正弦信號發生器（Sinusoidal signal generator）是在電子電路設計、自動控制系統和儀表測量校正調試中套用很多的一種信號發生裝置和信號源，屬於數位訊號發生器。而正弦信號是一種頻率成分最為單一的常見信號源，任何複雜信號(例如聲音信號)都可以通過傅立葉變換分解為許多頻率不同、幅度不等的正弦信號的疊加，它的套用領域很廣泛。
基本介紹
- 中文名：正弦信號發生器
- 外文名：Sinusoidal signal generator
信號源,分類,組成,電路,性能指標,頻率範圍,頻率準確度,頻率穩定度,套用,
信號源
正弦信號源在實驗室和電子工程設計中有著十分重要的作用，而傳統的正弦信號源根據實際需要一般價格昂貴，低頻輸出時性能不好且不便於自動調節，工程實用性較差。本文的設計以較低的成本製作正弦信號發生器，可用作核磁共振中引發磁場測量儀的激勵一般的正弦信號，也可作為調製用的教學演示信號源。
分類
正弦信號主要用於測量電路和系統的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等。按頻率覆蓋範圍分為低頻信號發生器、高頻信號發生器和微波信號發生器；按輸出電平可調節範圍和穩定度分為簡易信號發生器（即信號源）、標準信號發生器（輸出功率能準確地衰減到-100分貝毫瓦以下）和功率信號發生器（輸出功率達數十毫瓦以上）；按頻率改變的方式分為調諧式信號發生器、掃頻式信號發生器、程控式信號發生器和頻率合成式信號發生器等。
組成
正弦信號發生器主要由兩部分組成：正弦波信號發生器和產生調幅、調頻、鍵控信號。正弦波信號發生器採用直接數字頻率合成dds技術，在cpld上實現正弦信號查找表和地址掃描，經d/a輸出可得到正弦信號。具有頻率穩定度高，頻率範圍寬，容易實現頻率步進100 hz。全數位化結構便於集成，輸出相位連續，頻率、相位和幅度均可實現程控。
調幅、調頻、鍵控信號的產生可採用調頻、調幅專用晶片能分剮實現，但是該方法實現的調頻調幅功能，對於某一特定頻率和特定的調製度、頻偏效果較好，在載波頻率可變和調製度、頻偏要求任意設定的情況下難以實現。本文利用cpld和單片機at89s52不僅可以實現頻率範圍可調的正弦波信號，而且在cpld內部加上相應的數字控制算法就能方便地實現調頻fm，調幅am和鍵控pskask數字調製功能有利於提高系統的整體性能和工作可靠性。正弦信號產生部分可在一片cpld(ep1k30)中實現，大大地簡化了硬體電路，便於功能擴展，並為進一步實現系統集成創造了條件。
電路
具有小畸坐的簡單正弦信號發生器電路： 該電路可以滿足頻率範圍為 300hz～15hz 而畸變係數k<0.1%（典型的為0.03%）的要求。振盪器頻率值決定於r、c值決定於r、c值。電位器可調整輸出信號幅度（約1.5v）。反饋量以及畸變係數的大小可通過電位器rp2調整。
性能指標
頻率範圍
頻率範圍指信號發生器所產生的信號頻率範圍，該範圍內即可連續又可由若干頻段或一系列離散頻率覆蓋，在此範圍內應滿足全部誤差要求。
頻率準確度
頻率準確度是指信號發生器度盤(或數字顯示)數值與實際輸出信號頻率間的偏差。
頻率穩定度
頻率穩定度是指在其他外界條件恆定不變的 情況下，在規定時間內，信號發生器揄出一頻率相對於預調值變化的大小。
套用
正弦信號發生器廣泛地套用在電子技術試驗、自動控制系統和通信、儀器儀表、控制等領域的信號處理系統中及其他機械、電聲、水聲及生物等科研領域。
