訊號產生器是什麼？3分鐘原理教學，輕鬆搞懂操作程序與用途！

在一些電子工程領域中，訊號產生器扮演著不可或缺的重要角色。由於訊號產生器，可以被廣泛運用在測試、診斷等各種電子設備中，因此可顯現出其高度的重要性。究竟，訊號產生器這項設備原理是什麼？為什麼可以被拿來大量運用在各種產業上？而其主要用途又有哪些呢？想要更深一步的了解訊號產生器使用範疇，就讓我們一起透過本篇來了解吧！

訊號產生器是什麼？認識原理學會操作

所謂的「訊號產生器」，也就是指常用的電子儀器中的一種。不但可以產生各種類型和形狀的電子信號外，亦可用於測試、設計、維修其他電子或電聲元件等，進而被廣泛地運用在各產業上。

訊號產生器運作原理說明

「訊號產生器」是一種神奇的電子裝置，可以猶如魔術師一樣，變出各種不同的電子訊號。舉例來說，可能會產生的訊號有：正弦波、方波、三角波等，而這類訊號則可運用在測試、研發、教學等領域，就像是電子世界的萬能工具。

「訊號產生器」的原理，主要是利用一些電路元件，例如：振盪器、放大器、調變器等，來控制訊號的頻率、振幅、相位和波形。而這些電路元件，就像是訊號產生器的重大零件，各自負責專屬的功能。

訊號產生器常見類型

函數產生器

可以產生基本的函數波形，例如：正弦波、方波、三角波和鋸齒波

原理 : 是利用一個直接數位合成（DDS）的技術，將一個數位信號轉換成一個類比信號

優點 : 可以精確地控制訊號的頻率和相位，並且可以輕易地改變波形

缺點 : 需要一個高速的數位類比轉換器（DAC）和一個高速的時脈源

波形產生器（AWG）

它可以產生任意的波形，不受基本函數的限制

原理 : 利用一個儲存器，將預先設計好的波形數據儲存起來，然後透過一個DAC將數據轉換成類比信號

優點 : 可以自由地創造和編輯波形，並且可以模擬真實的信號

缺點 : 需要一個大容量的儲存器和一個高解析度的DAC

訊號產生器用途有哪些？

「訊號產生器」應用用途非常廣泛，可以用來模擬各種真實的或理想的信號，以供測試、研發、教學等目的。以下是一些訊號產生器的應用用途的例子：

測試性能

「訊號產生器」可以用來測試電子、電聲元件和系統的性能與特性，例如：頻率響應、失真、噪音、靈敏度等。亦可提供一個穩定和可控的輸入信號，以便與輸出信號進行比較和分析，例如：可以用來測試放大器、濾波器、調變器、解調器、天線、喇叭等。

研發技術

「訊號產生器」可以用來研發新的電子或電聲元件和系統，或者改進現有的元件和系統。其可提供一個靈活和多變的輸入信號，以便模擬不同的工作條件和環境，例如：可以用來研發新的通訊協定、調變技術、編解碼技術、加密技術等。

教學技能

「訊號產生器」也可以用來教學電子或電聲相關的知識和技能，或展示一些有趣的實驗和現象。提供一個直觀和可視化的輸入信號，以便與其他儀器如示波器、頻譜分析儀等配合使用，例如：訊號產生器可以用來教學波形的特徵、頻率分析、調變原理、信號干擾等。

訊號產生器品牌推薦

市面上有很多不同品牌和型號的「訊號產生器」，每一台都有自己的特色與優缺點。那你該如何選擇一台適合需求和預算的「訊號產生器」？推薦 Electro Rent 上提供的品牌和型號的介紹：

Keysight Technologies

這是一個全球領先的電子測試和測量解決方案的提供商，擁有豐富的產品線和創新的技術。其訊號產生器系列包括： MXG 、 EXG 、 PSG 、 ESG 等。可以提供高性能、高可靠性和高靈活性的信號，並適用於各種應用，如通訊、雷達、衛星、無線等。

Rohde & Schwarz

此為德國的電子測試和測量設備的製造商，以其高品質和高精度而聞名。其訊號產生器系列包括： SMW 、 SMBV 、 SMC 、 SGU 等。可以提供高純度、高穩定性和高動態範圍的信號，且適用於各種應用，如射頻測試、數位調變測試、導航測試等。

Spectracom

屬於美國的電子測試和測量設備的製造商，專注於提供 GPS 和 GNSS 相關的解決方案。其訊號產生器系列包括：GSG-5 、 GSG-6 、 GSG-55E 、 GSG-56E 等。可以提供高精度和高可配置性的 GPS 和 GNSS 信號，並適用於各種應用，如定位測試、導航測試、時間同步測試等。

訊號產生器常見QA

Q1. 訊號產生器的頻率範圍是多少？

訊號產生器的頻率範圍，主要取決於其型號和規格。一般來說，訊號產生器可以分為低頻訊號產生器、射頻訊號產生器和微波訊號產生器。

低頻訊號 : 一般在 kHz 到 MHz 之間

射頻訊號 : 一般在 MHz 到 GHz 之間

微波訊號 : 一般在 GHz 到 THz 之間

Q2. 訊號產生器的輸出功率是多少？

訊號產生器的輸出功率，也取決於其型號和規格。一般來說，訊號產生器的輸出功率可以在一定的範圍內調節，例如： -120 dBm 到 +20 dBm 。可以根據測試需求和接收端的靈敏度，選擇合適的輸出功率。注意，不要超過訊號產生器的最大輸出功率，否則可能會損壞設備或影響測試結果。

Q3. 訊號產生器的輸出阻抗是多少？

訊號產生器的輸出阻抗，一般是 50 歐姆。這是一個標準的阻抗值，可以與大多數的測試儀器和電子元件匹配。若要連接不同阻抗的裝置，可能需要使用阻抗匹配網路或阻抗轉換器來避免反射或失真。

Q4. 訊號產生器可以產生哪些波形？

訊號產生器可以產生不同類型和形狀的波形，例如：正弦波、方波、三角波、鋸齒波、脈衝波、噪音波等。不同的波形，有不同的特徵和用途：

• 正弦波：是最基本的波形，它只有一個頻率成分，可以用來測試頻率響應
• 方波：是由多個奇數次諧波組成的波形，它可以用來測試失真
• 三角波：是由多個偶數次諧波組成的波形，它可以用來測試線性度
• 鋸齒波：是由多個奇偶數次諧波組成的波形，它可以用來測試相位響應
• 脈衝波：是由突然變化的電壓或電流組成的波形，它可以用來測試暫態響應
• 噪音泵：是由隨機變化的電壓或電流組成的波形，它可以用來測試噪音容限或信噪比

「訊號產生器」是一種實用而多功能的電子儀器，可以提供各種信號來測試或驅動其他電子或電聲元件。在購買或使用訊號產生器時，需要考慮其頻率範圍、輸出功率、輸出阻抗、波形類型等規格，並選擇合適的品牌和型號。

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