什么是信號(hào)發(fā)生器?信號(hào)發(fā)生器分為哪幾種類型呢?接下來(lái)一起了解一下吧!!!

　　什么是信號(hào)發(fā)生器

　　波形發(fā)生器是一種數(shù)據(jù) 信號(hào)發(fā)生器 ，在調(diào)試硬件時(shí)，常常需要加入一些信號(hào)，以觀察電路工作是否正常。用一般的信號(hào)發(fā)生器，不但笨重，而且只發(fā)一些簡(jiǎn)單的波形，不能滿足需要。例如用戶要調(diào)試串口通信程序時(shí)，就要在計(jì)算機(jī)上寫好一段程序，再用線連接計(jì)算機(jī)和用戶實(shí)驗(yàn)板，如果不正常，不知道是通訊線有問(wèn)題還是程序有問(wèn)題。用E2000/L的波形發(fā)生器功能，就可以定義串口數(shù)據(jù)。通過(guò)邏輯探勾輸出，調(diào)試起來(lái)簡(jiǎn)單快捷。

　　信號(hào)發(fā)生器分為哪幾種類型呢

　　模擬信號(hào)發(fā)生器和混合信號(hào)發(fā)生器

　　模擬信號(hào)發(fā)生器和混合信號(hào)發(fā)生器的類型——任意波形發(fā)生器

　　從歷史上看，生成各種波形的任務(wù)一直使用單獨(dú)的專用信號(hào)發(fā)生器完成，從超純音頻正弦波發(fā)生器到幾GHz 的RF 信號(hào)發(fā)生器。盡管有許多商用解決方案，但用戶通常必須根據(jù)手邊的項(xiàng)目定制設(shè)計(jì)或改動(dòng)信號(hào)發(fā)生器。設(shè)計(jì)儀器質(zhì)量的信號(hào)發(fā)生器非常困難，當(dāng)然設(shè)計(jì)輔助測(cè)試設(shè)備會(huì)占用項(xiàng)目的寶貴時(shí)間。

　　幸運(yùn)的是，數(shù)字采樣技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)給我們帶來(lái)了一個(gè)解決方案，可以使用一臺(tái)儀器 - 任意波形發(fā)生器滿足幾乎任何類型的信號(hào)發(fā)生需求。任意波形發(fā)生器可以分成任意波形/ 函數(shù)發(fā)生器 (AFG) 和任意波形發(fā)生器 (AWG)。

　　任意波形/ 函數(shù)發(fā)生器 (AFG)

　　任意波形/ 函數(shù)發(fā)生器 (AFG) 滿足了廣泛的激勵(lì)需求;事實(shí)上，它是當(dāng)前業(yè)內(nèi)流行的信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，這一儀器提供的波形變化要少于AWG 同等儀器，但具有杰出的穩(wěn)定性及能夠快速響應(yīng)頻率變化。如果DUT 要求典型的正弦波和方波( 及其它)，并能夠在兩個(gè)頻率之間幾乎即時(shí)開(kāi)關(guān)，那么任意波形/ 函數(shù)發(fā)生器(AFG) 提供了適當(dāng)?shù)墓ぞ?。另一個(gè)特點(diǎn)是AFG 的成本低，對(duì)不要求AWG 通用性的應(yīng)用極具吸引力。

　　AFG 的許多功能與AWG 相同，但AFG 設(shè)計(jì)成更加專用的儀器。AFG 提供了許多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：它生成穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)形狀的波形，特別是最重要的正弦波和方波，而且精確、捷變。捷變是指能夠迅速干凈地從一個(gè)頻率轉(zhuǎn)到另一個(gè)頻率。

　　大多數(shù)AFG 提供了用戶熟悉的下述波形的某個(gè)子集：

　　正弦波

　　方波

　　三角波

　　掃描

　　脈沖

　　鋸齒波

　　調(diào)制

　　半正弦波

　　當(dāng)然AWG 也能提供這些波形，但當(dāng)前AFG 是為改善輸出信號(hào)的相位、頻率和幅度控制而設(shè)計(jì)的。此外，許多AFG 提供了從內(nèi)部來(lái)源或外部來(lái)源調(diào)制信號(hào)的方式，這對(duì)某些類型的標(biāo)準(zhǔn)一致性測(cè)試至關(guān)重要。

　　過(guò)去，AFG 使用模擬振蕩器和信號(hào)調(diào)節(jié)創(chuàng)建輸出信號(hào)。最新的AFG 依賴直接數(shù)字合成(DDS) 技術(shù)確定樣點(diǎn)從存儲(chǔ)器中輸出時(shí)鐘的速率。

