低频信号发生器使用法

低频信号发生器是在无线电测量中作为音频或低频信号源使用的一种振荡器。它可以用来测试音频放大器、扬声器的频率特性和非线性失真，测量滤波器的可通频带，或者用来充作高频信号或射频脉冲的调制信号等。对它的要求一般是频率准确和稳定，波形良好，失真小输出幅度稳定和电压指示准确。此外它还应具备一定的输出功率。

按照电路结构，低频信号发生器大致可分为差拍振荡器式和阻容振荡器式两类。前者在仪器内部有两个振荡器，频率都很高，约在几百千赫左右。其中一个振荡器的振荡频率是固定的，另一个是连续可变的。把两个频率信号同时引入混频器后，输出端经过滤波后可以得到两个频率之差的差拍信号。适当地选择二个频率，可使差频恰在所需的低频范围内。后者是用具有正反馈的放大器，并通过电阻电容组成的选择性电路而产生所需振荡频率。常用的低频信号发生器多属于这一种，因为比较起来阻容式结构简单，稳定可靠，频率可以达到很低。差拍式当用在频率低到20赫时，要使两个振荡器仍然正常工作而互不牵制，是相当困难的。

作为实用的仪器，信号发生器除了最基本的振荡部份以外，要有一定的低频功率输出。仪器上还有能读出输出电压数值的指示器，以及有一套阻抗变换和衰减电路，以适应不同的负载和测试衰减要求。所以一部完整的低频信号发生器，一般还具备有功率放大器、电子管电压表、阻抗转换及衰减电路。国产“音讯—1甲型电阻电容式音频讯号产生器”（亚美电器厂产品）便是这种仪器中常用的一种。它的组成部份如图1，面板布置如图2.面板上的部件作用如下：

1．频率波段开关——共分三档，变换这个开关可使频率处在20～200赫，200～2000赫，2000～20000赫的三个波段中，面板上标出了各波段对应于开关的位置，并相应的在频率标度窗口内标出三条刻度，对应于这三个波段。

2.频率细调旋钮——旋转这个旋钮可调到所处波段中任一频率，通过旋钮上面频率度盘上的刻度读出来。这个频率即是信号发生器输出的振荡频率。

3．输出总阻和步级衰减开关——是用来选择适当的输出总阻来匹配测试负载及要求有一定的衰减而设的。在前三个位置上分别把输出总阻变化为50,500,5000欧；由于它实际上是换接输出变压器的抽头，故当输出总阻变化时，输出电压也随之而变。后面四档使衰减为0，20，40，60分贝。

4．输出电压微调钮——调节输出电压大小。

5．电压指示表——指示输出电压，它和“输出总阻和步级衰减开关”有关。当输出总阻分别为50,500,5000欧姆时，电压表满废刻度指示相应为16，50和160伏。

此外，在面板上还有电源开关，指示灯，保险丝，电源引入线，电压输出插孔及功率输出端子等。

仪器一般都是可用于110伏或220伏电源的，使用前要注意电源电压是否正确无误。在开机前把电压输出微调钮旋到最小或至少在1/2位置以下，然后开机。开机后预热10～15分钟，待振荡器频率和振幅渐趋稳定，然后利且频率波段开关和频率细调旋钮调至所需频率，利用电压输出微调钮和总阻及衰减开关调节输出大小。

使用仪器时，要善于运用输出总阻和衰减开关。首先要使所测试负载阻抗和仪器输出总阻匹配或近似匹配。如失配过大，仪器中输出电子管负载变化较大，一定会造成输出信号产生很大失真。同时应该知道仪器输出功率是一定的（“音讯—1甲”最大输出功率约5瓦。），因此输出电压必然和输出阻抗有关，在50欧时最大输出是16伏；在500和500O欧时最大输出分别是50和160伏。在衰减为0，20，40或60分贝时，相当于使电压衰减0、10、100或1000倍。这里所指的不是功率电平，因为这时输出阻抗不是固定的。

仪器应注意防潮、防热，连续使用时间不宜过长，同时也应注意防尘，最好备有用布或塑料制成的仪器罩，不用时将仪器罩上，但应在停机散热冷却后再罩。仪器放置处所最好固定，避免频繁搬动及震动。

1．调测音频放大器——用低频信号发生器调测音频放大器（包括收音机的低放部份）是很方便的，测试线路连接如图3。

一般程序是先调整放大器，使非线性失真最小，这可从示波器上显示出的正弦波形直接观察出来（精确一些可再并接上一个“非线性失真测量器”）。把发生器输出信号逐渐加大，一直到示波器上显示的正弦波形刚有一点失真为止。这时在电子管电压表上测得电压U\(_{2}\)，就是放大器最大输出电压。把电压U2平方除以扬声器阻抗R\(_{Ω}\)即得出额定输出功率P，即：

这一额定输出功率P必须是比放大器所规定的指标为大，至少相等；否则说明放大器非线性失真是太大了。然后可以测试放大器的电压放大倍数或功率增益（在晶体管收音机中多测功率增益），这可以测量扬声器输出电压U\(_{2}\)和低频信号发生器输入电压U1把两个电压相比较，即得到整个音频放大级（包括输出变压器）的电压放大倍数，即：

如果要测功率增益，在测得电压放大倍数后，按照下面的式子就可求得功率放大倍数K\(_{p}\)：

求得K\(_{p}\)后查功率换算表即可得到功率增益的分贝数（或按一般书中公式换算成分贝）。

最后可测一下放大器的通频带，假定以1000赫为标准，调节发生器信号输入，使输出在电子管电压表上为某一数值（譬如是1伏），然后分别变化发生器频率，在比1000赫低和高的频率上，譬如说在200及3000赫时，在电压表上的电压读数是100O赫时的电压读数 0.707倍（例如1000赫时读数为1伏时，这时为0.707伏），这两个频率即为放大器通频带两端的截止频率，也即说这时放大器通频带为200～3000赫。

2．测量扬声器音圈阻抗——测量线路如图4，十进电阻箱最好是具有小数值的（譬如说最小数值变化为0.1欧）。把音频信号发生器频率调准在400赫（或者按照厂方所规定的频率），保持发生器有一定输出（1伏左右即可），用电子管电压表测量电阻箱两端电压U\(_{1}\)和扬声器上电压U2，调节电阻箱，当U\(_{1}\)和U2相等时，电阻箱上读出的电阻值即等于扬声器音圈阻抗。

3.低频扼流圈数值的近似测试——一般测试扼流圈或大电感要用万能阻抗电桥，但电桥是一种较为精密和专门的仪器，在专业单位才有置备。 所以日常粗糙测试可按图5线路接好，把低频信号发生器频率固定调准在500赫，用电子管电压表分别量得1千欧电阻上电压U\(_{1}\)和扼流圈两端电压U2，按下式即可求得扼流圈的电感数值：

在测试中要注意发生器频率必须准确地调到500赫（不能是别的频率），否则按上式得不到准确数值。1千欧电阻要用碳膜电阻，愈准确愈好，在细心的测量情况下，误差不会大于百分之十。（苇杭）