1、JrJJ 中华人民共和国国家计量检定规程JJG840-93 函数信号发生器1993年7月14日批准1994年6月1日实施国家技术监督局目录，榄述.(1) 一技术要求.一检定条件.,. (1) 四检定项目及方法.，.(3) 五检定结果处理和检定周期.(1 4) 附录附录l输出频率(或幅度)稳定度检定方法.-(1日附录2线性度(低频)测量方法.(6) 附录3调制度测量方法.(1 8) 附录4雨数信号发生器检定原始记录格式(20)函数信号发生器检定规程Verification Regulation of Function Generator 巴;二:本检定规程经因家技术监督局子1993年7月11日批
2、准，井自199.1年6月1日起施行.归口单位:中因计量科学研究院起草单位:叫南省汁盐泪IJ试研究所中因计量科学研究院本规程技术条文由起草单位负责解释.本规程主要起草人z杜建国(河南省计量测试研究所)陈传吟(河南省计量测试研究所)郁月华中国计量科学研究院参加起草人=陈海涛(河南省计量测试研究所)白宏文(河南省计量测试研究所)JJG 840-93 共25页第1页函数信号发生器检定规程本规程适用于新制造、使用中和修理后输出频率在30MHz以下的通用型和频率合成型函数信号发生器的检定.同类型的信号发生器也可参照本规程进行检定.一幅述函数信号发生器是一种能产生多种特定时间函数波形(如正弦波、方诚、三角世
3、)的供测试用的信号发生器.它具有频带宽、功能多、用途广泛等特点.等.二技术要求1 函数信号发生器的典型技术要求如下=1.1液形:正弦波、方波、三角波、锯齿i皮、调幅波、调频波、扫频波1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 6 1. 7 1. 8 频率范围:10Hz30MHz. 频率准确度:士1X 10-6 Hz. 幅度范围:1mV20 V(峰峰值).幅度准确度:土2%.幅度平坦度:0.6dB(DC一-30MHz). 正弦波总失真系数:0.1%.衰减器:80dB. 1.9衰减器准确度:土0.2dB. 1. 10线性度t土0.1%1. 11前(后)过渡时间:10ns. 2 各函数信号发生器的
4、具体技术要求见产品标准或产品说明书.三检定条件3 检定环境条件共25页第2页3.1电源电压:220土11V. 3.2温度:20士5C。3. 3相对温度:30 mA); 稳定度:3min内电压变化5%的仪器，可直接用示波器冽量其输出幅度，给出测量结果，或汁算出相应的幅度出一左.7. ，1未给出衰减器指标的破检仪器.可在输出幅度各波段范围内选取规定的检足点进行检运.8 衰减器诠EE8.1 仪器连接如罔1.共25页第6页JJG 840-93 U?72 iJJLJLJT:1 ( i l LHL ,R U11气IV 的数JZLJ发生部00 11自ijJUii(J U J lu ( 图3输出幅度检定(二)
5、函数信号发生器主输出图4衰减器检定8. 2被检仪器输出波形置正弦，频率置1kHz或规定的频率JJG 840-93 共25页第7页点，幅度置最大，直流偏置置零.8.3 卖取电压表初始电压值Vo8. 4被检仪器衰减按每步10dB的衰减量增大，读取电压表相应的示值，衰减器实际值按式。)计算.A，=20losk(而)式中:Vo一-电压表初始电压值;Vc;一一衰减后相应的实际电压值.衰减器误差按式(的计算fu1 = Ab - A. ( 4) 式中:Ab-衰减器标称值(dB) ; A.一一衰减器实际值(dB). 9 幅度平坦度检定9. 1仪器连接如图5i自敖(;1;灰尘器h门川V4捕图5町幅度平坦度检定9
