中心議題：

• 信號發生器的種類與區別
• 信號源的主要技術指標

信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)種(zhong)類(lei)和(he)差(cha)數(shu)凡(fan)是(shi)產(chan)生(sheng)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)的(de)儀(yi)器(qi)，統(tong)稱(cheng)為(wei)信(xin)號(hao)源(yuan)
，也(ye)稱(cheng)為(wei)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)，它(ta)用(yong)於(yu)產(chan)生(sheng)被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)所(suo)需(xu)特(te)定(ding)參(can)數(shu)的(de)電(dian)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)。信(xin)號(hao)源(yuan)是(shi)根(gen)據(ju)用(yong)戶(hu)對(dui)其(qi)波(bo)形(xing)的(de)命(ming)令(ling)來(lai)產(chan)生(sheng)信(xin)號(hao)的(de)電(dian)子(zi)儀(yi)器(qi)。信(xin)號(hao)源(yuan)主(zhu)要(yao)給(gei)被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)提(ti)供(gong)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)已(yi)知(zhi)信(xin)號(hao)（各種波形）
，然(ran)後(hou)用(yong)其(qi)它(ta)儀(yi)表(biao)測(ce)量(liang)感(gan)興(xing)趣(qu)的(de)參(can)數(shu)。可(ke)見(jian)信(xin)號(hao)源(yuan)在(zai)電(dian)子(zi)實(shi)驗(yan)和(he)測(ce)試(shi)處(chu)理(li)中(zhong)


，並(bing)不(bu)測(ce)量(liang)任(ren)何(he)參(can)數(shu)
，而(er)是(shi)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)者(zhe)的(de)要(yao)求(qiu)，仿(fang)真(zhen)各(ge)種(zhong)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)，提(ti)供(gong)給(gei)被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)，以(yi)達(da)到(dao)測(ce)試(shi)的(de)需(xu)要(yao)。

信號源的分類和作用信號源有很多種分類方法
，其中一種方法可分為混和信號源和邏輯信號源兩種。其中混和信號源主要輸出模擬波形；邏輯信號源輸出數字碼形。混和信號源又可分為函數信號發生器和任意波形/函數發生器，其中函數信號發生器輸出標準波形，如正弦波、方波等，任意波/函數發生器輸出用戶自定義的任意波形
；邏(luo)輯(ji)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)和(he)碼(ma)型(xing)發(fa)生(sheng)器(qi)，其(qi)中(zhong)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)驅(qu)動(dong)較(jiao)小(xiao)個(ge)數(shu)的(de)的(de)方(fang)波(bo)或(huo)脈(mai)衝(chong)波(bo)輸(shu)出(chu)，碼(ma)型(xing)發(fa)生(sheng)器(qi)生(sheng)成(cheng)許(xu)多(duo)通(tong)道(dao)的(de)數(shu)字(zi)碼(ma)型(xing)。如(ru)泰(tai)克(ke)生(sheng)產(chan)的(de)AFG3000係列就包括函數信號發生器、任意波形/函數信號發生器、脈衝信號發生器的功能。另外
，信號源還可以按照輸出信號的類型分類，如射頻信號發生器、掃描信號發生器
、頻率合成器
、噪聲信號發生器
、脈衝信號發生器等等。

信號源也可以按照使用頻段分類，不同頻段的信號源對應不同應用領域。下麵我們將對函數信號發生器和任意波形/函數發生器做簡要介紹：

1

、函數信號發生器函數發生器是使用最廣的通用信號源，提供正弦波、鋸齒波、方波、脈mai衝chong波bo等deng波bo形xing，有you的de還hai同tong時shi具ju有you調tiao製zhi和he掃sao描miao功gong能neng。函han數shu波bo形xing發fa生sheng器qi在zai設she計ji上shang分fen為wei模mo擬ni式shi和he數shu字zi合he成cheng式shi。眾zhong所suo周zhou知zhi
，數shu字zi合he成cheng式shi函han數shu信xin號hao源yuan（DDS）無論就頻率、幅度乃至信號的信噪比（S/N）均優於模擬式
，其鎖相環（PLL）的設計讓輸出信號不僅是頻率精準，而且相位抖動（phaseJitter）jipinlvpiaoyijunnengdadaoxiangdangwendingdezhuangtai，danshuzishixinhaoyuanzhong
，shuzidianluyumonidianluzhijiandeganraoshizhongnanyiyouxiaokefu，yezaochengzaixiaoxinhaodeshuchushangburumonishidehanshuxinhaofashengqi
，rujinshichangshangdedabufenhanshuxinhaofashengqijunweiDDS信號源。

