信号源分类：全面了解信号源的九大类型

根据信号的属性和特征，可分为直流（恒值）信号、周期性（交流）信号、非周期性（瞬变）信号、非确定性（噪声）信号以及各种复合信号。在时域或频域内对系统进行静态、稳态和动态性能测量时，需要使用不同类型的激励信号源。在各类信号源中，周期信号是激励信号源的主要形式，它是本章讨论的重点。

1.直流（恒值）信号源

恒值信号是指幅值恒定不变的电压或电流信号。这类信号在电子系统的静态特性测量中用作标准激励源。例如，对以A-D转换为基础的数字化仪器和数据采集系统的静态特性进行测试或校准时，采用直流基准电压源作为输入激励源。又如，电阻测量中可用恒定电流作为待测电阻的激励源，通过检测其两端的电压计算电阻阻值。另外，对电子器件功能和性能进行测量中，需要为电子器件提供满足一定要求的直流供电或直流偏置电源。直流电桥测量中恒压源就是电桥的基本激励源，电压测量中恒压源是A-D转换必须具备的基准电压源。

直流（恒值）信号源国内外均有系列化产品，其基本技术指标有输出幅值范围、精度、稳定度、分辨力和输出阻抗等。

2.周期性（交流）信号源

周期信号亦称交流信号，为最常见的信号形式。在大多数电子系统的交流（稳态）性能测量中，周期信号是激励信号的主要形式。周期信号的波形种类繁多，在不同的应用中有非常大的差异。根据不同的应用领域，标准周期信号可分为通用信号和专用信号两大类。通用信号可普遍用于各种系统的测量中，其波形是简单的函数关系，如正弦波、三角波（锯齿波）、方波（矩形波）等。专用信号则通常只用于特定系统的测量中，其波形特殊或复杂，有些专用信号可以用若干个通用标准信号叠加产生，有些则必须使用专门的信号发生电路才能产生，例如用于测量电视机的全电视信号。

1）交流（周期性）信号源按输出波形分类，可分为正弦波信号源和非正弦波信号源。其中正弦波信号源包括扫频信号源等，非正弦波信号源包括矩形脉冲、三角波、方波、锯齿波、函数波形和任意波形等信号源。

2）交流信号源按工作频率范围分类，如图9-1所示。

图9-1 频段的划分

信号源输出频率范围很宽，国际上规定，30kHz以下为音频、甚低频段，30kHz以上每10倍频程依次划分为低、中、高、甚高、特高、超高等频段。在微波技术中，按波长[λ（m）=300/f（MHz）]划分为米波、分米波、厘米波、毫米波等波段。在一般电子技术中，把20Hz至10MHz称为视频，30kHz至几十吉赫（GHz）称为射频。当然，这些只是一个大致的划分。(https://www.xing528.com)

图9-1中频段的划分，不是绝对的。例如，在电子仪器的门类划分中，“低频信号发生器”指1Hz～1MHz频段，波形以正弦波为主，或兼有方波及其他波形的信号发生器；“射频信号发生器”则指能产生正弦信号，频率范围部分或全部覆盖30kHz～1GHz（允许向外延伸），并且具有一种或一种以上调制功能的信号发生器。可见，这两类信号发生器频率范围有重叠，而所谓“射频信号发生器”包含了图9-1中视频以上的各类信号发生器。完全按照图9-1中频段术语进行的分类，频率范围也有不尽相同的划分。

总之，上述频段的划分，并不是绝对的、严格的。随着技术的进步与信号源的广泛应用，目前许多信号源已跨越了几个频段。

3.非周期性激励信号源

为了测量系统的瞬态特性（过渡特性），需要提供一种与外部事件同步产生的非周期性信号或单次信号，其信号波形可以是单脉冲、脉冲串或其他复杂波形。这类信号可由快沿脉冲信号源或任意波形发生器产生，单独产品不常见。

测量数字系统使用的数字信号源，也是一种与外部事件同步产生的非周期性信号，其信号波形可以是用脉冲串表示的数据流，也可以是多路二进制数字逻辑信号。为了测试数字系统的动态性能，还需输出一种波形格式化的数字信号。

4.非确定性的信号源

常见的非确定性信号是噪声信号。在大多数场合噪声是不受欢迎的，通常需采用各种措施削弱其影响。但在电子测量领域，噪声也可作为测试的激励信号，去测量各种电子系统的性能（诸如噪声抑制等性能）。

标准的噪声信号通常用其功率谱密度和功率电平进行说明。噪声信号源可产生特定形式的功率谱密度，输出信号功率电平在一定范围内可调。

由于各种测量对激励信号的技术要求各不相同，因此，按信号的性能进行分类，分为一般信号源、功率信号源和标准信号源等。标准信号源是指输出频率和输出电平能够连续调节，读数准确，波形参数已知，并且具有良好屏蔽性能的信号源。而一般的信号源则对输出频率、电平的准确度和稳定度以及波形失真等参数没有很高的要求。

此外，信号源还有以下多种分类方法。例如，按调制类型可分为调幅、调频、脉冲调制和组合调制等；按频率调节方式可分为手动、电调、扫频、程控等；按产生频率的方式可分为直接振荡式、倍频式、分频式、混频式和合成式等。