6、.2 被检仪器输出波形置正弦、幅度置最大，或2.82 v ，直流偏置置零，频率点按产品技术条件设置.9.3电压表或示波器分别置相应的功能和状态.9. 4调被检仪器输出频率，依次读取电压表或示技器相应的电压值，幅度平坦度按式(5)或式(6)计算.4 =马五X10附 式中:V，一一各频率点电压实际值;共25页第8页JJG 840-93 v。一一1kHz或基准频率点也压实际值. .1 4 =川sk恻(6)式中:V Vo同式(5).10 正弦波总失真系数检定10. 1仪器连接如图6.们川川川UO卢=J 的敦信号发生:图6正弦波总失真系数检定10.2被检仪器输出i皮形置正弦，幅度置最大，直流偏置置零，频
7、率分别置10Hz、1kHz、10kHz、100kHz飞200kHz飞10.3失真仪置相应的功能和状态，分别测出各频率点的总失真系数.11 线性度检定11. 1仪器连接如图7.;，ilJ!.输出._输出什U门川U边发输入ilZ样数字电E没业数Ii.守发生tr图7线性度检定11. 2被检仪器输出i皮形置三角波、幅度置10V飞频率置10kHz ，直流偏置置零-11. 3取样数字山上正表置相应的功能和i范罔，调整触发延时时间，顺序测量上升边10%、20%90%处山压值YJY2Y 9 JJG 840-93 共25页第9页11. 4改变延时时间，顺序测量Fltf.边90%、80%.10%处电压值Y-9、y
8、-S.y-l.)1. 5分别求出上升边和下降边的最佳拟合直线公式(7)Y = aX + b (7) 式中=川二JY三JX吕YX己T(三JX)2EX2一二扩一三JY-三Jxb=1NI i=1 , 2 , 39. 11.6按式(8)计算线性度(N = 9); y, - Y 5 = ， L X 100% 式中:Y.-一一各点测得值;Y:_一相应的最佳拟合值;Yp一-实测波形峰-峰值.(8) 11. 7被检仪器输出i皮形置锯齿波飞改变取样数字电压表触发延迟时间，顺序测出斜面JO%、20%90%处电压值，按式(7)、式(8)计算线性度.11. 8不具备外触发取样数字电压表，可按照附录2的方法进行低频端线
9、性度测量. 12 前(后)过搜时间检运12. 1仪器连接如罔812.2被检仪器输出坡形置方波(或脉冲波)，幅度置最大，频率共25页第10页JJG 840-93 n门r飞伊D函数信号发生图8前(后)过搜时间检定置1阳fz，直流偏置置零.12.3调节示波器扫描因数微调置校准位置，使被测波形占满屏幕的80%，读取稳态幅度10%-90%(或90%-10%)部分所对应的时间，按式(9)计算前(后)过渡时间t. = L X K (9) 式中:L一一前(后)过渡部分所占水平刻度;K一-示波器扫描时间因数.12.4读取出形过冲幅度，按式(10)计算过冲s=去X10叼(10)式中:b一一被测波形过冲幅度;H一一
10、稳态脉冲幅度13 脉冲占空系数测量13. 1仪器连接同图1.13. 2被检仪器输出披形置脉冲，输出幅度置最大，频率置1kHz ，直流偏置置零，占空系数分别置最大、最小.13.3用示波器分别测量相应的脉冲宽度及脉冲周期，占空系数按式(11)计算.c=亏Xl川(11)式中z一一被测信号脉冲宽度;T一一被测信号脉冲周期.14 调幅特性测量JJG 840-93 共25页第11页14. 1仪器连接如图9函搔信号是iF_梅i铺fi图9调幅特性测量14.2被检仪器输出功能置调幅、幅度置最大，载披频率、调制频率置规定点，调幅系数分别置10%、60%、90%点.14.3调制度测量仪置相应的功能与状态，分别测出各
