SJ Z 9078-1987 信号发生器性能表示方法.pdf
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1、中华人民共和国电子工业性部标号发生示方法SJjZ 9078 87 IEC 718 ( 1981 ) Expression of the properties of signal generators 本标准适用于对额定负载提供正弦波信号与/或方波信号的信号发生器。这些信号可以是未谓幅和未调频、或调频、调幅与/或通断脉冲调制、或扫频。本标准适用于采用可调谐振荡器的传统信号发生器、与信号发生器一起使用的同步器以及合成器和扫频信号LX.,.-r:.耐。本标准内的信号发生器这一术语,包括了上述所有的信号发生器。本标准不适用于脉冲信号发生器。本标准适用的信号发生器具有下列特性z( a )输出幅度由围是以
2、电压和/或输出功率和/或相对于某一基准电平的分贝数来校准和刻度。用电压来校准的信号发生器,制造厂可选择源电动势或匹自己输出电压或两者都选用。用电压校准时,音频频率优先采用源电动势刻度,较高的频率优先采用输出电压刻度、用功率校准时,优先采用相对于1mW的分贝数来刻度。注2术标准中与输出信号值有关的幅度功率。( b )输出阻抗标明于信号百15 Q、150Q、200Q或600Q。同150 Q或600Q。与授;佳方法相适应的源电动势或匹配输出电压或主,其值应是以下值中的一种I50 Q、60Q、出的优先值是50Q或70Q,平衡输出的优先值是( c )如果信号发生器具有幅度、频率或通断脉冲调制,输出信号至
3、少可能在1000Hz调制。调制应能断开,调制可以用内部或外部调制信号源来产生。对于调幅至少能用正弦波调制产生0.3的调幅系数。( d )幅度、频率、调制和扫频特西在它们的有效范围内,可以调节止或说明书中指出的值。( e )要求的供电电源是交流电源或直流电源或电池。号发生注:某些种类的信号发生器并不提供本标准所叙述的所有特性,因此.这类信号发生器使用本标准时,所有无关的条款自然可以不予考虑.2 目的本标准的目的是s规定用于评价信号发生器电气性能。中华人民共和国电子工血部1987-11-1 SJ/Z 9078 87 确定与这些类型的信号发生器有关的基本定义。确定工作特性标准的选择,据此制造厂将或可
4、能)规定工作特性要求。规足为检验信号友生器符合有关要求必须进行的测试。立:主要求由IEC348号文件电子测量设备的安全要求规定。可程控制性控制要求由IEC625号文件可程控测量仪器的一种接口系统规定。不同环境条件下的电磁兼容要求在有关的IEC租C.I.S.P.R.文件中规定。拟订规定和测试的总要求由IEC359号文件电子测量设备工作性能表示方法给出。*脉冲信号发生器参见rEC624脉冲信号发生苦苦性能表示方法。一定义以下定义各取自于国际电工词汇(I.E.V.):IEC 359号标准;IEC469-1号标准脉冲技术和仪器第章脉冲术i吾与定义。为使予理解,本标准对I.E,V.定义作了某些修改。3
5、关于信号发生器的-般术语3.1 信号发生器屏蔽的电信号踪,波形为正弦波和/或方波,其频率、幅度、调制特性如适用能i周定在规定范围内的固定值或可变值。注:输出信号可以是由传统的可调器获得的单一频装或是-1、合成频率,在后一情况下.设备通常称为合成器。3.1.1 合成器(合成信号发生器一种信号文生器,它的输出信号频率是用算术方法从基准频率推导(通常在内部进行得出的。3.1.2 扫频信号发生器一种具有宽带频率调制的信号发生器。通常使用的调制波形是低频捐齿波,它能为表示被测器件特性相对于频率变化的X-y图象显示提供频率轴。3.2 同步器一种改善信号发生器频率精度的装置通常为一附件。它提供个控制电庄把信
6、号发生器内的可调谐振荡器与一个通常是同步器组成部分的基准振荡器相锁定。3.3附件种元器件(端接或非端接的射频传输线、匹自己变压器、匹院负载等或一种装(调制器、衰减器等),它们辅助信号发生器一起工作,对信号发生器既可以是永久要和必不可少的,也可以是仅仅在按规定的方法改变发生器的特性时才暂时需要的。3.3.1 可五换附件一种具有自己特性和精度的附件,其特性和精度与辅助使用的信号发生器的特性和精度无关。一2一SJjZ 9078 81 8.3.2 不可互换附件-种附件,它已按某一特定信号发生器的电气特性作了调整,在这称准的要求适用于信号发生器与附件的组合e4 值与范围4.1 额定值况下,本标制造厂对信
