信号发生器概述
《信号发生器》课件
信号发生器的基本原理
总结词
信号发生器的基本原理概述
详细描述
信号发生器的基本原理是利用振荡器产生一定频率和幅度的正弦波，然后通过波 形合成技术生成其他波形。振荡器通常由电感和电容组成，通过改变电感或电容 的参数，可以改变输出信号的频率。
信号发生器的分类
总结词
信号发生器的分类概述
详细描述
信号发生器有多种分类方式。按波形分类，可分为正弦波信号发生器、方波信号发生器和脉冲信号发生器等；按 频率分类，可分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器等；按用途分类，可分为测量用信号发生 器和测试用信号发生器等。
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目 录
• 信号发生器概述 • 信号发生器的工作原理 • 信号发生器的应用 • 信号发生器的使用与维护 • 信号发生器的发展趋势与展望
01
信号发生器概述
信号发生器的定义与用途
总结词
信号发生器的定义与用途概述
详细描述
信号发生器是一种能够产生电信号的电子设备，广泛应用于通信、测量、控制 等领域。它可以产生各种波形，如正弦波、方波、三角波等，用于测试、模拟 和控制系统。
干燥、通风良好、无尘的环境中，避免强烈振动和磁场干扰。
05
信号发生器的发展趋势与展望
信号发生器的发展历程
信号发生器的起源
信号发生器的历史可以追溯到20 世纪初，当时它被用于电信和广
播领域。
模拟信号发生器
在20世纪的大部分时间里，模拟信 号发生器占据主导地位，它通过连 续的电压或电流输出信号。
数字信号发生器
信号发生器的正确使用方法
信号发生器的正确使用方法包括
首先，确保电源连接正确，避免电源电压过高或过低；其次，根据需要选择合适的输出信号类型和参 数，如波形、频率、幅度等；再次，确保输出连接正确，避免连接短路或开路；最后，遵循安全操作 规程，避免发生意外事故。
第三章：信号发生器
3.2 低频信号发生器
概述： 1）低频信号发生器的输出信号频率范围通常为 20HZ~20KHZ，也称为音频信号发生器。 2）低频信号发生器可用于测试调整低频放大器、 传输网络和广播、音响等电声设备，还可为高频 信号发生器提供外部调制信号。
3．2．1 低频信号发生器的主要性能指标 （1）频率范围。1Hz～20KHz或延伸到 1MHz （2）频率稳定度。（0.1～0.4）%/小时 （3）频率的准确度。 ±(1～2)% （4）输出电压。0～10V连续可调 （5）输出功率。0.5～5w连续可调 （6）输出阻抗。50Ω、75Ω、150Ω、 600Ω和5KΩ （7）非线性失真系数。(0.1～1)% （8）输出形式:平衡输出与不平衡输出。
4．输出级：包括功率放大，输出衰减、阻 抗匹配等几部分电路。功放和输出衰减已 在前面讲过，这里就不讲了，由于高频信 号发生器必须工作在 阻抗匹配的条件下， （输出阻抗一般为50欧或75欧）否则将影 响衰减系数、前一级电路的正常工作、降 低输出功率或在输出电缆中形成驻波等。 所以必须在输出端与负载之间加入阻抗变 换器以实现阻抗的匹配。
应用实例：放大倍数等于输出电压与输入电压之比。
毫伏表
信号源 示波器 被测 放大器
放大器放大倍数测量连线图
3.3 函数信号发生器 函数信号发生器实际上是一种多波形信号源， 可以输出正弦波、方波、三角波、斜波、半 波正弦波及指数波等。由于其输出波形均可 用数学函数描述，故命名为函数发生器。目 前函数发生器输出信号的频率低端可至几毫 HZ，高端可达50MHZ。除了作为正弦信号源 使用外，还可以用来测试各种电路和机电设 备的瞬态特性、数字电路的逻辑功能、模数 转换器、压控振荡器以及锁相环的性能。
信号发生器 衰减波形
信号发生器衰减波形一、信号发生器概述信号发生器是一种电子设备，主要用于产生各种频率和幅度的信号。
信号发生器在通信、自动控制、音频处理等领域有着广泛的应用。
根据产生信号的原理，信号发生器可以分为模拟信号发生器和数字信号发生器。
模拟信号发生器可以产生连续变化的模拟信号，而数字信号发生器则可以产生离散的数字信号。
二、衰减波形基础知识1.衰减波形的定义衰减波形是指信号在传输过程中，随着距离的增加，信号幅值逐渐减小的波形。
