[发明专利]一种新型高速同步正余弦信号激励装置及方法

说明书

一种新型高速同步正余弦信号激励装置及方法，包括工业控制计算机、D/A卡、端子板、功率放大器、阻抗匹配变压器和人机交互界面。本装置可产生高频同步正余弦信号，其幅值与频率可通过人机交互界面适时设置与调整，同步输出多路信号。将D/A卡插入计算机的卡槽，D/A卡的输出端接端子板，端子板的输出端接阻抗匹配变压器的输入端，阻抗匹配变压器的输出端接功率放大器的输入端，功率放大器的输出端为激励装置的输出端。通过计算机上的人机交互界面可以对激励信号进行设置与调整。本发明作为同步信号源可用于电子仪器设备抗干扰、滤波特性、相移特性的测试以及相位、频率畸变、振动的研究等，也可作为普通多通道、多功能信号发生器使用。

技术领域

本发明属于信号发生器领域，具体涉及一种高速同步正余弦信号激励装置及方法。

背景技术

信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。目前，在电子生产、物理实验等领域大量使用着输出为单一正弦波的低频信号发生器做为模拟信号的发生装置。现行的仪器设备中，有的设备具有同步功能，但其同步频率较低，如BG-100型同步信号发生器，其可发出的最大同步信号频率为1KHz；有的设备频率较高，但是无法做到同步发送正余弦波，因此本发明具有自己的特点。

本信号发生器用来产生频率为20Hz～20kHz的信号。除具有电压输出外，还可以具有功率输出的功能。所以用途十分广泛，可用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性、增益、通频带，也可用作高频信号发生器的外调制信号源。另外，在校准电子电压表时，它可提供交流信号电压。高频信号发生器的原理：系统包括主振级、主振输出调节电位器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器（输出变压器）和指示电压表。

正余弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电平可调节范围和稳定度分为简易信号发生器（即信号源）、标准信号发生器（输出功率能准确地衰减到-100分贝毫瓦以下）和功率信号发生器（输出功率达数十毫瓦以上）；按频率改变的方式分为调谐式信号发生器、扫频式信号发生器、程控式信号发生器和频率合成式信号发生器等。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种新型高速同步正余弦信号激励装置及方法。通过人机交互界面，可以适时调整输出信号的参数：幅值与频率，波形参数设置完成后，只需按下运行键，输出信号即可快速达到设定的幅值与频率。电压输出幅值范围为0～5V，频率输出范围为20Hz～20KHz，操作简单方便，性能安全可靠。本发明可广泛用于电子仪器设备抗干扰、滤波特性、相移特性的测试以及相位、频率畸变的研究等，也可作为普通多通道、多功能信号发生器使用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型高速同步正余弦信号激励装置，其特征在于，包括：人机交互界面、工业控制计算机、D/A卡、端子板、阻抗匹配变压器和功率放大器；所述人机交互界面设置在工业控制计算机上，对激励信号进行设置与调整，所述D/A卡插在工业控制计算机的卡槽中，D/A卡的输出端接端子板，所述端子板的输出端接阻抗匹配变压器的输入端，所述阻抗匹配变压器的输出端接功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端为激励信号输出端，输出高频同步正余弦信号，信号的幅值与频率通过人机交互界面实时设置与调整。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述高速同步正余弦信号激励装置实现各个通道输出信号的同步。

进一步地，所述高速同步正余弦信号激励装置信号电压输出幅值范围为0～5V，频率输出范围为20Hz～20KHz。