7、号发生器规定的一个供给量或调节量的数值或几个数值之-)。4.2 额定范围制造厂对信号发生器规定的一个供给量或调节量的范围。4.3 有效范围测量范围额定范围中的一部分,能在规定的误差极限内进行测量或5 关于性能表示方法的术5.1 性能设备完成预定功能的程度,05.2 性能特性为了用数值、公差、范围等来确定信号发生器的性能,而对信号。注:性能特性这一术语不包括影响量。5.3 影响量通常是来自外部的,可能影响信号发生器性能的任何且。注:一种性能特性的变化影响另一种性能持性时,称为影响特性。5.4误差5.4.1 绝对误差。规定的一种用测量量或供给量的单位以代数形式表示的误差。信号发生器表示其供给量的绝
8、对误差是指示僵或预调值减去真值。注:一个量的真值是用没有误差的测量方法测得的值。实际1:.由于这一真值是无法用测量来获得的,因此用个接近真值句约定真值宋代替真值。这-约定真组应满足于需要(己考虑要确定的误差)尽可能符合予制造广和用户商定的标准或国家标准。无论选陪哪一个标准,都应规定习惯真值的不确定性。5.4.2 相对误差绝对误差与规定值之比。5 4.3 百分比误差用百分比表示相对误差。如j南京1度有效范围的最大值的百分比F指示值或预调值的百分比或额定值百分比。5.5准值为了规定百分比误差用来作为基准的信,如有效范围的最大值戎其它明确规定的值。5.6 固定误差在基准条件下测量的误差。3 -SJj
9、Z 9078 87 5.7 工作误作条件下测定的误差且6.3条。6.8 影响误-个影响量时间除外设寇在其额定使用范围的任何值上或一个影响特性设定在其有效范围内的任何值上),而其它所有影响量或影响特性均保持在基准条件下测定的误差。注:当在整个翻定使用范围内.影响误差与产坐误差的影响量之间基本上成线性关系时,这种关条可方便地用系数形式来表示.5.9 在其官条件保持不变的情况节,信号发生器在能力。5.10 稳定误差漂移在其它条件保持不变的情况下,信号生的误差。见图10有关特性的时间内保持有关性能特性的供关性能特性的在规定时间内产稳定误差一一一规定时间图1注2在-个长时期内5.11 恢复时从任何频率或
10、幅度的一次阶跃变化发生时起,作误差极限内的瞬间为止的时间间隔。5.12误差由制造广给定的信号e 栗子工作条件、8.1 基准条件4 -喃定条件下工的术语叫酣肘间或的值进入并保持在工差的最大值。SJ;Z &078-81 为了进行比较到试和校准测试,对各种影响量和影响特性如果有的话所规定的一组标明了公差的数值或一组限定的范围。8.2额定使用范围一个影响量的数值范围,在此范围内,应能满足有关工作误差的要求。8.3 额定工作条件指各种惶能特性的有效范围和各个影响量的额定使用范围的全部,信号发生器在此条件内规定其性能。8.4极限工作条件指各个影响量和各种性能特性的数值范围的全部,(分别超出额定使用范围和有
11、效范围),在此条件内,信号发生器能工作,而且随后进入额窍工作条件下工作时不致引起损坏或性能下降。注:注意参看分条款28.1(9 ) 8.5 贮存和运输条件指温度、湿度,、大气庄力、振动、冲击等条件的全部在此条件下,信号发存器可以在不工作情况下进行贮存或运输,而且随后选人额定工作条件下工作时不致引起摘坏,或其性能的下内。7 关于频率的7.1 有效频率范围信号发坐器产生的载波频率范围,载波频率或者是连续的,或者分成若干个或者由二系列间断的飞频率组成,在此频率范围内信号发生器满足所有精度要求。7.2频段频率范围的一部分,在此整个部分内,频率能连续调节或步进调节。7.3 频段重叠两个相郊频段所共有的部
12、分频率范围,用以保证有效频率范围的连续佳。7.4 附加频率范围, 高于或低于有效频率范围的频率延伸范围。但在此范围内,本标准的要求不适用。7.5 增量频率范围由增量频率控制器细调频率控制器所复盖高于或低于频率控制器粗调频率控所调节的频率值的频段宽度。7.6 锁相在基准信号和信号发生器的输出信号之间建立起相位相关关系所获得的频率控制。7.7 频率转换时间从频率开始变化时起到频率接近终止值,并且与终止值的偏离保持在规定的范围内时为止的时间间隔。注:频率转换时间针对若干逐渐减小的偏离频率予!规道,而且对频率步选增量频率转换时间可能是重复的,-5咽!J /Z 90,78 87 8 关于输出幅度的8.1