衰减波形是信号发生器的一个重要参数，反映了信号的衰减特性。
2.衰减波形的重要性衰减波形对于信号的传输质量和稳定性有着重要的影响。
合理的衰减波形可以保证信号在传输过程中不会出现过度衰减，从而保证信号的质量和稳定性。
3.衰减波形的表示方法衰减波形通常用对数表示法，即用信号幅值的对数随距离的变化来表示。
这种表示方法可以清晰地反映出信号的衰减特性。
三、信号发生器衰减波形设置1.衰减波形设置的意义衰减波形设置是指在信号发生器中，通过改变信号的衰减特性，从而满足不同应用场景的需求。
合理的衰减波形设置可以提高信号的传输质量和稳定性。
2.衰减波形设置的方法信号发生器的衰减波形设置通常通过调整内部电路的参数来实现。
具体方法可以根据信号发生器的说明书进行操作。
3.衰减波形设置的注意事项在设置衰减波形时，需要注意信号发生器的额定功率和负载电阻，避免因超过额定功率或负载电阻不匹配而损坏信号发生器。
四、衰减波形在信号发生器中的应用1.通信系统中的应用在通信系统中，信号发生器的衰减波形设置对信号的传输质量和稳定性有着直接的影响。
合理的衰减波形设置可以保证信号在传输过程中不会出现过度衰减，从而提高通信系统的性能。
2.自动控制领域中的应用在自动控制领域，信号发生器的衰减波形设置对控制信号的传输质量和稳定性有着重要的影响。
合理的衰减波形设置可以保证控制信号在传输过程中不会出现过度衰减，从而提高自动控制系统的性能。
3.音频处理中的应用在音频处理领域，信号发生器的衰减波形设置对音频信号的传输质量和稳定性有着重要的影响。
rf generator 原理
rf generator 原理RF信号发生器（RF generator）是一种用于产生射频信号的仪器设备。
它在无线通信、雷达、无线电广播等领域起着重要作用。
本文将详细介绍RF信号发生器的原理和工作方式。
引言概述：RF信号发生器是一种能够产生射频信号的设备，它可以用于测试和校准射频设备、无线通信系统以及其他射频应用。
它的工作原理基于射频信号的合成和调制技术。
本文将从三个方面详细阐述RF信号发生器的原理和工作方式。
正文内容：1. 射频信号的合成技术1.1 频率合成器频率合成器是RF信号发生器中的关键部件，它能够根据需要产生特定频率的射频信号。
常见的频率合成器有直接数字频率合成（DDS）和锁相环（PLL）技术。
DDS技术通过数字信号处理器（DSP）生成射频信号，具有高精度和快速调频特点。
PLL技术则通过反馈控制实现频率合成，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
1.2 相位合成器相位合成器用于控制射频信号的相位，它可以实现相位调制和相位连续调节。
常见的相位合成器有直接数字相位合成器（DPSK）和相位锁定环（PLL）技术。
DPSK技术通过数字信号处理器（DSP）对信号进行相位调制，具有高精度和灵活性。
PLL技术则通过反馈控制实现相位合成，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
1.3 幅度合成器幅度合成器用于控制射频信号的幅度，它可以实现幅度调制和幅度连续调节。
常见的幅度合成器有直接数字幅度合成器（DAS）和幅度锁定环（ALC）技术。
DAS技术通过数字信号处理器（DSP）对信号进行幅度调制，具有高精度和灵活性。
ALC技术则通过反馈控制实现幅度合成，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
2. 射频信号的调制技术2.1 调频技术调频技术是一种常用的射频信号调制技术，它通过改变信号的频率来传输信息。
调频技术可以实现宽带信号的传输，具有抗干扰能力强的优点。
常见的调频技术有频率调制（FM）和直接数字频率调制（DFM）。
2.2 调幅技术调幅技术是一种常用的射频信号调制技术，它通过改变信号的幅度来传输信息。
简述信号发生器的作用
信号发生器的作用1. 信号发生器的定义和概述信号发生器是一种电子测试设备，用于产生各种类型的电信号。
它可以产生不同频率、幅度、相位和波形的信号，用于电子设备的测试、测量和校准。
