信号发生器的应用与意义

　　信号发生器的应用与意义

　　信号发生器所产生的信号在电路中常常用来代替前端电路的实际信号，为后端电路提供一个理想信号。由于信号源信号的特征参数均可人为设定，所以可以方便地模拟各种情况下不同特性的信号，对于产品研发和电路实验特别有用。在电路测试中，我们可以通过测量、对比输入和输出信号，来判断信号处理电路的功能和特性是否达到设计要求。例如，用信号发生器产生一个频率为1kHz的正弦波信号,输入到一个被测的信号处理电路(功能为正弦波输入、方波输出)，在被测电路输出端可以用示波器检验是否有符合设计要求的方波输出。高精度的信号发生器在计量和校准领域也可以作为标准信号源(参考源)，待校准仪器以参考源为标准进行调校。由此可看出，信号发生器可广泛应用在电子研发、维修、测量、校准等领域。

　　对业余无线电爱好者来说，信号发生器用得最多的地方是测量电台、对讲机的灵敏度。很多HAM都认为用综合测试仪来调测对讲机灵敏度最有效果，其实，用综合测试仪来调测对讲机灵敏度主要用到了综合测试仪的信号发生器和信纳比计两项功能。信号发生器发出与对讲机相同调制模式的信号(一般是FM或者AM),然后逐渐减小输出信号的幅度(强度)，同时通过信纳比计监测对讲机音频输出的噪声水平。当对讲机输出音频有效信号与噪声的比例劣化到一定程度时(一般对讲机灵敏度测试信噪比标准S/N=12dB)，信号发生器输出的电平数值就等于所测对讲机的灵敏度。在此测试中，信号发生器模拟了对讲机实际接收的空中信号，而且模拟的信号强度是可以人为控制调节的。

　　有的HAM手头没有信号发生器，调电台的灵敏度只能靠收听空中实际信号作为参照。这种做法显然没有使用信号发生器来得方便。用综合测试仪或信号发生器测量对讲机的灵敏度，其标准的连接方法是：信号发生器信号输出通过电缆接到对讲机的天线输入端，对讲机的音频输出端连接综合测试仪或信纳比计的音频输入端。笔者在有的对讲机维修地点看到，测对讲机灵敏度时，只连接信号发生器，然后通过听对讲机扬声器的音质来大致判断信噪比，这显然是不规范的。此外，我们还需要注意的是测试标准的不同，即对讲机输出音频预期到达的信噪比阈值不同，如S/N=10dB或S/N=20dB，即使同一台对讲机所测量得到的灵敏度数值也会不同。联想到在一些对讲机技术说明中出现的“静噪开启灵敏度”、“可用灵敏度”等名称，其实都是采用不同的测试标准。不同测试标准得到的灵敏度数值并没有相互比较的意义。

　　信号发生器可以用来调节电台和对讲机的灵敏度，其基本原理就是使对讲机接收通道中的滤波槽路对有用的信号传输衰减达到最小，从而使对讲机具有较高的灵敏度，这在一些业余电台改频改造和自制电台中应用得比较多。信号发生器在此同样扮演的是模拟空中信号的角色。如果对讲机本身具有接收信号强度S表或者测试点，可以用信号发生器输入一个使机器信号表指示30%左右强度的信号(容易看出调节的变化效果)，然后按照对讲机维修手册的说明，调节接收槽路，使信号表指示到最大，要是在调节过程中出现信号表满表的情况，可以再把信号发生器的信号幅度调小一些。通常，为了保证整个频段的灵敏度，平均需要采用在目标频段的高端、低端、中心多个频率点作为参考点进行“统调”。对于没有信号强度指示反馈的对讲机，只能通过在低信噪比状态下，监视信噪比的改善与劣化来调整接收槽路。其实，信号发生器除了可以调节对讲机的接收灵敏度，也可以用来调校收音机和电视机，只要信号发生器能产生相同类型的信号即可。

　　信号发生器可以用来查找电台、对讲机的接收通道故障。其基本原理是：由前级往后级，逐一测量接收通路中每一级放大和滤波器，找出哪一级放大电路没有达到设计应有的放大量或者哪一级滤波电路衰减过大。信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色。信号源在对讲机天线输入端输入一个已知幅度的信号，然后通过超高频电压表或者频率足够高的示波器，从天线输入端口逐级测量增益情况，找出增益异常的单元，再进一步细查，最后确诊存在故障的零部件。

　　信号发生器可以用来调测滤波器，典型的就是带通滤波器和电台上用的双工器。调测滤波器的理想仪器二字线——网络分析仪和扫频仪，其主要功能部件之一就是信号发生器。在没有这些高级仪器的情况下，信号发生器配合高频电压测量工具，如超高频毫伏表、频率足够高的示波器、测量接收机等，也能勉强调试滤波器，其基本原理是测量滤波器带通频段内外对信号的衰减情况。信号发生器在此扮演的是标准信号源的角色，信号发生器产生一个相对比较强的已知频率和幅度信号，从滤波器或者双工器的INPUT端输入，测量输出端信号衰减情况。带通滤波器要求带内衰减尽量小，带外衰减尽量大，而陷波器正好相反，陷波频点衰减越大越好。因为普通的信号发生器都是固定单点频率发射的，所以调测滤波器需要采用多个测试点来“统调”。如果有扫频信号源和配套的频谱仪，就能图示化地看到滤波器的全面频率特性，调试起来极为方便。