信号发生器的原理及应用

一、实验目的

（1）熟悉直接数字合成双路函数信号发生器的工作原理以及面板装置及功能；

（2）会运用 UTG2025A 型数字信号合成信号发生器产生标准信号和调制信号。

二、实验设备

（1）UTG2025A 型函数/任意波形信号发生器 1 台；

（2）UTD2102C 数字存储示波器各 1 台。

三、实验原理

函数信号发生器是能产生多种特定时间函数波形（如正弦波、方波、三角波

等）供测试用的信号发生器。典型函数信号发生器由输入单元、内/外转换电路、

波形产生电路、频段转换器、扫频电路、占空比和频率调节电路、微处理器、A/D

转换器、直流功率放大器和计数显示器等组成，其电路原理方框图如下所示：

图 1 典型函数信号发生器电路原理框图

其中波形产生电路、频率调整电路、占空比调整电路、内外扫频控制电路、测频

单元电路等具体电路原理与分析见教材《电子测量技术》P67-P71 页内容。

四、实验内容及步骤

4.1 产生标准信号

4.1.1 产生正弦波信号

实验内容：产生一个20MHz、峰峰值100mV、直流偏置－150mV的正弦波信号。

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实验步骤：

（1）确保仪器正确连接后，打开开关，等仪器自检回到主菜单；（2）按【menu】→【波形】→【正弦波】，如下图所示：

（3）按【menu】→【波形】→【参数】

选择【频率】、【幅度】、【直流偏移】、【相位】不同功能按钮进行设置：可以用三种方法来输入频率值：（其他数字量输入类似）

①通过按方向键来移动选择光标，再通过多功能按钮来增加、减少频率值；

②通过多功能按钮选中再逆时针、顺时针旋转来增加、减少频率值；

③通过数字键盘输入：进入频率设置状态后，当您按下数字键盘任意一个按键后，

屏幕弹出输入窗口，如下图所示：

键入数字后再分别选择不同单位。

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4.1.2 产生方波信号

实验内容：产生一个频率1kHz、峰峰值1.5V、直流偏置0mV，占空比50%的方波

信号。

实验步骤：

（1）确保仪器正确连接后，打开开关，等仪器自检回到主菜单；

（2）按【menu】→【波形】→【方波】，如下图所示：

（3）按【menu】→【波形】→【参数】进行设置，具体方法同上。

4.2 产生调制信号

实验内容：采用幅度调制（AM）模式，产生一个来自仪器内部的200HZ的正弦波作为基波信号，一个频率为10kHZ，幅度为200 mVpp，占空比为45%的方波作为载波信号，调制深度设为80%。

（1）启用幅度调制（AM）功能依次按【Menu】→【调制】→【类型】→【调幅】来启用AM功能：

（2）设置基波信号参数

通过上面启用AM功能后，利用多功能旋钮和方向键的配合进行设置。也可以在上面启用AM功能的界面中按【参数】软键，弹出如下界面：

要设置某项参数先按对应的软键，再输入所需数值，然后选择单位即可：

（3）设置载波信号参数依次【载波参数】→【类型】→【方波】

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利用多功能旋钮和方向键配合进行设置，或者按【参数】软键，此时会弹出如下界面：

要设置某项参数先按对应的软键，再输入所需数值，然后选择单位即可：

（4）设置调制深度

在设置完参数后按【返回】软键回到如下界面对调制深度进行设置：

此时可以利用多功能旋钮和方向键的配合进行设置，也可以再次按【参数】→【调制度】软键后通过数字键盘输入数字80再按“%”软键来完成对调制深度的设置：

（5）启用通道输出

按前面板上的【CH1】键快速开启通道一输出，开启后【CH1】键背光灯亮同时在【CH1】信息标签的右边有灰色的“关”字样显示为黄色的“调制”字样，以表示开启通道一输出：

通过示波器查看AM调制波形的形状如下图所示：

五、预习要求

复习教材信号发生器的工作原理以及实验指导书上内容。

六、实验报告

记录实验内容，整理实验数据。

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