2
、任ren意yi波bo形xing發fa生sheng器qi任ren意yi波bo形xing發fa生sheng器qi，是shi一yi種zhong特te殊shu的de信xin號hao源yuan，不bu僅jin具ju有you一yi般ban信xin號hao源yuan波bo形xing生sheng成cheng能neng力li，而er且qie可ke以yi仿fang真zhen實shi際ji電dian路lu測ce試shi中zhong需xu要yao的de任ren意yi波bo形xing。在zai我wo們men實shi際ji的de電dian路lu的de運yun行xing中zhong
，由you於yu各ge種zhong幹gan擾rao和he響xiang應ying的de存cun在zai，實shi際ji電dian路lu往wang往wang存cun在zai各ge種zhong缺que陷xian信xin號hao和he瞬shun變bian信xin號hao，如ru果guo在zai設she計ji之zhi初chu沒mei有you考kao慮lv這zhe些xie情qing況kuang

，有you的de將jiang會hui產chan生sheng災zai難nan性xing後hou果guo。任ren意yi波bo發fa生sheng器qi可ke以yi幫bang您nin完wan成cheng實shi驗yan，仿fang真zhen實shi際ji電dian路lu，對dui您nin的de設she計ji進jin行xing全quan麵mian的de測ce試shi。由you於yu任ren意yi波bo形xing發fa生sheng往wang往wang依yi賴lai計ji算suan機ji通tong訊xun輸shu出chu波bo形xing數shu據ju。

在zai計ji算suan機ji傳chuan輸shu中zhong，通tong過guo專zhuan用yong的de波bo形xing編bian輯ji軟ruan件jian生sheng成cheng波bo形xing，有you利li於yu擴kuo充chong儀yi器qi的de能neng力li
，更geng進jin一yi步bu仿fang真zhen實shi驗yan。另ling外wai

，內nei置zhi一yi定ding數shu量liang的de非fei易yi失shi性xing存cun儲chu器qi，隨sui機ji存cun取qu編bian輯ji波bo形xing，有you利li於yu參can考kao對dui比bi，或huo通tong過guo隨sui機ji接jie口kou通tong訊xun傳chuan輸shu到dao計ji算suan機ji作zuo更geng進jin一yi步bu分fen析xi與yu處chu理li。有you些xie任ren意yi波bo形xing發fa生sheng器qi有you波bo形xing下xia載zai功gong能neng，在zai作zuo一yi些xie麻ma煩fan費fei用yong高gao或huo風feng險xian性xing大da的de實shi驗yan時shi，通tong過guo數shu字zi示shi波bo器qi等deng儀yi器qi把ba波bo形xing實shi時shi記ji錄lu下xia來lai
，然ran後hou通tong過guo計ji算suan機ji接jie口kou傳chuan輸shu到dao信xin號hao源yuan，直zhi接jie下xia載zai到dao設she計ji電dian路lu
，更geng進jin一yi步bu實shi驗yan驗yan證zheng。以yi完wan成cheng以yi上shang提ti到dao的de功gong能neng，並bing且qie在zai波bo形xing輸shu出chu的de精jing度du、穩定性等方麵都有較大提高
，是走在行業前列的新一代任意波發生器。

信號源的主要技術指標傳統函數發生器的主要指標和新近研發的任意波形發生器的主要指標有一些不同，我們這裏分開介紹。

（一）普通函數發生器的主要指標：帶寬（輸出頻率範圍）儀yi器qi的de帶dai寬kuan是shi指zhi模mo擬ni帶dai寬kuan，與yu采cai樣yang速su率lv等deng無wu關guan
，信xin號hao源yuan的de帶dai寬kuan是shi指zhi信xin號hao的de輸shu出chu頻pin率lv的de範fan圍wei

