函數波產生器 主要功能 信號的要素 產生電子測量所需之各種信號 信號波形-正弦波方波脈波鋸齒波 振幅大小-單位:伏特(V)

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1 函數波產生器 主要功能 信號的要素 產生電子測量所需之各種信號 信號波形-正弦波方波脈波鋸齒波 振幅大小-單位:伏特(V)
Vp表示峰值電壓 Vp-p表示峰對峰值電壓 頻率高低-單位:赫芝 週期:簡寫為 T 單位:秒(S) T=1/f 頻率:簡寫為 f 單位:赫(Hz) f=1/T FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + T Vp Vp-p t(時間) V(振幅) (振幅) (週期) (正弦波) 許多電子設備中須要電子信號來觸發它,使其產生某些特定動作,或幫助我們測試某些電子產品之特性。 好比是電視機與收音機要有電台的信號才能看得到影像聽得到聲音的意思 而不同電子設備亦須不同的信號,因此,你就要注意到信號要什麼波形、大小是多少、頻率要多高,才能使受測電路能正確的接收。

2 函數波產生器面板簡介 波形反向輸出按鍵 頻率微調選擇旋鈕 波形輸出選擇按鍵 振幅輸出衰減開關 直流準位調整旋鈕 波形斜率調整旋鈕
FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 波形反向輸出按鍵 頻率微調選擇旋鈕 波形輸出選擇按鍵 振幅輸出衰減開關 直流準位調整旋鈕 波形斜率調整旋鈕 頻率範圍選擇開關 英文名詞解釋 1.AMPLITUDE:輸出振幅調整鈕 2.DC OFFSET :直流位準調整鈕 3.FUNCTION :波形選擇鈕 4.FREQUENCY:頻率高低調整鈕 5.INVERT :波形反相鈕 6.OUTPUT :信號輸出端(正弦波,三角波,方波) 7.POWER :電源開關 8.PULSE :TTL 脈波輸出端 9.RAMP/PULSE:波形對稱性調整鈕 10.VCF :壓控頻率輸入端 振幅大小調整旋鈕 電壓控制頻率輸入端 電源開關 脈波信號輸出端 信號輸出端

3 信號種類 正弦波 鋸齒波 方波 脈波 正弦波:電壓的大小與極性隨時間以正弦函數作週期變化 鋸齒波:電壓的大小隨時間成正比增加及減小作週期變化
V(振幅) V(振幅) Vp Vp Vp-p t(時間) t(時間) 掃描時間 返馳時間 T T 方波 脈波 V(振幅) V(振幅) tp Vp Vp-p t(時間) Vp 在很多地方我們都用到正弦波,在日常中也常接觸到正弦波,因為正弦就是數學上的SIN函數。 看得到的地方:1.低頻信號產生器。 2.函數波產生器。 3.高頻信號產生器。 4.家用AC電源也是正弦波(其頻率為60赫芝)。 用得到的地方:1.不失真放大器之特性測試。 2.發射台之載波信號。 問:何謂週期? 答:波形由0電壓點往上升到最高點(正峰點)再下降到最低點(負峰點)後回到0電壓點一次所需的時間。 問:何謂頻率? 答:頻率即是週期之倒數 範例:正弦波由0上升到最高點回到0(即為正半週)所須時間為1毫杪,問其週期及頻率為多少? 解答:因為正弦波的正負半週時間相等,故其週期為正半週乘2倍,1毫 x 2 = 2 毫秒 頻率(f)為週期的倒數:1/2毫秒 =500 赫芝 (毫為10的負3次方) t(時間) T 工作週期: 100 % tp T T 正弦波:電壓的大小與極性隨時間以正弦函數作週期變化 鋸齒波:電壓的大小隨時間成正比增加及減小作週期變化 方 波:週期性出現之方形波 脈 波:極短時間內由一位準變成另一位準變後回復原狀的電壓

4 函數波產生器的操作流程 設定輸出信號的波形 設定輸出信號的頻率 設定輸出信號的振幅 1 2 3 波形輸出選擇按鍵可設定正弦波、方波、三角波。
波形斜率調整旋鈕置於校正位置。 頻率範圍選擇開關可設定頻率範圍0.2Hz-2MHz。 控制頻率微調旋鈕，觀察顯示器所顯示頻率值，調整到所需的頻率。 振幅輸出衰減開關可設定輸出電壓範圍為2mV-20V。 控制振幅大小旋鈕配合示波器觀察輸出信號大小，調整到所需的電壓大小。 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz 10 100 1K 10K 100K 1M VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + INVERT -20dB -40dB ATTENUATOR POWER 先了解函數產生器的功力如何 波形:有正弦波.三角波(與鋸齒波為同一個選擇鈕),方波與脈波。 頻率:可從低頻0.2HZ到2MHZ,這些頻已足夠一般的實驗使用。 振幅:2mV到20V,這個電壓小的夠小,大的也夠大,用到20V的機會大概不多吧! 所以這是我們實驗室裏的好伙伴。 1 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 2 3