　　DDS 技術(shù)使用一個(gè)時(shí)鐘頻率生成儀器范圍內(nèi)的任何頻率，來(lái)合成波形。圖16 以簡(jiǎn)化形式概括了基于DDS的AFG 結(jié)構(gòu)。

　　在相位累加器電路中，Delta (D) 相位寄存器接收來(lái)自頻率控制器的指令，表示輸出信號(hào)將在每個(gè)連續(xù)周期中前進(jìn)的相位增量。在現(xiàn)代高性能AFG 中，相位分辨率可能會(huì)低到1/230，即約為1/1,000,000,000。相位累加器的輸出作為AFG 波形存儲(chǔ)器部分的時(shí)鐘使用。儀器操作幾乎與AWG 相同，但有一個(gè)明顯例外是波形存儲(chǔ)器一般只包含部分基本信號(hào)，如正弦波和方波。模擬輸出電路基本上是一個(gè)固定頻率的低通濾波器，保證只有感興趣的編程頻率( 沒(méi)有時(shí)鐘人工信號(hào)) 離開(kāi)AFG 輸出。

　　為了解相位累加器怎樣創(chuàng)建頻率，想象一下控制器把值1 發(fā)送到30 位D 相位寄存器。相位累加器D 輸出寄存器將在每個(gè)周期中前進(jìn)360 ÷ 230，因?yàn)?60 度代表著儀器輸出波形的一個(gè)完整周期。因此，D 相位寄存器值1 在AFG 范圍內(nèi)生成頻率最低的波形，要求整整2D 增量，創(chuàng)建一個(gè)周期。電路將保持在這一頻率，直到D 相位寄存器加載一個(gè)新值。

　　大于1 的值將更迅速地前進(jìn)通過(guò)360 度，生成更高的輸出頻率 ( 某些AFG 采用不同的方法：它們跳過(guò)某些樣點(diǎn)，從而更快地閱讀存儲(chǔ)器，提高輸出頻率)。唯一的變化是相位值由頻率控制器提供，根本不需要改變主時(shí)鐘頻率。此外，它允許波形從波形周期內(nèi)的任何點(diǎn)開(kāi)始。

　　任意波形發(fā)生器 (AWG)

　　不管您在磁盤驅(qū)動(dòng)器檢定中需要由精確的Lorentzian脈沖定形的數(shù)據(jù)流，還是需要復(fù)調(diào)制RF 信號(hào)測(cè)試基于GSM 或基于CDMA 的手機(jī)，任意波形發(fā)生器 (AWG)都可以生成您想得到的任何波形。您可以使用各種方法，從數(shù)學(xué)公式到“畫(huà)出”波形，創(chuàng)建所需的輸出。

　　從本質(zhì)上看，任意波形發(fā)生器 (AWG) 是一種完善的播放系統(tǒng)，它根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供波形，這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)描述了AC 信號(hào)不斷變化的電壓電平。它是一種方框圖看起來(lái)很簡(jiǎn)單的工具。為解釋AWG 概念，我們舉一個(gè)大家熟悉的例子，比如實(shí)時(shí)讀出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的唱片機(jī)( 在AWG 中是自己的波形存儲(chǔ)器;在唱片機(jī)中是唱片本身)。它們都輸出一個(gè)模擬信號(hào)或波形

　　混合信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)和控制功能

　　與作為完整測(cè)量解決方案激勵(lì)單元的角色一樣，混合信號(hào)發(fā)生器的控制和子系統(tǒng)采用專門設(shè)計(jì)，加快了各種波形類型的開(kāi)發(fā)速度，提供了擁有完整保真度的波形。

　　最基本的、經(jīng)常處理的信號(hào)參數(shù)都有自己專用的前面板控制功能。比較復(fù)雜的操作及需要頻次較低的操作則通過(guò)儀器顯示屏上的菜單進(jìn)入。

　　Level Control ( 電平控制) 負(fù)責(zé)設(shè)置輸出信號(hào)的幅度和偏置電平。在圖19 所示的信號(hào)發(fā)生器中，前面板上的專用電平控制功能可以簡(jiǎn)便地設(shè)置幅度和偏置值，而不必依賴多級(jí)菜單。

　　Timing Control ( 定時(shí)控制) 通過(guò)控制采樣率，設(shè)置輸出信號(hào)的頻率。這里，基于硬件的專用控制功能也簡(jiǎn)化了基本水平參數(shù)的設(shè)置。

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