11、点的实际调幅系数，调幅系数误差按式(12)计算.6=与坚叫(山式中:Mb一一输出调幅系数标称值;Mc -调幅系数实际值;Mo一一规定的特定值.14. 4被检仪器未给出调幅系数误差指标，或不带有调制系数显示的，也可按附录3的方法进行测量，只给出实际调制范围.14. 5载波频率带宽测量仪器连接如图8，被检仪器输出功能置调幅、幅度置1V、调节载波频率从低端到高端变化，输出幅度下降到1kHz , 1 V的O.7倍时频率值，即为载波频率带宽.14. 6调制失真的测量迎接如图10.14. 7被检仪器的输出设置同14.2款，其中调幅度置80%或最大值.14. 8低颇信号的调幅系数，可参照附录3的方法进行测量
12、.15 调频特性测量15.1仪器连接同图9.15. 2被检仪器输出置调频功能，载波频率、调制频率置规定共25页第12页JJG 840-93 _.1i ! 一寸! 尘;i 门l讪叶i一一一-一I一JL一二图10调制失真测量点，频偏范围置最大.15. 3调制度测量仪置相应的功能和状态，从调制度测量仪读取实际最大频偏值.15. 4调频i皮形的调制失其测量连接同罔10，被检仪器设置同15.2款.15.5被检仪器来给出颇偏误差指标的或不具有输出相偏范用指示的，以及1频信号的顿偏测量，如j可按附录3方法进行测址咀16 扫顿特利:门.C F)测量 6. 1 仪器连接同M1. 16.2被检仪器输出置扫顿功能，
13、幅度置1V，直况偏置置零，16.3通用计拉器置测顿功能气16. 1调节于动扫顿旋钮、从最低端向最高端变化，支取通用叶数器相应的起始顿率值和|终止顿三字:值，实际扫频宽度W可按式(13)计算.W = f,x - fmin (3) 式中:J卢x一一通用计数器i王取的终止频率值;儿m一一酒用计数器i主取的起始频率值.16.5扫频频率变化采用比例表示时，可按式(1)计算扫频比，Q=拮(1 1 ) JJG 840-93 共25页第13页式中:f，x，fnn同式(13).16.6外加电压扫频功能测量连接如图11.直就电压表卜卡厂函数信号发生器VCF 通用计数器直括:电压i原罔11外部压控扫频功能检定16.
14、7被检仪器、通用计数器置相应的功能和状态，调节直流电压摞输出电气到规定值，读取实际输出频率值，按式(13)计算扫频宽度.16. 8分别读取扫频电压10%、20%90%各点电压值(X)对应的实际频率值(川，按式(7)、式(8)计算扫频线性误差.16.9被检仪器置连续扫频功能时，应能从示波器上观察到输出出形频率按相应的规律发生变化.17 直流偏置测量17. 1仪器连接如图12.1Ii皮f!I汪牙、函数信号发生等(4 -D h仆仆图12直流偏置测量17.2被检仪器输出波形置正弦、频率值jkHz、幅度置1V , 直流偏置置零.共25页第14页JJG 840-93 17.3电压表、示波器置相应的功能和状
15、态.17.4调节直流偏置电压从零到叠加交流信号后的正、负最大值变化，示波器观察波形不应有明显畸变.17.5被检仪器交流输出置0V ，调节直流偏置电压分别为输出的高、中、低3点，读取实际直流偏置电压，偏置电压误差按式(15)计算.岛=马车则(旧式中:Vb一一直流偏置电压标称值FV.一一直流偏置电压实际值zVo-规定的特定值.18 其它特殊功能及参数可参照有关检定规程和产品标准进行测量.五检定结果处理和检定周期19 对被检仪器进行判定，应依据该产品说明书或产品标准中的技术指标.20 对测量项目或产品说明书未给出误差指标的项目(或参数), 进行周期检定时，只给出测量结果.首次检定(或验收检定)时，还