2. 信号发生器的主要功能信号发生器具有以下主要功能：2.1 波形生成功能信号发生器可以根据需求生成各种类型的波形，包括正弦波、方波、脉冲波、三角波、锯齿波等。
这些波形广泛应用于电子设备的测试、仿真和研究中。
2.2 频率调节功能信号发生器可以通过调节频率参数，生成不同频率的信号。
频率调节范围通常从几赫兹到数千兆赫兹，甚至更高。
这使得信号发生器在射频（RF）和微波（MW）领域的测试中有很大的用途。
2.3 幅度调节功能信号发生器可以通过调节幅度参数，改变信号的幅度。
这对于测试设备的线性度、灵敏度和增益等性能参数非常重要。
2.4 相位调节功能信号发生器可以通过调节相位参数，改变信号的相位。
相位调节功能在通信和信号处理系统的测试和调试中起着至关重要的作用。
2.5 脉宽调节功能信号发生器可以通过调节脉宽参数，改变信号的脉冲宽度。
这对于测试脉冲信号设备的性能和响应特性非常重要。
2.6 调制功能信号发生器还具有调制功能，可以对信号进行调幅、调频、调相等各种调制方式。
这对于通信系统的测试和调整至关重要。
2.7 多信号同步功能一些高级信号发生器还具有多信号同步功能，可以产生多个相互关联的信号，并实现各种复杂的测试和仿真场景。
3. 信号发生器的应用领域信号发生器在各个领域的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：3.1 通信系统测试信号发生器广泛应用于无线通信系统的测试和调试。
它可以产生各种带宽、频率和调制方式的信号，用于测试和评估通信系统的性能和容量。
3.2 射频测试信号发生器在射频测试中也发挥着重要作用。
它可以产生高频率的信号，用于测试射频设备的参数和性能。
3.3 校准和测量信号发生器可以用于校准其他测试设备，如示波器、频谱分析仪等。
它还可以用作标准信号源，用于测量和比较其他设备的性能参数。
CA1640-2P使用说明书函数信号发生器的使用1640
按 波 形 分
非正弦波信号发生器
矩形波
锯齿波 阶梯波
钟形波
二、CA1640-2P型函数信号发生器面板认识
LED频率 显示窗口 LED输出电 压显示窗口 幅度调 节旋钮 扫频 宽度
扫频 速率
外测频 率开关 输入端
占空比 开关、 旋钮
TTL 信号 输出
电源开关
频率调 节旋钮 频率范围 选择开关
用于对一般信号源 或其他测量仪器进行校准。
3 校准源
(二）分类
1、按输出信号频率范围分
名称 超低频信号发生器 低频信号发生器 频率范围 1KHz以下 1Hz~1MHz
视频信号发生器
高频信号发生器 超高频信号发生器
20Hz~30MHz
300KHz~300MHz 300MHz以上
2、按输出信号波形划分
TW T 占空比=
T:周期 TW
T TW:脉冲宽 度
作业：
1、简述信号发生器的三个用途。
2、已知频率f=1KHz, 脉冲宽度 TW=0.4mS的矩形波，求该波形的占 空比。
3、 CA1640-2P型函数信号发生器能 输出哪三种信号波形？
顺时针调节此旋钮，增大电压输出幅度； 逆时针调节此旋钮，减小电压输出幅度。
幅度调节 8 旋钮
9
将占空比开关按入，占空比 指示灯亮，调节占空比旋钮， 可改变波形的占空比。
占空比 调节开 关/旋钮
扫频 旋钮
扫频 开关
轻按扫频开关，选择适当扫频信号； 调节速率旋钮，可改变扫频速度；改变 线性/对数开关可产生线性扫频和对数扫频。
扫频/ 计数 功能 选择
波形 选择 开关
衰减 开关
电平调 节开关、 旋钮
函数信号发生器
4、斜波产生
（1）、波形开关置“三角波”。 （2）、占空比开关按入指示灯亮。 （3）、调节占空比旋钮，三角波将变成 斜波。
5、外测频率
（1）、按入外测开关，外测频指示灯 亮。 （2）、外测信号由计数/频率输入端输 入。 （3）、选择适当的频率范围，由高量 程向低量程选择合适的有效数，确保测 量精度（注意：当有溢出指示时，请提 高一档量程）。
YB1600系列
函数信号发生器
概述 函数信号发生器是一种多波形信号源, 它能产生某种特定的周期性时间函数波 形.可输出很低频率的信号,也称为低频 信号发生器或波形发生器.工作频率从几 毫赫兹到十兆赫兹.一般能产生正弦波, 方波和三角波,有的还可以产生锯齿波、 矩形波（宽度和重复周期可调）、正负 尖脉冲等波形。