5 波形設定調整 3 1 2 輸出波形設定 輸出波形反相設定 按波形選擇按鈕可得相對應之波形 波形斜率調整旋鈕應置於校正位置，可得對稱波形。
按反相按鈕可使輸出波形反相180度 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY INVERT 3 FUNCTION 1 -20dB -40dB ATTENUATOR RANGE-Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M 旋轉至CAL位置 你一次只能選擇一種波形而己,如果你選了正弦波時,你就無法再選擇方波,因為當你按了方波鈕,正弦鈕會自動跳起來。 波形反相鈕,可以讓波形倒過來,好像自己的影子映在水中一樣,但是如果你的波形本身是上下形完全一樣的話那就看不出來了。 2 - + PULL TO VAR DC OFFSET VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE POWER 方波 三角波 正弦波 VCF PULSE OUTPUT

6 頻率設定調整 2 1 輸出頻率範圍設定 控制頻率微調調整旋紐 頻率範圍選擇開關可設定頻率範圍0.2Hz-2MHz共7檔切換。
按頻率範圍按鈕選擇所需之頻率範圍 控制頻率微調調整旋紐 旋轉頻率調整鈕設定所需之輸出頻率 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 2 TIME/DIV 20uS 1 0V基準線 如果你只是要練習頻率的設定,那你可把每個頻率選擇鈕都按按看,頻率調整鈕轉轉看,試試最低頻率及最高頻率是多少。 當你按 1 及轉動頻率調整鈕逆時方向到底可得最低頻率。 當你按 1M 及轉動頻率調整鈕順時方向到底可得最高頻率。 如果你要的頻率是特定一個頻率的話,那就要按對頻率選擇鈕,再配合頻率調整鈕了。 頻率之概略計算為按鈕的值乘上頻率調整鈕的刻度(刻度範圍大約在0.2到2.X)。 公式:頻率=按鈕值 X 刻度 範例:如果要產生5KHZ的正弦波,則應按哪個鈕最恰當? 解答:10K按鈕,再調頻率調整鈕到大約0.5之位置,即可得5KHZ IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 接示波器觀察信號 VOLT/DIV 20mV

7 振幅設定調整 1 2 輸出振幅設定 輸出振幅衰減 接示波器觀察信號 旋轉振幅調整鈕設定所需之輸出振幅
-20dB及-40dB鍵皆不按下時，電壓可輸出範圍約為0-20V。 按下-20dB鍵，會使輸出電壓衰減10倍，電壓可調整範圍約為0-2V。 按下-40dB鍵，會使輸出電壓衰減100倍，電壓可調整範圍約為0-200mV。 同時按下-20dB及-40dB鍵，會使輸出電壓衰減1000倍，電壓可調整範圍約為0-20mV。 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + AMPLITUDE AMPLITUDE 1 如果你只是要練習振幅的設定,那你可把振幅調整鈕順時針或逆時針轉到底就可得到最大及最小的電壓輸出。 但是有一種情況就是你要的電壓很大,例如:15V,你再怎麼調就是調不到那麼大,那就要看看衰減鈕(-20dB及-60dB)是否被按下,這時應該不能按這兩個按鍵。 反之,如果你要調的電壓很小很小,例如:5mV你再怎麼調就是調不到那麼小,那你就要按下-20dB鈕,再調調振幅調整鈕看能不能調出來,如果還太大的話,那你可以按-60dB,再來調調看,如果還不行,你可將-20dB及-60dB同時按下,那一定可以調得出來,除非函數波產生器已經SHORT了! 範例:如果要產生25mV的正弦波,應如何調整? 解答:先按下-20dB鈕再調整振幅調整鈕到適當位置 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 2 接示波器觀察信號

8 選擇輸出信號 輸出端 脈波輸出端 所設定的輸出信號 固定輸出TTL脈波 OUTPUT信號都經由此BNC輸出 輸出阻抗50歐姆
PULSE為脈波輸出提供數位TTL電壓準位 此時波形設定無效，輸出為單極性脈波。 此時振幅設定無效，輸出電壓固定為5V。 輸出脈波頻率為所設定的頻率 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 0V VOLTDIV=2V 在OUTPUT端可以輸出正弦波、方波、三角波,也可以配合RAMP/PULSE鈕的調整產生鋸齒波及脈波。 在PULSE端只能輸出TTL所用的電壓準位脈波(0V~5V)。 所設定的輸出信號 固定輸出TTL脈波