16、应给出是否达到产品说明书技术要求的结论.21 各检定项目经检定，合格者发给检定证书.有一项不合格者发给检定结呆通知书，并注明超差项目和结果.在检定证书或检定结果通知书中均应注明判定依据.22 该仪器检定周期一般为1年.JJG 840-93 共25页第15页附录附录I输出频事(或幅度)稳定度检定方法1 检定用设备:通用计数器(或数字电压表).要求z稳定度比被检仪器高3倍F分辨率是被检仪器稳定度的1/10.2 短期稳定度:信号发生器经规定的预热时间后输出频率(或幅度)在任意15min内产生的最大变化.2.1被检仪器和标准仪器置相应的功能和状态，按规定的预热时间后开始测试.2.2每隔1min测量一次
17、，连续测量1h ，找出任何15min内被测量变化的最大值，按式(1)计算稳定度.p一-p_ b=4亏f巳(1)式中:P阳一一所确定时间问隔内最大测量值;Prnin一二所确定时间间隔内最小测量值;P。一一设定值.3 长期稳定度:信号发生器经规定的预热时间后，输出频率(或幅度)在任意3h内所产生的最大变化.3. 1同2，1条.3.2每隔10min测量一次，连续测量4h ，找出任何3h内被测量变化的最大值，按式(1)计算稳定度.共25页第16页附录2线性度(低频)测量方法1 检定用设备:x-Y记录仪记录速度22三60cm/s; 准确度z士0.5%;线性度=土0.3%(或是被检仪器的1/3);JJG
18、840-93 分辨率:士0.15%(或是小于线性度指标的1/2).2 线性度(低频)测量2. 1被检仪器输出接记录仪输入.2. 2被检仪器输出波形置锯齿波，幅度置最大，直流偏置置零，频率置相应点(1Hz附近).2.3调节记录仪，使记录图形高度最大(Y轴满度值)，被测信号一个周期的长度与波形高度相等.2. 4记录一个完整的波形，连接10%Xo、90%Xo对应的Yj，Y2 两点作一直线，如图1，线性误差按式(1)进行计算.wi 一一一一-一一一-)，-一/ );=: (11.1 Xn r士工:(U. 9。)U. 1。1I.9X，X( 图线性度(低频)测量A二-d山=气尹!X 100% (1) A阳
19、JJG 840-93 共25页第17页式中:&max一一实测曲线与规定直线的最大垂直偏差sy p-p一一被测信号峰-峰值.2. 5被检仪器输出液形置三角波位置，记录相应i皮形并计算出线性误差.共25页第18页附录3调制度测量方法1 检定用设备:示波器;频带宽度:大于最高被检信号频率;准确度z土5%.2 调幅特性JJG 840-93 2. 1被检仪器输出置调幅功能，幅度置最大，载波频率、调制频率置规定点，调幅系数分别置10%、60%、90%点，输出接示波器.22调节示波器，使被测波形最大值占屏幕垂直满刻度，如图1; 调幅系数M按式(1)计算.图1调幅特性A-B M=一?(1)A+ 式中:A一一载
20、波信号包络最大峰峰值;B一一载波信号包络最小峰-峰值.2.3改变被检仪器载液频率和调制频率，分别扭IIJ出不同载波频率、调制频率的实际调幅系数.3 调频特性3. 1被检仪器置调频功能，幅度置最大，频偏置5%或最大点，载波频率，调制频率置规定点，输出接示波器.3. 2调节示i皮器，使屏幕上出现图2的波形，频偏按式(2)计算:JJG 840-93 /1=笙X10叼式中:I1T-载波信号周期变化峰值;Tc -载i皮信号实测周期值.( 飞蚂/1i-L一图2频偏测量共25页第19页(2) 3.3改变被检仪器载波频率，调制频率，分别测出不同载波频率，调制频率的实际频偏值.共25页第20页JJG 840-9
