高频信号发生器是无线电测量中用作高频信号源的一种振荡器。它可以产生等幅波和调幅波高频信号,具有比较精确的载波频率、载波电压和调制度等几种指示刻度,可以作为测量用的信号标准。它适用于校准各种无线电接收设备,是广播收音机制作、测试中最常用到的仪器。

XFG—7型高频信号发生器(亚美电器厂产品)就是这类仪器常用的一种。它的内部结构如图1方框图所示,其中由一个频率可以连续调谐而且高度稳定的主控振荡器产生等幅高频信号,经过一级高频放大器放大,然后通过细调衰耗器、步级衰耗器和电缆分压器,根据测量需要给出不同幅度的高频电压输出。为了输出调幅波信号,仪器内部备有产生1000赫和400赫音频信号的调制信号发生器。调制信号也可以从仪器外部输入。整个仪器是屏蔽在铝质机箱内的。其面板上各旋钮配置大致如图2。

在面板的左下方是波段变换开关旋钮。左上方是频率调节旋钮,它备有18:1的减速缓动机构,可以进行频率微调。面板的右上方是指示输出的电压表和调制度指示表。两表头之间为零点调节装置。在中部是两只分压旋钮(输出微伏和输出倍乘)及“0—1伏”和“0—0.1伏”的插孔。右下方置有载波电压调节与调制度调节旋钮、外调制输入端子、调制选择开关、电源开关和指示灯。
仪器的附件有:带有分压器的“0—O.1伏”输出用电缆一根,不带分压器的“0—1伏”输出用电缆一根,“0—0.1伏”及“0—1伏”插孔盖一只。
仪器的主要技术特性
1.发生器产生的高频信号,频率范围自100千赫至25兆赫,分八个波段,利用波段开关转换。频率刻度误差为±1%。
2.仪器的电压输出幅度,利用分压电缆“0.1”接点和“1”接点,从“0—0.1伏”插孔可得到自0.1微伏至10,000微伏,和自1微伏至100,000微伏的两组输出。利用电缆的“O.1”接点时,输出电阻是8欧。“1”接点的输出电阻是40欧。
从细调衰减器,即“0—1伏”插孔,可引出0—1的电压,其输出电阻为40~60欧。
3.内调制器的调幅度系数范围可自0%至100%,内调制频率400赫及1000赫误差均为±5%。外调制频率为50至8000赫。
4.仪器适用50赫220伏(或110伏)交流电源,电源电压允许的变动范围为±10%。工作环境为常温、相对湿度不起过80%。
仪器的使用
一般使用方法 在仪器接通电源之前,须将各旋钮旋至起始位置:①“载波调节”和“M%调节”向左旋至终点;②微伏旋钮旋至最小;③“倍乘”旋钮放在“1”的位置。然后可插上电源开机。
开机后指示灯亮。在仪器的电子管预热期间,两只指示表头将微微偏转,但随即向零点返回。将电缆插子插入“0—0.1伏”插孔。
将波段开关旋至任两个波段标志数字中间,即空档位置,这时发生器不工作,将两只表头的零点校准。
此后,将波段开关旋至所需的位置,转动调谐旋钮(先粗调然后细调)至所需频率。
转动“载波调节”旋钮,使电压表指在“1”,控制“微伏”和“倍乘”两旋钮可得到0.1微伏至0.1伏的任意数值电压输出。但是应当注意保持使电压表随时指示为“1”。
以微伏为单位的输出电压,可由“微伏”上的刻度乘以“倍乘”及电缆终端分压器接线柱上的数值来确定。如:“微伏”旋钮=10,“倍乘”旋钮=100,从电缆分压器0.1端的输出电压则为10×100×0.1=100微伏。
输出电压也可由转动“载波调节”来改变,这时输出电压的数值为指示表的读数和“微伏”旋钮读数,以及“倍乘”数及电缆分压端读数的乘积。不过这种方式确定出的输出电压,误差较大,仅能作为参考。
当需要的电压大于0.1伏时,可自“0—1”插孔引出,此时应配用不带分压器的电缆,读输出电压数值的方法有两种:一是使电压表指针固定在“1”上,从“微伏”旋钮上读数;另一是把“微伏”旋钮固定在“10”,转动“载波调节”旋钮,从电压表上读数。
输出电压利用内调制或外调制可以得到调幅波。使用内调制时的工作顺序如下:将“M%调节”旋钮先旋至最左端,将调制选择开关扳到400赫或1000赫上,始终保持电压表指示为“1”,转动“M%调节”旋钮可在10%至100%范围内改变调制度。必须特别注意只有在电压表指示为“1”时才能保持调制度的准确性。当测试收音机的频率特性时,必须使用外调制。用外调制的工作顺序同于内调制,此时调制选择开关在“等幅”位置上,音频电压从面板上两个外调制输入端子上接入。如果音频发生器的输出有一端是接地的,则接地端必须和本仪器的“地”相接。对于外调制电源的要求是:输出电阻20千欧,输出功率不小于0.5瓦,频率范围为0~20000赫。