（1）、将波形选择开关（WAVE FORM）分别按正弦波、方波、三角波。 此时示波器屏幕上将分别显示正弦波、 方波、三角波。 （2）、改变频率选择开关，示波器显 示的波形以及LED窗口显示的频率将发 生明显变化。 （3）、幅度旋钮（AMPLITUDE）顺 时针旋转至最大，示波器显示的波形幅 度将≥20 VP—P。
函数信号发生器
它能进行调频，因而可成为低频扫频信 号源。函数信号发生器能在生产、测试、 仪器维修和实验时作信号源使用。 产生信号的方法有3种，一种是用施 密特电路产生方波，然后经变换得到三 角波和正弦波，第二种是先产生正弦波 再得到方波和三角波，第三种是先产生 三角波再转换为方波和正弦波。
信号发生器分通用和专用 信号发生器 专用信号发生器:电视信号 发生器、编码信号发生器等。 通用信号发生器：正弦信 号发生器、脉冲信号发生器、 函数信号发生器等。
6、TTL输出
（1）、TTL/CMOS端口接示波器Y轴 输入端（DC输入）。 （2）、示波器将显示方波或脉冲波， 该输出端可作TTL/CMOS数字电路实验 时钟信号源。
信号发生器
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中国航天科工集团二院203所
三、有关调制技术特性
调幅 ：输出幅度按给定规律变化的过程。 调幅度(系数)：已调制波最大和最小幅度之差的一半与这些幅度 平均值之比，一般用百分数表示。通常用符号MA表示。例如，调 幅度：60%。 有效调幅系数：调幅信号加到线性检波器时，线性检波器输出的 调制频率基波分量电压峰值与反映载波的直流分量之比，用百分 数表示。 调幅信号包络：当调制信号的相位连续变化360°时，载波频率 随时间所扫过区域的上、下边沿线。 调幅失真：射频信号被一正弦信号调幅时，信号发生器输出的调 幅信号经由线性检波器测得的波形失真，有时也称为“包络失真 ”。一般用百分数或分贝数表示。例如，调制频率为1kHz，调幅 度10%~90%时的调幅失真：≤0.2%。
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常用微波分段代号：
波段代号 L S C X Ku K Ka
频率范围(GHz) 1-2 2-4 4-8 8-12 12-18 18-27 27-40
注：引自《微波技术基础》，廖承恩，1995
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通用信号发生器在早期曾按频率范围划分为：
超低频信号发生器，频率范围为 0.001～1000Hz；
低频信号发生器，频率范围为 20Hz～1MHz； 高频信号发生器，频率范围为 200kHz～30MHz； 甚(特)高频信号发生器，频率范围为 30～300MHz； 超高频信号发生器，频率范围为 300MHz以上。
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杂(非谐)波：信号发生器在规定的输出幅度时，杂波含量。载波 频率附近的某一频率范围(一般是fc/3～3fc)内除了谐波、分谐波 之外的离散波幅度与载波信号fc幅度之比，称为杂波抑制度，通 常用低于载波的分贝数 (dBc) 表示，杂波有时称为假信号。例如 ，杂波抑制≤-60dBc。 谐波失真：信号发生器在规定的输出幅度时，各次谐波电压(有效 值)与基波电压(有效值)之比，通常用百分数表示；各次谐波功率 与载波信号功率之比，通常用分贝(dB)数表示。 与电源频率相关的杂波：信号发生器在规定的输出幅度时，离载 波信号为电源频率及其倍数频率处的杂波含量。用离载波信号为 电源频率及其倍数频率处的离散谱信号幅度与载波信号幅度之比 ，称为与电源频率相关的杂波抑制度，通常用低于载波的分贝数 (dBc)表示。在我国，由于电网电源频率为50Hz，所以与电源频 率相关的杂波是偏离载波频率fc为50Hz、100Hz和150Hz等处的 杂波。例如，与电源频率相关的杂波抑制≤-60dBc。 剩余调频：信号发生器在规定的输出幅度时，输出信号在规定带 宽内的等效调频频偏。例如，剩余调频≤2Hz，在0.3～3kHz带宽 时。国际规定用有效值(rms)表示。
