夠在測量過程中取代(或部分取代)測試人員進(jìn)行復(fù)雜而**的操作,以獲得傳統(tǒng)方法難以獲得的測量結(jié)果。