21、3 附录4函数信哥发生器检定原始记录格式送检单位检定结果仪器名称检定日期仪器型号温度C 仪器编号湿度% 生产厂电雷电压V 1 外观及通电检查2 输出频率标称值(Hz)I实际值(Hz)I 误差输出正弦方被脉冲三角波锯齿波阶梯波调制彼触发波JJG 840-93 共25页第21页3 输出幅度输出频率:Hz 实际值(V)脉冲误差实际值(V)!三角误差实际值W锯齿误差| 4 衰减器实际值d误差实际值d误差实际值dB误差实际值d误差共25页第22页JJG 840-93 5 幅频特性。一川一性m一班做一惜一阵一幅刷一搁一频-知-幅-幅度基准点频率|1_ J _1 I I I I I I I |I I I I
22、 I 1 1 -1 - 1- -1 6 正弦波总失真系数频率总失真系数(%)200k !-l.z 7 前(后)过渡时间项目测得值前过渡时间(ns)I后过渡时间(ns)I 前过冲(%)后过冲(%)8 线性度三角i皮上升边测上升边拟下降边测X Y,-y/ 合值(V)】，一儿得值(V)合值(V)得值(V)X=l Yj Yj Yj Yj X=2 Y2 Y2 12 )-2 X=3 Y3 Y3 3 r3 X=4 Y. Y; r. Y. X=5 s Y号ys Ys X=6 j6 Y6 Y6 Y6 X=7 Y, Y1 , 7 X=8 J-8 18 Y8 18 X=9 g Y9 )9 Y9 上升边= 下降边a=
23、 b= b= L= - L FO JJG 840-93 共25页第23页锯齿波X 斜面测得值(V)斜面拟合值(V)Y.-l/ 调制载频调制X=l Yl X=2 Y2 X=3 3X=4 Y X=5 Y5 X=6 Y X=7 Y7 X=8 X=9 Y9 。=9 脉冲占空系数标称值(%)10 调幅系数调幅系数Hz 实际值C%)Hz 误是Hz 一实际值C%)Hz 误差调制失真载波频率调制频率h Y2 13 Yl Y5 Y6 17 Yg s b= L= 测得值脉冲宽度(s)I 脉冲周期(s)I 占空系数C%)Hz , 调幅系数% Hz ，调制失真只/ 共25页第24页JJG 840-93 11 调频特性
24、(1)频偏范围载1皮频率Hz, 标称频偏调制频率Hz , 实际频偏(2)调制失真载波频率血, 设置频偏调制频率施, 调制失真12 扫频特性(VCF)(J-)扫频宽度主豆坠之最大值最小(值Hz) 扫频宽度(Hz)扫频比!max (Hz) !m. 内部外部U，!-事y回n(2)连续扫频扫频范围:Hz-Hz;扫频时间S; 示波器!.制形z频率能发生相应的变化c=Jc=J:正常用表示，不正常用x表示.(3)扫频线性74卜!测得值(Hz)O. 1u (V) Jj 0.2U (V) J2 O.挝f(V) Y3 0.4U (V) Yj 0. 5U (V) Y5 0.6U (V) 60.7U (V) 17 O
25、.缸/(V) J8 0.9U (V) Y9 -b= 拟合值(Hz)】气-Y，Jj J2 Y3 Y.l y , Y6 Y7 .T8 Y9 L= % % % % JJG 840-93 13 直流偏置功能(1)直流偏置电压显示值(V实际值(V)误差(%)(2)交直流叠加共25页第25页交流信号2频率由，幅度V 直流最大偏置V , 波形C二:正常用./，不正常用x14 其它参数测量15备注检定者核验者mhbIQ-Y吨新登(京)字024号飞t、h中华人民共和国国家计量检定规程函数信号发生器JJG 840-93 国家技术监督局颁布善中国计量出版社出版北京相平墨西街甲2号中国计量出版社印刷厂印刷新华书店北京发行所发行* 开*-850X 1l68/32 印张0.875字数23千字1993年11月第1版1993年11月第1次印刷印数1一1800统一书号155026-696定价3.00元