，並bing且qie一yi般ban來lai講jiang信xin號hao源yuan輸shu出chu的de正zheng弦xian波bo和he方fang波bo的de頻pin率lv範fan圍wei不bu一yi致zhi，例li如ru
，某mou函han數shu發fa生sheng器qi產chan生sheng正zheng弦xian波bo的de頻pin率lv範fan圍wei是shi1mHz～240MHz
，而輸出方波的頻率範圍是1mHz～120MHz。頻率（定時）分fen辨bian率lv頻pin率lv分fen辨bian率lv，即ji最zui小xiao可ke調tiao頻pin率lv分fen辨bian率lv，也ye就jiu是shi創chuang建jian波bo形xing時shi可ke以yi使shi用yong的de最zui小xiao時shi間jian增zeng量liang。頻pin率lv準zhun確que度du信xin號hao源yuan顯xian示shi的de頻pin率lv值zhi與yu真zhen值zhi之zhi間jian的de偏pian差cha，通tong常chang用yong相xiang對dui誤wu差cha表biao示shi，低di檔dang信xin號hao源yuan的de頻pin率lv準zhun確que度du隻zhi有you1%，而采用內部高穩定晶體振蕩器的頻率準確度可以達到108～1010。例如，某信號源的頻率準確度為1ppm。

頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)度(du)頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)度(du)是(shi)指(zhi)外(wai)界(jie)環(huan)境(jing)不(bu)變(bian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，在(zai)規(gui)定(ding)時(shi)間(jian)內(nei)
，信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)相(xiang)對(dui)於(yu)設(she)置(zhi)讀(du)數(shu)的(de)偏(pian)差(cha)值(zhi)的(de)大(da)小(xiao)。頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)度(du)一(yi)般(ban)分(fen)為(wei)長(chang)期(qi)頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)度(du)（長穩）和短期頻率穩定度（短穩）。其中，短期頻率穩定度是指經過預熱後
，15分鍾內
，信號頻率所發生的最大變化
；長chang期qi頻pin率lv穩wen定ding度du是shi指zhi信xin號hao源yuan經jing過guo預yu熱re時shi間jian後hou，信xin號hao頻pin率lv在zai任ren意yi三san小xiao時shi內nei所suo發fa生sheng的de最zui大da變bian化hua。輸shu出chu阻zu抗kang信xin號hao源yuan的de輸shu出chu阻zu抗kang是shi指zhi從cong輸shu出chu端duan看kan去qu，信xin號hao源yuan的de等deng效xiao阻zu抗kang。例li如ru，低di頻pin信xin號hao發fa生sheng器qi的de輸shu出chu阻zu抗kang通tong常chang為wei600Ω
，高頻信號發生器通常隻有50Ω，電視信號發生器通常為75Ω。輸shu出chu電dian平ping範fan圍wei輸shu出chu幅fu度du一yi般ban由you電dian壓ya或huo者zhe分fen貝bei表biao示shi，指zhi輸shu出chu信xin號hao幅fu度du的de有you效xiao範fan圍wei。另ling外wai，信xin號hao發fa生sheng器qi的de輸shu出chu幅fu度du讀du數shu定ding義yi為wei輸shu出chu阻zu抗kang匹pi配pei的de條tiao件jian下xia
，所suo以yi必bi須xu注zhu意yi輸shu出chu阻zu抗kang匹pi配pei的de問wen題ti。

（二）任意波發生器的主要指標：取樣（或采樣）速su率lv取qu樣yang速su率lv通tong常chang用yong每mei秒miao兆zhao樣yang點dian或huo者zhe千qian兆zhao樣yang點dian表biao示shi，表biao明ming了le儀yi器qi可ke以yi運yun行xing的de最zui大da時shi鍾zhong或huo取qu樣yang速su率lv。取qu樣yang速su率lv影ying響xiang著zhe主zhu要yao輸shu出chu信xin號hao的de頻pin率lv和he保bao真zhen度du。奈nai奎kui斯si特te取qu樣yang定ding理li規gui定ding，取qu樣yang頻pin率lv或huo時shi鍾zhong速su率lv必bi須xu至zhi少shao是shi生sheng成cheng的de信xin號hao中zhong最zui高gao頻pin譜pu成cheng分fen的de兩liang倍bei，以yi保bao證zheng精jing確que的de複fu現xian。存cun儲chu深shen度du（記錄長度）存儲深度是指用來記錄波形的數據點數，它決定著波形數據的最大樣點數量（相當於時間）。

meigeboxingyangdianzhanyongyigecunchuqiweizhi，meigeweizhidengyudangqianshizhongpinlvxiaquyangjiangeshijian。renyiboxingfashengqidedaikuanshiyourenyibofashengqidequyangsulvhecunchushendujuedingde。chuizhi（幅度）fenbianlvxinhaoyuandechuizhifenbianlvshizhixinhaoyuanzhongkeyibianchengdezuixiaodianyazengliang，yejiushiyiqishumozhuanhuanqideerjinzhizikuandu