13、 匹自己输出电压信号发生器在规定的输出端踌接一个与额定源阻抗相等的负载阻抗时的输出电庄电位差佳,载波工作在未调制状态。该电压直对正弦波用有效值表示s对方被用峰一峰值表示。8.2 源电动势匹阻输出电庄值的两倍。8.3输出功,即信号发生器提供给额定负载阻扰的。8.4 衰减任一输出值与制造厂给出的基准电平之比,用分贝数或者电庄功率比表示。8.5 输出幅度转换时间从幅度开始变化时起到幅度接近新选定的幅度额定值,并且与该值的误差保持在规定的范围内时为止的时间间隔。9 关于输出端阻扰的术9.1 源阻抗当源电动势保持在与负载无关的恒定值时信号发生器的内部阻扰。z A Z O呻|lln 电动势内电动势Z外叫-
14、,抽啦队蚀,内叫一L四-冉一一俑幽咀,. B ? 图2注2如图2所示,信号发生器可看作为-个内部电动势与阻扰Z和Z源串银再接空负;我Z外。当AB间的源电动势保持恒定时,电路中AB端向左的部分阻挠模拟为零.信号发生器的混tJi江事于Z源。如果Z等于额定源阻扰IPQ端呈现匹配输出电压。外如果端点PQ之间的电压保持垣定,信号发生器的阻扰模拟为零,但是从PQ将向内看,输出阻扰(见分条款9.2)是z+z源 实际情况往往是因中Z的值很小,可忽略。 源电动势足自动保持憧远也还是由人工调节保持恒定值,这一点是无关紧要的。9.2 输出阻抗出端(图2中端点Q和P)向信号发生器看去所呈现的阻扰(Z+Z源) 6 SJ
15、jZ 9078 81 注:源阻抗是主要定义,因为它表示装置作为一台按有线性负载的信号发生器工作时的阻挠.对于非线性或调谐负;载.特别是输出个己调制信号时.Z的值对信号发生器输出的电压有影响.因尽可能接近零。输出阻抗可以大于源阻扰,特别是在信号发生榕的输出电路中没有衰战时(即在离输出电平)。 F且抗的误差通常用也压驻波比(VSWR)来表示,或者更精确些用反射系数来表示e 被导输出时,测量输出阻抗是没有意义的.恰当的是规t.波导尺寸和电压驻波比或反射系数. 测量输出阻抗时,信号发生器应处于规定的工作条件。9.3额定负载阻扰( a )对于预定在匹配负载条件下使用的信号发器,额定负载阻抗是源阻扰的定值
16、。( b )对于额定在实际上是开路条件下使用的信号发生器,额定负载阻抗是使信号发生器满足精度要求的最小阻扰值。10 关于信号波彭、失真与噪声的术语10.1 正弦波在时间上按正弦函数变化的电压或电流。10.2 方波以相同的持续时间交替呈现两个值的电压或电流,和持续时间相比较,转换时间可1忽略。0.3音频频率正弦波的总失真系数不包括基波分量的正弦失真信号的有效值与整个信号有效值之比,用百分数表示。正弦失真信号包括有关的谐波分量、电跟纹波和有关的非i皆波分蝇。10.4 载波的相对谐波规定的一个谐法输出信号或一组谐、政输出信号有效值或功率值与裁战基践的有效值或功率值之比,用百分数或低于我波电平的分贝数
17、表示。注:有效值的相对话泼含量由下式丧示:XI00% F1 式中Fn是n次谐波的电压。功率的相对谐波含量由下式表示,1010g旦旦开旦旦(dB)式中Pn是n次i自泼的功率。一-7一-SJjZ 9078 87 10.5 载波J的相对规定的分谐波输出信号的功率值与载波1基波的功贝数表示。比,用低于载波电平的分10.8 载波的相对非谐波含规定的非谐波输出信号的功率值与载波莲波的功率数表示。注z这一定义不包括自以下原因产生的非谐泼a在有意调来制状态时不需要的调制(见分条款14.8、相14.的,失真(见分条款11.5、和11.9)0 10.7点噪声点噪声与载波之比1Hz带宽内噪声的功率值与载波基波的功率
18、值之比。比,用低注:点噪声遇常对偏离载泼的许多频率作出规定.用分贝数来表示。 如果在1Hz带宽内调幅噪声与相位噪声相比,可忽略不计,则适用于单边10.8 噪声基底电平的分贝在偏离载波的一个规定频率上测得的点噪声,该频率以外的点噪声值基本上是常数。10.9 相位噪声相位噪声与载波之比在以载波为中心的30k日z等效噪声带宽内测得的不不包括以载波为中心的1Hz带宽与载波基波的功的相位调制边带的功率值之比,用分贝数表示。注:这一定义可应用于这样的信号发生器,它们的输出频率自-个固定的基准频率导出,而且,其长期稳定性和频率可以表示为该基准频率的MIN傍(M和N都是整数)。11 关于调制的术11.1 调幅
