信号发生器的工作原理

信号发生器内部电路一般由振荡器、放大器、输出衰减器、稳压电源及指示电压表等部分组成。

(1)振荡器 振荡信号可以由三种形式的振荡器产生。

①LC振荡器。这种振荡器由于LC体积大、频率变化范围小、品质因数Q值较小，故一般不太适合用于低频信号振荡器，一般在高频信号振荡器中使用较多。

②差频振荡器。由一稳定的基准频率振荡器与可调频率振荡器产生差频信号，此差频信号经过低频滤波、放大后作为信号源输出信号。这种振荡器频率覆盖面宽，缺点是受高频基准振荡器频率稳定性的影响很大，所以输出频率稳定性较差，在低频端尤为显著，使用时需要经常校正。

③RC振荡器。RC振荡器用电阻代替了电感器，使结构简单、紧凑，不仅降低了成本，而且还具有较高的频率稳定性，调节使用较方便，因而在低频信号发生器中被广泛地应用。典型的RC振荡器叫做文氏电桥振荡器。

如图所示为XD1型晶体管低频信号发生器的文氏电桥RC振荡器电路图，该文氏电桥RC振荡器电路由放大器、文氏电桥正反馈回路和热敏电阻负反馈支路及由R1、C1、R2、C2组成具有选频作用的支路构成。文氏电桥RC振荡器决定输出信号的波形和频率。

图 文氏电桥RC振荡器电路图

文氏电桥RC振荡器的优点是，在同一频段内比LC振荡器的频率范围宽，其频率变化比值(以最高频率与最低频率之比表示)可达10：1，而LC振荡器只有3：1左右;振荡波形是正弦波，失真小;频率稳定性高，在所有工作频率范围内，振幅几乎等于常数。低频信号发生器中多采用这种电路。

(2)放大器 放大器一般是由电压放大器、功率放大器、保护电路及输出匹配电路组成。电压放大器主要用于阻抗变换。对功率放大器的要求是有足够的输出功率、信号不失真、频率特性好、非线性失真小和输出阻抗低。

晶体三极管电路的过载能力差，信号发生器输出端又经常会发生短路，晶体三极管的工作状态超出极限时便很容易烧毁。为使低频信号发生器能安全、可靠地工作，设置保护电路是非常必要的。

(3)输出衰减器 输出衰减器的作用是调节输出电压的大小，常采用步进调节或连续调节。

(4)指示电压表 电压表用来指示信号源输出电压的高低。电压表可作内测量和外测量用。内测量时，电压表直接接到电压输出端钮上;外测量时，将输出衰减器输入端接到电压表输入端上。内测量和外测量一般是通过开关来变换的。