，danweiweiwei，taguidingleboxingdefudujingdu。zaihunhexinhaoyuanzhong，chuizhifenbianlvyuyiqiDAC的二進製字長度有關，位越多
，分辨率就越高。信號源的主要功能一台功能較強的信號源，還有信號調製
、頻率掃描
、TTL同步輸出、參考時鍾輸出
、Burst及頻率計信號調製功能:信號調製是指被調製信號中
，幅度
、相位或頻率變化把低頻信息嵌入到高頻的載波信號中，得到的信號可以傳送從語音、到數據
、到視頻的任何信號。

信號調製可分為模擬調製和數字調製兩種

，其中模擬調製，如幅度調製（AM）和頻率調製（FM）最常用於廣播通信中，而數字調製基於兩種狀態

，允許信號表示二進製數據。頻率掃描功能:測量電子設備的頻率特點要求“掃描”正弦波，其會在一段時間內改變頻率。一般分成線性（Lin）掃頻及對數（Log）掃頻
；高級信號發生器支持掃頻功能，而且可以選擇開始頻率、保持頻率、停止頻率和相關時間，有些信號發生器還提供與掃頻同步的觸發信號。TTL同步輸出功能:一般信號源輸出的TTL同步信號是方波經三極管電路轉成的，電平為0（Low）
、3.6～5V（High）。

主要用來同步其他信號源，或其他類型的儀器，以保證觸發同步。參考時鍾輸出功能:TTL同(tong)步(bu)輸(shu)出(chu)隻(zhi)能(neng)保(bao)證(zheng)觸(chu)發(fa)同(tong)步(bu)，要(yao)想(xiang)使(shi)信(xin)號(hao)源(yuan)完(wan)全(quan)同(tong)步(bu)就(jiu)要(yao)讓(rang)時(shi)鍾(zhong)同(tong)步(bu)，參(can)考(kao)時(shi)鍾(zhong)輸(shu)出(chu)就(jiu)是(shi)為(wei)了(le)讓(rang)兩(liang)台(tai)信(xin)號(hao)源(yuan)的(de)時(shi)鍾(zhong)同(tong)步(bu)而(er)設(she)計(ji)的(de)，一(yi)般(ban)參(can)考(kao)時(shi)鍾(zhong)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)較(jiao)穩(wen)定(ding)的(de)方(fang)波(bo)信(xin)號(hao)。

Burst功能:類似OneShot功能，輸入一個TTL信號
，則可讓信號源產生一個周期的信號輸出，設計方式是在沒有信號輸入時，輸出接地即可。頻率計:除市場上簡易的刻度盤顯示之外，無論是LED數碼管或LCDyejingxianshipinlv
，qiyupinlvjidianlushizhongdiede。xiaojiexinhaofashengqishijichudetongyongyiqizhiyi
，shidianzigongchengshixinhaofangzhenshiyandezuijiagongju，zaixuduolingyudouyouguangfandeyingyong。

本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)了(le)函(han)數(shu)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)基(ji)礎(chu)知(zhi)識(shi)

，為(wei)您(nin)的(de)選(xuan)型(xing)和(he)概(gai)念(nian)的(de)了(le)解(jie)提(ti)供(gong)方(fang)便(bian)。我(wo)們(men)選(xuan)購(gou)時(shi)除(chu)關(guan)心(xin)信(xin)號(hao)源(yuan)的(de)基(ji)本(ben)指(zhi)標(biao)外(wai)，還(hai)需(xu)要(yao)關(guan)心(xin)他(ta)的(de)高(gao)級(ji)功(gong)能(neng)，如(ru)波(bo)形(xing)編(bian)輯(ji)和(he)下(xia)載(zai)功(gong)能(neng)，和(he)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)通(tong)訊(xun)能(neng)力(li)
，幾(ji)台(tai)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)同(tong)步(bu)能(neng)力(li)等(deng)等(deng)。根(gen)據(ju)工(gong)程(cheng)師(shi)自(zi)己(ji)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)
，選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)，為(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)設(she)計(ji)進(jin)行(xing)全(quan)麵(mian)

，真(zhen)實(shi)的(de)測(ce)試(shi)
，對(dui)自(zi)己(ji)研(yan)發(fa)的(de)產(chan)品(pin)更(geng)有(you)信(xin)心(xin)。