信號發生器用來產生確定性電信號,其特性隨時間推移而變化。如果這些信號表現為簡單的周期性波形,如正弦波、方波或三角波,那么這種信號發生器就稱為函數發生器。它們通常用于檢查電路或 PCB[**] 的功能。將確定性信號加到被測電路的輸入端,將輸出端連接至相應的測量設備(例如示波器),用戶就可以對其進行評估。過去,挑戰通常包括如何設計信號發生器的輸出級。本文將介紹如何利用電壓增益放大器(VG[**])和電流反饋放大器(CF[**])設計小型經濟的輸出級。
典型的信號發生器可提供 25mV 至 5V 輸出電壓。為了驅動 50Ω或更高的負載,一般會在輸出端使用大功率分立器件、多個并行器件,或者成本高昂的 [**]SIC。其內部通常具有繼電器,可以使設備在不同的放大或衰減等級之間進行切換,從而調節輸出電平。根據需要,在對繼電器開關而實現各種增益時,在一定程度上會導致工作不連續。簡化方框圖如圖 1 所示。
圖 1:典型信號發生器輸出級的簡化方框圖。
使用新款放大器 IC 作為輸出級功放,可以在沒有任何內部繼電器的情況下直接驅動負載,因此可簡化信號發生器的輸出級設計,并降低復雜度和成本。這種輸出的兩個主要器件構成一個大功率輸出級,可提供高速、高電壓和大電流,以及具有連續線性微調功能的可變放大器。
圖 2. 帶 VG[**] 的信號發生器輸出級的簡化框圖
首先,初始輸入信號必須通過 VG[**] 放大或衰減。VG[**] 的輸出信號可以設置為所需的幅度,而與輸入信號無關。例如,對于增益為 10、輸出幅度 VOUT 為 2V 的情況,VG[**] 的輸出幅度必須調整至 0.2V。遺憾的是,許多 VG[**] 都會因為增益范圍有限而產生瓶頸——增益范圍大于 45dB 的情況很少。