问题提出
请问信号发生器不能用在圆环多的赛道吗？圆环造成赛道电感感抗160多微亨，电阻8.7欧姆。94米，十字路和圆环，有9个环形结构，所以电感值比较大。
朗朗之乾坤，悠悠之赛道
但是，我的信号发生器一直在跳，从0跳到50到96，一直这样周期跳动。还是不行，现在是在10 88 100这三个数之间跳动了。
信号发生器显示产生波动
基本原理
一、信号源最大负载阻抗
在“信号正常吗？”推文中讨论了官方推荐的信号发射器的输出级的等效电路。在外部负载等效为电感与电阻串联的情况下，输出电压波形应该是方波脉冲信号。由于信号源内部有恒流控制，所以当外部电抗越大，脉冲的占空比越大。当输出为50%的方波信号时，对应输出最大电压信号。
信号发生器最大电压输出为占空比为50%的方波信号
根据输出为互补MOS桥电路的形式，假设工作电压U=7.5V，那么忽略MOS导通电压降，输出方波的峰峰值为： U*2=15V。
计算对称方波基本分量
通过傅里叶级数分解，可以计算出输出方波电压信号中的基波信号的有效值为U1=6.75V。对应峰值为100mA的方波电流，对应的基波电流的有效值为I1 = 90.03mA。由此可以计算出，信号发生器的最大负载电抗不超过 U1/I1 = 75欧姆。
二、信号发生器稳流原理
新版的数字信号发生器，采用了电流基波反馈的原理保证输出电流的基波保持恒定。具体的 原理在“傅里叶，请在帮我们一次吧”进行过介绍。信号发生器控制软件在发现输出电流基波没有达到设定值的时候，就会增大输出电压，直到最后由于外部阻抗过大，或者开路，引起输出基波电流始终无法达到设定值，此时信号发生器便重新开始从0开始逐步增加输出电流值。因此，信号发生器出现显示波动的情况只有在外部开路或者阻抗过大的时候才发生。
信号发生器内部电路板
问题解释
针对一开始问题显示信号发生器显示出现波动，应该是信号发生器无法保证输出100mA设定电流。此时对应外部电磁线圈阻抗超过75欧姆。
但是根据前面给定电磁线圈的电阻R= 8.7欧姆；L= 160微亨。此时对应的感抗X = 2*pi*f*L = 20.11欧姆。总的电抗 Z = sqrt(R*R+ X*X)=21.9欧姆。这个阻抗还远远小于信号源最大负载。因此出现这个问题的可能性是信号源的故障。
在“再谈磁场为何变大”分析了旧版本的信号发生器出现输出电流值随着外部负载电感量增加而变大的 原因。并且通过实验发现，当外部电感大于200微亨时输出电流值也会出现波动。
旧信号发生器输出电压与外部电感之间的关系
综上所述，可以初步得到猜测的结论，就是提问同学所使用的信号发生器仍然是旧版本的电磁信号发生器。它的外部带载能力无法满足现在赛道阻抗的要求。
解决方案：更换信号发生器的软件，使其实现输出电流真实基波分量的反馈，近而避免旧版信号发生器的错误。
实验结果
:
实验1：使用基波反馈信号发生器做对比实验
使用一个新版的基波反馈的信号发生器，驱动一个由330uH的电感与12欧姆的电阻穿在一起，使用7.5V的工作 电源。 实验结果：可以看到显示是稳定的。
实验2：增加外部复杂的电感
使用两个330uH的电感串联，电感量L=660uH，接在新版的信号发生器。发现新版的数字发生器出现显示波动现象。
此时，外部的电抗 X= 2*pi*f*L = 82.9欧姆，已经超出了工作在7.5V下的信号源最大外部阻抗值（75欧姆），所以信号发生器出现显示波动。
解决方法就是提高信号源的工作电压。例如，提高到9V，此时对应的负载上限增加到90欧姆。
总结扩展
本文分析了信号发生器的最大外部负载能力情况。在工作电源为7.5V的情况下，最大的输出负载为75欧姆。当外部负载的电抗大于75欧姆的时候，信号源在内部稳流的机制下会出现波动。
分析过程中需要应用到傅里叶级数分解公式，其中一个重要的结论是对于给定的对称方波信号，如果它的峰值为E，则它的基波信号为 2E/pi。
对于LR串联负载，它的电抗等于阻抗和感抗的平方和的开平方的值。感抗X等于2*pi*f*L。 因此，在铺设完赛道之后，需要将赛道的纯电阻和电感分别测量出来，最终可以计算出在20kHz下电磁线的总的电抗值。这个数值需要小于信号的最大负载，否则信号发生器输出就会出现周期性的波动。
如果大家手中的新版信号发生器的最大负载无法达到75欧姆左右，则需要考虑更换信号发生器的控制软件了。
