SWEEP FUNCTION GENERTOR

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1 SWEEP FUNCTION GENERTOR
函數波產生器 VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 主要功能 產生電子測量所需之各種信號 信號的要素 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 T Vp Vp-p t(時間) V(振幅) (振幅) (週期) (正弦波)

2 SWEEP FUNCTION GENERTOR
函數波產生器面板簡介 電源開關 外部頻率輸入選擇按鍵 外部頻率輸入衰減按鍵 頻率範圍 選擇開關 波形斜率 調整旋鈕 直流準位 調整旋鈕 波形輸出 選擇按鍵 振幅輸出 衰減開關 VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 振幅大小 調整旋鈕 數位脈波振幅調整旋鈕 頻率粗調 調整旋鈕 頻率微調 調整旋鈕 掃描頻率寬度調整旋鈕 掃描頻率速率調整旋鈕 外部信號 輸入端 頻率輸入端 電壓控制 脈波信號 輸出端 輸出端 信號

3 函數波產生器的信號種類 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。
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 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。

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函數波產生器的操作流程 設定輸出信號的波形 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。 設定輸出信號的頻率 頻率範圍選擇開關可設定頻率範圍0.2Hz-2MHz。 控制頻率粗調及微調旋鈕，觀察顯示器所顯示頻率值，調整到所需的頻率。 掃描頻率寬度調整旋鈕是否壓下沒有作用。 設定輸出信號的振幅 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。 VCF IN TTL/CMOS PUSH TTL OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL INTEN FOCUS SCALE

5 SWEEP FUNCTION GENERTOR
波形設定 FUNCTION FUNCTION VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR PULL INV DUTY CAL 輸出波形設定 按波形輸出選擇按鍵，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。 拉起波形斜率調整旋鈕，可使輸出波形反相180度。

6 SWEEP FUNCTION GENERTOR
波形斜率調整 PULL INV DUTY CAL PULL INV DUTY CAL PULL INV DUTY CAL PULL INV DUTY CAL VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 輸出波形設定 波形斜率調整旋鈕應置於校正位置，可得對稱波形。 可將三角波調整成鋸齒波，將方波調整成脈波。 拉起波形斜率調整旋鈕，可使輸出波形反相180度。

7 SWEEP FUNCTION GENERTOR
直流準位調整 直流準位為0V 直流準位為負 旋紐 拉起 直流準位為正 PULL ADJ DC OFF SET PULL ADJ DC OFF SET PULL ADJ DC OFF SET VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 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。

8 SWEEP FUNCTION GENERTOR
頻率設定調整 2 FREQ FINE 1 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M 10S 1S 0.1S 0.01S OVER GATE KHz Hz 3 VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 4 壓下使掃描失去作用 頻率設定程序 頻率範圍選擇開關可設定頻率範圍0.2Hz-2MHz共7檔切換。 控制頻率粗調及微調旋鈕，觀察顯示器所顯示頻率值，調整到所需的頻率。 掃描頻率寬度調整旋鈕是否壓下沒有作用。

9 SWEEP FUNCTION GENERTOR
提升頻率調整到5MHz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M 10S 1S 0.1S 0.01S 1 5MHz PULL 5MHz FINE VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 2 操作程序 頻率範圍選擇開關設定為1MHz檔的頻率。 將控制頻率微調旋鈕拉起，會使頻率調整範圍增加到5MHz。

10 SWEEP FUNCTION GENERTOR
振幅大小調整 輸出振幅大小調整設定程序 配合振幅輸出衰減開關，可設定電壓範圍 旋轉振幅大小調整旋鈕，可改變輸出信號振幅 AMPLITUDE AMPLITUDE VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR -40dB -20dB ATTEN 振幅輸出衰減開關 -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。

11 SWEEP FUNCTION GENERTOR
數位脈波振幅調整 旋紐 拉起 0V 0V 0V VOLTDIV=2V VOLTDIV=2V VOLTDIV=2V PULL CMOS ADJ PULL CMOS ADJ PULL CMOS ADJ PUSH TTL PUSH TTL PUSH TTL VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 數位脈波振幅調整設定程序 須配合脈波信號輸出端使用，此時波形設定無效，輸出為單極性脈波。 旋紐壓下時，脈波振幅設定為5V，提供TTL IC數位信號，旋轉直流準位調整旋鈕沒有作用。 拉起旋紐並旋轉調整旋鈕，可改變輸出信號振幅提供CMOS IC數位信號(0-18V)。