19、使载波幅度按给变化的过程。11.2 调幅系数正弦调制最大幅度和最小幅度之差的一半与它们的平均值之比。注:调幅系数可以用百分数表示.也可称为调11.3 有效调幅系数。信号发生器输出的调幅信号加到线性检波器时,线性检波分量电压峰值与直流分量之比。11.4 调幅信号的包络出的频率的基战调制信号的相位末断的依360度变化时,相对于时间变化的波形图中,载波昕扫过的区域的上边界线和下边界线,注:锻波频率与调制频率的比值大时,完全可以近似采用以下定义:调愧!我泼的峰值描绘出自曲线.11.5 1周幅失真正弦调幅信号当E弦调回信号加到发生器产生调幅信号时,接到信号友生器输出端的线性检波器一份又称为分数谐波一8-
20、SJjZ 9078 87 出波形的。注:调幅失真有时称为包络失宾。 该失真是检泼器极性颠倒时得到的两个失真值中校犬的值。11.6调频使载波频率按给定规律变化的过程。11.7 频偏(.E弦调制在纯正弦波调制的-个周期内,载波频率总的偏移峰一峰的一半。11.8有纯E弦频率的调制时,在线性鉴频器调频波、加于其上的输出端给出的调制的基波幅度与失真的调制时得到的基波幅度相同时这时的频阳阻。11.9 调频失真(.E弦调频信号当E弦调制信号加到信号发生器产生调频信号时,接到信号发生器输出端的线性鉴出波形的失宾。11.10 调频载泼的平均频率鉴频器得到的直流输出电压,与调频载波加到对称线性鉴频器得到的直流输出
21、电压相同时,未调频载波的频平。-注:平均频率与未调频载波频率之差称为载泼频率偏移。11.11 通/断脉呻使载波按给定的规律在它的未调制电平和零电平之间重复接通和断开,从而形成波脉冲的过程。11. 12 方波调制本标准肝指的方波调制是占空系数0.5( 50% )的通/断脉冲调制。12 陈冲术语本条款定义中使用的,本身没有另外定义的一些12.1 脉冲幅度顶部幅度和底部幅度的代数差。注:对于载泼脉冲(通/断脉冲调制的载泼).,这些幅度与脉冲的包络有关。12.2过渡持续时间过渡波形上近端点与远端点之间的持续时间。12.3 前后过渡持续时间脉冲波形中前后过渡波形的过渡拧续时间。注z以前称为上升(下降)时
22、间。12.4 脉冲持续时问:脉冲起始时与脉冲终止时之间的持续时间。注:起始时间与终止时间是脉冲幅度达到50%这一点的瞬间.见IEC469-1号标准。-9 SJjZ 9078 87 12.5 陈冲重复周期一个周期脉冲串中,前一个脉冲波形的起始时间与紧接着的脉冲波形的陈冲起始时间之间的时间间隔。12.6脉脉冲重复周期的倒数。12.7 占空系数一个周期的脉冲串中,脉冲波形持续时间与脉冲重复周期之比。12.8 脉冲波形一个脉冲波形和一个基准脉冲波形所有的时间对应点之间的幅度的代数差,通常用波形失真来表示。注:当表示己调制裁波脉冲的失寞时.主?告脉冲泼形就是调制脉冲波移。12.9过冲脉冲戎方波前过渡持续
23、时间内其幅度值超过稳定状态脉冲幅度的失寞,以脉冲幅度的百分数表示。12.10 倾斜在整个顶部或底部范围内的总斜率基本上是常数而不是零时,脉冲顶部或脉冲底部方波顶部或方波底部的失寞,倾斜可以是两个方向的倾斜。注:追常用脉冲初始幅度的宵分数来羡示,不考虑过冲和其它失寞。12.11 脉冲分最小的脉冲间隅。在此间隔内对于每个脉冲其输出能上升到正常幅度,而且在此时间间隔内可以下降到零或下降到载漏所确定的最小值。12.12标志/空间比半个方波的持续时间在峰一峰值的50%处测量与另半个方泼的持续时间之比,无论E的半个方波是标志还是空间,都是这样规定。注:对于脉冲称为通/断比。 标志/空间比涉及到方泼,不应与
24、占空系数混淆(12.7条)。12.13触发由一个脉冲来起动预定的信号或响应的过程。12.14 晃动脉冲串中脉冲波形相对于基准时间、间隔时间或持续时间的时间特性的不稳定性。注:遥常用蜂-峰值指示。12.15 载波脉冲的脉冲频谱用相对幅度和相对相位表示的脉冲中各正弦分量的频率分布。12.16我波脉冲的延迟信号发生器输出载波脉冲白前过渡时间与在触发输入或调制输入tft观察到的调制脉冲岛前过渡时间之间的时间间隔。在幅度的5(%处测量忽略过冲。12.17载一10一SJjZ 9078 87 脉冲间隙期间,信号发生器不需要的载波信号输出电压期内输出电压或功率有效倍之比,用分贝数表示。12.18 脉冲调幅信号
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