9 電壓控制頻率(VCF)輸入 電壓控制頻率輸入設定程序 由VCF輸入端加入控制信號(如三角波、正弦波等)。
頻率範圍選擇開關0.2Hz-2MHz共7檔切換。 按波形輸出選擇按鍵，可得相對應之波形。 旋轉振幅大小調整旋鈕，可改變輸出信號振幅 由示波器可觀察輸出信號的頻率高低，會隨數入控制信號振幅大小改變。 為電壓控制振盪電路可作為頻率調變之用 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 外部輸入信號波形 信號產生器輸出波形 VCF是一個輸入端,所以它是沒有輸出波形的。 你可以在VCF端加直流電壓或交流電壓,如此可以改變OUTPUT端的輸出頻率,而得到調頻波輸出。 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 接外部輸入信號

10 直流準位調整(直流抵補) 直流準位調整 旋紐壓下時直流準位設定為0V，旋轉直流準位調整旋鈕沒有作用。
拉起旋紐並旋轉直流準位調整旋鈕，可改變輸出信號所含的直流成分。 FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 旋紐 拉起 PULL TO VAR DC OFFSET PULL TO VAR DC OFFSET 直流準位為0V 旋紐 壓下 直流準位為正 直流準位為負 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 接示波器觀察信號

11 波形斜率調整 斜率調整作用 校正設定 改變輸出波形之對稱性 將方波變成脈波,三角波變成鋸齒波 將旋鈕旋置於CAL位置可得對稱性波形。
FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + VAR. RAMP/PULSE CAL VAR. RAMP/PULSE VAR. RAMP/PULSE

12 正弦波輸出操作-信號要求:15KHz,80mV,正弦波
操作步驟: 1.按下正弦波選擇開關 2.按下10KHz頻率範圍選擇開關 3.將頻率微調旋鈕旋轉至1.5位置 4.按下-40dB振幅衰減選擇開關 5.旋轉振幅調整鈕使輸出振幅為80mV FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 3 4 5 TIME/DIV 20uS 0V基準線 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE VOLT/DIV 20mV 接示波器觀察信號

13 方波輸出操作-信號要求:400Hz,0.5V,方波 3 4 5 操作步驟: 1.按下方波選擇開關 2.按下1KHz頻率範圍選擇開關
3.將頻率微調旋鈕旋轉至0.4位置 4.按下-20dB振幅衰減選擇開關 5.旋轉振幅調整鈕使輸出振幅為0.5V FUNCTION GENREATOR 1 2 0.2 FREQUENCY FUNCTION RANGE-Hz INVERT 10 100 1K 10K 100K 1M -20dB -40dB ATTENUATOR POWER VCF PULSE OUTPUT VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 3 4 5 TIME/DIV 0.5mS VOLT/DIV 100mV 0V基準線 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 接示波器觀察信號

14 鋸齒波輸出操作-信號要求:60KHz,9V,鋸齒波
操作步驟: 1.按下三角波選擇開關 2.按下10OKHz頻率範圍選擇開關 3.將頻率微調旋鈕旋轉至0.6位置 4.旋轉振幅調整鈕使輸出振幅為9V 振幅衰減選擇開關不可按下 旋轉斜率調整鈕調整上升與下降時間 FUNCTION GENREATOR FREQUENCY INVERT 1 2 FUNCTION 3 0.2 1 ATTENUATOR RANGE-Hz -20dB 1 10 100 1K 10K 100K 1M -40dB TIME/DIV 5uS VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 0V基準線 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 4 2 VOLT/DIV 2V POWER VCF PULSE OUTPUT 接示波器觀察信號

15 脈波輸出操作-信號要求:3KHz,5V,TTL脈波
操作步驟: 1.將TTL PULSE輸出端連接至示波器觀察信號 2.按下10KHz頻率範圍選擇開關 3.將頻率微調旋鈕旋轉至0.3位置 TTL脈波輸出不需設定波形及振幅 旋轉斜率調整鈕調整脈波寬度時間 FUNCTION GENREATOR FREQUENCY INVERT 1 2 FUNCTION 0.2 3 -20dB -40dB ATTENUATOR RANGE-Hz 1 TIME/DIV 100uS 10 VAR. RAMP/PULSE AMPLITUDE PULL TO VAR DC OFFSET - + 100 0V基準線 1K 10K 2 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 100K VOLT/DIV 2V 1M POWER VCF PULSE OUTPUT 1 接示波器觀察信號