12 SWEEP FUNCTION GENERTOR
頻率掃描設定調整 1.2KHz 掃描寬度 6.8KHz VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 1 2 0.1S (每秒10次) 拉起使掃描作用生效 掃描速率 拉起使掃描頻率成對數變化 壓下使掃描頻率成線性變化 頻率掃描設定程序 頻率範圍選擇開關可設定頻率範圍0.2Hz-2MHz共7檔切換。 控制頻率粗調及微調旋鈕，觀察顯示器所顯示頻率值，調整到所需的頻率。 掃描頻率寬度調整旋鈕是否壓下沒有作用。

13 SWEEP FUNCTION GENERTOR
電壓控制頻率輸入端 2 3 外部輸入信號波形 信號產生器輸出波形 VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 4 1 外部信號 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)。 設定頻率範圍(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。

14 SWEEP FUNCTION GENERTOR
外部信號輸入頻率量測 EXT -20dB CONTER 2 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M 10S 1S 0.1S 0.01S 3 OVER GATE KHz Hz 4 VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 外部信號輸入頻率量測程序 由外部信號輸入端加入待測信號(如三角波、正弦波、脈波等)。 按外部頻率輸入選擇按鍵。 如可外部信號過大時，按外部頻率輸入衰減按鍵，將外部信號衰減10倍。 設定取樣時間(頻率範圍)。 顯示器將顯示待測信號頻率值。

15 頻率顯示器判讀說明 溢位指示燈 取樣時間指示燈 頻率值 頻率單位指示燈 取樣時間設定 溢位指示燈亮表示計數頻率值超過所能計算範圍。
OVER GATE KHz Hz 溢位指示燈 取樣時間指示燈 頻率值 頻率單位指示燈 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M 10S 1S 0.1S 0.01S 取樣時間設定 溢位指示燈亮表示計數頻率值超過所能計算範圍。 頻率單位指示燈亮表示計數的單位為Hz或KHz。 取樣時間指示燈(閃爍)依據計算頻率值的基準時間。 外部信號頻率量測，計算頻率值的基準時間(取樣時間)。 可由頻率範圍選擇開關加以設定10S、1S、0.1S、0.01S。 取樣時間愈長計算頻率愈準確，避免溢位的情形發生。

16 正弦波輸出操作信號要求:15KHz,80mV,正弦波
TIME/DIV 20uS VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 0V基準線 2 1 5 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 6 接示波器觀察信號 VOLT/DIV 20mV 3 4 直流準位旋鈕 檢查波形斜率旋鈕是否壓下 掃描寬度旋鈕 操作步驟: 按下正弦波選擇開關 按下10KHz頻率範圍選擇開關 旋轉頻率粗調旋鈕使顯示器顯示數值約為15KHz值 旋轉頻率微調旋鈕使顯示器顯示數值為15KHz值 按下-40dB振幅衰減選擇開關 旋轉振幅調整鈕使輸出振幅為80mV

17 SWEEP FUNCTION GENERTOR
方波輸出操作信號要求:400Hz,0.5V,方波 TIME/DIV 0.5mS VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY SWEEP FUNCTION GENERTOR 0V基準線 2 1 5 IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 6 接示波器觀察信號 VOLT/DIV 100mV 3 4 直流準位旋鈕 檢查波形斜率旋鈕是否壓下 掃描寬度旋鈕 操作步驟: 按下方波選擇開關 按下100Hz頻率範圍選擇開關 旋轉頻率粗調旋鈕使顯示器顯示數值約為400Hz值 旋轉頻率微調旋鈕使顯示器顯示數值為400Hz值 按下-20dB振幅衰減選擇開關 旋轉振幅調整鈕使輸出振幅為0.5V