调测广播收音机——本仪器和其他仪表配合,可以测量收音机的灵敏度、选择性、频率失真、非线性失真和音量控制等许多项指标。图3是测试一般电子管收音机灵敏度的方法。测量时标准信号发生器送出的高频电压,要经过一个全波等效天线(电路元件见图4)输至被测收音机的天地线输入端。信号的调幅频率用400赫,调幅度为30%。把被测收音机的音量控制器定在一定的位置上,调节信号发生器的电压输出,使被测收音机扬声器音圈上或输出变压器次级线圈的负载上的电压相当于50毫瓦的功率(即在3.5欧扬声器上量得电压为0.42伏),这时读出信号发生器的输出电压, 用微伏表示,就是被测收音机的灵敏度了。

测试装有磁性天线的半导体收音机灵敏度方法应如图5所示。这时收音机的灵敏度是以磁场强度为标准,所以测量时要用一套产生电磁场的输入设备,其中除了标准信号发生器外,还要有一具方框天线,串接一只80欧的电阻,通过不带分压器电缆与信号发生器相接。方框天线的尺寸是380×380毫米,用直径 4.5~5毫米的单根铜线制成。方框天线中心与磁性天线的中点垂直距离是1米,磁性天线的轴线应对准方框天线的中心,并垂直于其平面。按照测试电子管相同的方法,调节信号发生器输出电压,使被测收音机的扬声器输出相当于5毫瓦的功率(即在8欧的扬声器上量得的电压为0.2伏)。这时读出信号发生器的输出电压,用毫伏表示,就是被测收音机的灵敏度,即灵敏度为若干毫伏/米。
测试中必须注意的,是电缆分压器的接线与等效天线或方框天线之间的接线,以及地线的连接,都应当尽可能短,以使发生器的漏电可能减低至最小限度。关于收音机灵敏度的测试,按照无线电专业标准规定条件,电子管机是在50毫瓦输出时,半导体机是在5毫瓦输出时,测其灵敏度,而且要求收音机的音量控制器位置应保证信号与噪声输出电压(即去掉信号调幅时的输出电压)的比等于10,即20分贝。因此,测量时被测收音机音量控制器的位置应当按下述方法确定。例如被测收音机是半导体机,其扬声器阻抗为8欧。按照技术条件规定在输出为5毫瓦时测其灵敏度。先算出在8欧电阻上产生5毫瓦功率所需的电压值,按照公式
功率=(电压)\(^{2}\)电阻,即
电压=\(\sqrt{功率×电阻}\),
求得电压=\(\sqrt{5×1}\)0\(^{-}\)3×8=0.2伏,即接在扬声器音圈两端的电子管电压表应当指示为0.2伏,即200毫伏。按照前述方法,先调节信号发生器的微伏输出,使电子管电压表的指示为200毫伏,然后将发生器的调制选择开关从“400”换到“等幅”位置,此时扬声器里就不再有声音。这时看电子管电压表的指示是否等于20毫伏(200毫伏的1/10)。若大于20毫伏,应将收音机的音量关小,若小于20毫伏,可将收音机的音量开大,使电子管电压表指示为20毫伏。然后再换到“40O”赫调制的位置,适当地增减发生器微伏输出,使被测收音机上电子管电压表指示为200毫伏。反复调整,直到调制度选择开关放在“400”处,收音机电子管电压表指示为200毫伏,而放在“等幅”处指示为20毫伏。此时信号发生器输出电压值(微伏数)的十分之一,就是该收音机在20分贝信噪比下的实际灵敏度。测量时应使信号发生器电压表的指示始终保持为“ 1”。
信号发生器也可以用来调整收音机的中放和高频统调,方法参见本刊去年第9期“提高灵敏度的措施”一文。使用时一般应注意以下问题:
1.信号发生器和中频放大器或变频器的连接越短越好。由于放大器的增益可能很高,输入连线接得不好,会引入外来干扰,或使它产生自激。有人认为地线长些无妨,其实地线和电缆心线一样,应越短越好。最好能把电缆插头的外鞘直接接到连接点附近的“地”点上。
2.在接入信号发生器时,要注意电缆插头不要使机内高压短路。由于信号发生器的输出是低阻抗的,如果插头的心线或外鞘碰上直流高压,不仅会使高压短路,更严重的是,会烧环发生器的匹配电阻或衰减器。所以在电缆心线与连接点间要接一隔直流电容器,可以免除这一危险。对电容器容量的要求并不严格,可依测试频率和被测设备输入阻抗的高低而定,一般采用0.01~0.1微法,频率高时用的小些,低时用的大些。
3.不加隔直流电容器不可将电缆心线接入带有固定栅偏压的栅极,否则会造成栅偏短路,破坏被测设备的工作状态。
一般维护常识
1.仪器应放置在通风干燥的地方,防止霉潮,使元体变质。
2. 用后切断电源并加盖防尘。
3.仪器最好接入经过稳压的电源,以免因电源电压波动损伤仪器,影响测量精确度。
4.接通电源后,指示灯不亮,但过一二分钟后,表头有偏转,可能是指示灯烧毁或松脱,仪器不一定是有毛病。
5.接通电源后,指示灯不亮,表头也不偏转,可能是电源插头接触不艮,保险丝或电源变压器烧坏。如更换保险丝后仍被烧断,说明仪器内部有故障,应当按照电路拆开检修。(苏川)