低频信号发生器设计要领及参数介绍

今天小编要讲的是低频信号发生器，有很多人会觉得这个名字很耳熟，但是有说不出所以然来，但是望名生义，相信大家也发觉了这个叫做低频信号发生器的东西，和信号有关，说到信号，大家第一个想到的是什么呢？是不是电视机之类的，不过，这个低频信号发生器和电视机可没有什么直接的关联，不过，也算是小有联系，今天，小编就给大家讲一下低频信号发生器，以及低频信号发生器设计方面的内容。

简介

低频信号发生器采用单片机波形合成发生器产生高精度，低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器，同步继电器等，也可作为低频变频电源使用。

设计前提及要领：

1.以单片机为核心设计了一个低频函数信号发生器。

2.信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波及其他任意波形。

3.波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。

4.单片机控制D/A转换器产生上述信号的硬件电路和软件编程、DAC0832D/A转换器的原理和使用方法、AT89C52以及与设计电路有关的各种芯片、关于产生不同低频信号的信号源的设计方案。

二、设计参数

设计理念：读数直观，精确，性能稳定，操作方便

1、低频信号发生采用单片机波形合成发生器产生高精度，低失真的正弦波电压，可用于校验频率继电器，同步继电器等，也可作为低频变频电源使用

2、频率输出范围0Hz~100Hz正弦波

3、波形失真度0.5%

4、电压输出范围0~50V

5、额定输出功率50VA

6、电压测量准确度±0.5%满量程

7、频率测量准确度±0.05%

8、电源220V±10%

9、工作环境环境温度:0°～40°

10、相对湿度:≤80%

简述低频信号发生器的使用方法

(1)使用前的准各工作接通仪器的电源之前，应先检查电源电压是否正常，电源线及电源插头是否完好无损，通电前将输出细调电位器旋至最小，然后接通电源，打开XD1型低频信号发生器的开关。

(2)频率的调节包括频段的选择和频率细调。

①频段的选择。根据所需要的频段(即频率范围)可通过按面板上的琴键开关，来选择所需要的频率。例如，需要输出信号的频率为6200Hz，该频率在1～10kHz的频段，故应按下10kHz的按键(从左向右第五个键)。

②频率细调。在频段按键的上方，有三个频率细调旋钮，1～10旋钮为整数，0.1～0.9旋钮为第一位小数，0.01～0.10旋钮为第二位小数。选择频率时，信号频率的前三位有效数字由这三个旋钮来确定。例如，需要信号的频率为3550Hz，则频段选择按下10kHz按键后，应将三个细调旋钮分别旋转到3、0.5、0.05的位置。

(3)输出电压的调节。XD1型低频信号发生器设有电压输出和功率输出两组端钮，这两组输出共用一个输出衰减旋钮，可做10dB/步的衰减。但需要注意，在同一衰减位置上，电压与功率的衰减分贝数是不相同的，面板上已用不同的颜色区别表示。输出细调是由同一电位器连续调节的，这两个旋钮适当配合便可在输出端上得到所需的信号输出幅度。调节时，首先将负载接在电压输出端钮上，然后调节输出衰减旋钮和输出细调旋钮，即可得到所需要的电压幅度信号。输出信号电压的大小可从电压表上读出，然后除以衰减倍数就是实际输出电压值。

(4)电压级的使用从电压级可以得到较好的非线性失真系数(<0.1%)、较小的输出电压(200μV)和较好的信噪比。电压级最大可输出5V电压，其输出阻抗是随输出衰减的分贝数的变化而变化的。为了保持衰减的准确性及输出波形不失真(主要是在0dB时)，电压输出端钮上的负载应大于5kΩ以上。

(5)功率级的使用使用功率级时应先将功率开关按下，以将功率级输人端的信号接通。

①阻抗匹配。功率级共设有50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5kΩ五种额定负载值，如欲得到最大的功率输出，应使负载阻抗等于这五种数值之一，以达到阻抗匹配。若做不到完全相同，一般也应使实际的负载阻抗值大于所选用的功率级的额定阻抗数值，以减小信号失真。当负载为高阻抗，且要求工作在频率输出频段的两端，即在接近10Hz或几百千赫时，为了输出足够的幅度，应将功放部分内负载按键按下，接通内负载，否则在功放级工作频段的两端，输出幅度会下降。当负载值与面板上负载匹配旋钮所指数值不相符时，步进衰减器指示将产生误差，尤其是0～10dB这一挡。当功率输出衰减放在0dB时，信号发生器内阻比负载值要小。但衰减放在10dB以后的各挡时，内阻与面板上负载匹配旋钮指示的阻抗值相符，可做到负载与信号发生器内阻匹配。

②保护电路。刚开机时，过载指示灯亮，经5～6s后熄灭，表示功率级进人工作状态。当输出衰减旋钮开得过大或负载阻抗值过小时，过载指示灯亮，表示过载。此时应减小输出幅度，指示灯过几秒钟后熄灭，自动恢复正常工作。若减小输出幅度后仍过载，则灯闪亮。在高频端，有时因信号幅度过大，指示灯会一直亮，此时应减小信号幅度或减轻负载，使其恢复正常。当保护指示不正常时，需要关机进行检修，以免烧坏功率管。当不使用功率级时，应把功率开关按键复位，以免功率保护电路的动作影响电压级输出。

③对称输出。功率级输出可以不接地，当需要这样使用时，只要将功率输出端与接地端的连接片取下即可。

④功率输出。功率级在10Hz～700kHz(5kΩ负载时在10～200Hz)范围的输出，符合技术条件的规定。在5～10Hz、700kHz～1MHz(或5kΩ负载在200kHz～1MHz)范围仍有输出，但输出功率减小。功率级输出频率在5Hz以下时，不能输出信号。

⑤电压表的使用。当用作外测仪表时，需将电压测量开关拨向外，此时根据被测量电压选择电压表的量程，测量信号从输人电缆上输人。当电压测量开关拨向内时，电压表接在电压输出级细调电位器之后，量程为5V挡。当功率输出衰减旋钮挡位改变时，电压表指示不变，而实际输出电压在改变。这时的实际输出电压值U=电压表指示值U1/电压衰减倍数。此电压表与地无关，因此可测量不接地的输出电压。

经过小编的讲解，大家对于低频信号发生器的了解有没有更加深入呢，低频信号发生器，是现代化的产物，同时，低频信号发生器也对我们的生活帮助巨大，在我们的日常生活中低频信号发生器处处可见，而我们用的东西，其中也许就包含了低频信号发生器设计的成果。相信你们也发现了，看起来复杂而且离我们很遥远的东西，其实我们在生活中处处可见，尤其是像低频信号发生器这样的东西，我们身边还有许多，相信大家经过小编的讲解，对于这样的东西会了解的越来越深入。好了，以上就是低频信号发生器设计的介绍。