18 脈波輸出操作信號要求:2KHz,5V,TTL脈波
TIME/DIV 200uS VCF IN PUSH TTL TTL/CMOS OUTPUT CONTER IN ON OFF PWR EXT -20dB CONTER FREQ FINE WIDTH RATE PULL 5MHz 150V MAX 0-10V 50 OVER GATE KHz Hz 1 10 100 1K 10K 100K 1M/5M -40dB 10S 1S 0.1S 0.01S FUNCTION ATTEN PULL INV PULL ADJ PULL CMOS ADJ AMPLITUDE DC OFF SET DUTY 0V基準線 1 SWEEP FUNCTION GENERTOR IWATSU OSCILLOSCOPE VOLTS/DIV POSITION TIME/DIV TRIG LEVEL FUNCTION INTEN FOCUS SCALE 接示波器觀察信號 VOLT/DIV 2V 2 3 4 直流準位旋鈕 檢查波形斜率旋鈕是否壓下 掃描寬度旋鈕 操作步驟: 按下1KHz頻率範圍選擇開關 旋轉頻率粗調旋鈕使顯示器顯示數值約為2KHz值 旋轉頻率微調旋鈕使顯示器顯示數值為2KHz值 將輸出端改為脈波信號輸出端 波形選擇開關、振幅衰減選擇開關、振幅調整鈕都不作用

19 函數波產生器基本結構 頻率控 制網路 正弦波 整 形 電壓比 較電路 積分器 VCF 輸入 方 波 三角波 定流出 電流源 定流入 I1
整 形 電壓比 較電路 積分器 VCF 輸入 方 波 三角波 定流出 電流源 定流入 定電流放電 定電流充電 I1 I2 函數波信號產生器內部基本震盪電路為三角波產生器。 利用定電流對積分器充電、放電，產生線性且對稱的三角波。 頻率控制網路是控制定電流值大小，達到改變三角波的輸出頻率。 充電、放電定電流值大時，充電速率變快，頻率增加。 充電、放電定電流值小時，充電速率變慢，頻率降低。 充電、放電定電流值大小不同時，三角波的對稱度將改變形成鋸齒波。 對稱的三角波經由正弦波整形電路後，產生一類似正弦波信號。 對稱的三角波經由電壓比較電路後，產生方波信號。

20 三角波產生原理 工作原理 定流入 電流源 I1 開關控制 積分器 三角波 I2 定流出 電流源
定電流充電 V 電容 充電 電容 充電 積分器 I1 開關控制 t 三角波 I2 定電流放電 電容 放電 電容 放電 定流出 電流源 電容器兩端電壓線性充電原理 工作原理 開關控制高電位時，定流入電流源工作使電容器充電，積分器輸出負向線性電壓。 開關控制低電位時，定流出電流源工作使電容器放電，積分器輸出正向線性電壓。 Vc I t V VcC=Q=It Vc= t Vc=Kt C I1 I2 I2I1 電容器兩端電壓會隨時間長短呈線性增加 定電流愈大時電容器兩端電壓增加的速率愈快

21 正弦波整型電路 工作原理 三角波電壓ViVD 時，R1、R2、R3三條支路形成開路狀態，輸出電壓等於輸入電壓。
A B C 三角波整型為正弦波示意圖 t V -(V1+VD) +V1+VD -(V2+VD) +V2+VD +VD -VD R R1 D1 R2 D2 -V1 +V1 R3 D3 -V2 +V2 Vi Vo 正弦波輸出 三角波輸入 正弦波整型電路圖 工作原理 三角波電壓ViVD 時，R1、R2、R3三條支路形成開路狀態，輸出電壓等於輸入電壓。 三角波電壓於VDViVD+V1 時，R2、R3二條支路形成開路狀態，R1電阻支路形成接地，輸出電壓值為輸入電壓經由R、R1兩電阻分壓。 三角波電壓於VD+V1ViVD+V2 時，R3支路形成開路狀態，R1、R2電阻支路形成接地，輸出電壓值為輸入電壓經由R、(R1並聯R2)兩電阻分壓。 三角波電壓於VD+V2Vi時，R1、R2、R3電阻支路形成接地，輸出電壓值為輸入電壓經由R、(R1並聯R2並聯R3)兩電阻分壓。