信号发生器简易使用手册
信号发生器简易使用手册一、概述信号发生器主要的功能是在手机测试时提供符合要求的信号，因此我们在使用前要先了解信号发生器的一些基本的性能指标（如所能产生的信号频率范围、幅值范围等），选择符合我们要求的仪器来进行测试。
信号的频率范围一般都会标在仪器的前面板上，使用前应多加留意。
下面我们就以Agilent E4438C ESG V ector Signal Generator为例来说明信号发生器的基本使用方法。
二、基本项设置和功能1、显示屏显示当前功能的信息。
信息包括状态指示，频率和幅值设置，错误消息。
软键的标注位于显示屏的右手边。
2、软键软键激活显示屏上对应的每个键的功能。
3、频率设置键按这个键可以设置有关频率的功能。
例如改变RF输出频率或使用菜单设置频率的属性如参考频率和频率偏差等。
4、幅值设置键按这个键可以设置有关幅值的功能。
例如改变RF输出幅值或使用菜单设置幅值的属性如功率搜索，用户平面和电平模式等。
5、旋纽旋转这个旋纽可以增加或减少数值或改变高亮数字或性能。
也可以使用它来列表中单步移动或在一行中选择项目。
6、菜单键这些键可以通过软键设置列表扫描和单步扫描，有用功能，LF输出和各种调制类型等。
7、保存键通过这个键可以将数据保存到仪器状态寄存器中。
仪器状态寄存器分为10个序列（0～9），每个序列包括100个寄存器（00～99）。
保存键允许保存和重现频率和幅值设置。
一当仪器状态被保存了，所有的频率，幅值和调制设置可以通过Recall键重现。
8、重现键重现先前保存在寄存器里的仪器状态。
9、外部输入连接端口1这个BNC（同轴电缆接插件）输入连接端口接受AM，FM和√M ±1 V p的信号。
对于所有的调制方式，±1 V p 形成指示的偏移或深度。
当为AM，FM或√M选择ac_coupled输入，峰值输入电压偏离1 V p 3％时，显示屏上的HI/LO指示高亮。
破坏电压是5V rms和10V p。
DDS信号发生器原理精编版
DDS信号发生器原理精编版DDS（Direct Digital Synthesis）信号发生器是一种基于数字技术的信号发生器，其工作原理是通过数字计算和控制来生成不同频率、幅度和相位的信号。
以下为DDS信号发生器的原理精编版，总字数为1200字以上。
1.概述DDS信号发生器是一种使用数字技术直接合成信号的设备。
传统的信号发生器使用模拟电路来生成信号，需要频率和相位调节器等组件。
而DDS信号发生器采用数字计算和控制的方法生成信号，通过数字控制不同参数，如频率、幅度和相位，从而产生多种复杂信号。
2.数字信号合成器DDS信号发生器的核心是数字信号合成器（DSS，Digital Signal Synthesizer）。
DSS由时钟发生器、数字控制单元、相位累加器、振荡器以及数模转换器等组成。
时钟发生器产生高稳定性的时钟信号，数字控制单元用于控制输出信号的频率、幅度和相位，相位累加器用于累加相位信息，振荡器用于产生基准信号，数模转换器将数字信号转换为模拟信号。
3.累加相位法DDS信号发生器通过累加相位法产生不同频率的输出信号。
相位累加器根据数字控制单元提供的相位数据定时累加，产生一系列相位信息。
相位信息被送入振荡器，振荡器以一定的频率产生基准信号，该信号经过数字控制单元的控制，与相位信息相加得到新的信号。
新的信号经过数模转换器转换为模拟信号，即成为DDS信号发生器的输出信号。
4.数字控制单元数字控制单元是DDS信号发生器的控制核心，通过控制数字信号的处理和合成过程来实现对输出信号的控制。
数字控制单元接收外部输入的频率、幅度和相位参数，通过PLL（Phase Locked Loop）锁定时钟频率，并对输入参数进行数码量化。
数码量化的结果被送入相位累加器，控制累加速度，产生相位信息。
此外，数字控制单元还实现了输出信号的补偿和校正功能，保证输出信号的稳定性和准确性。
5.振荡器振荡器是DDS信号发生器中的一个重要组件，负责产生基准信号。
信号发生器原理
第三节 高频信号发生器
(13) “V零点”旋钮 调节电压表零点。 (14) “1V校准”旋钮 用以校准电压表的1V档读数(刻度)。 (15) “M%零点”旋钮 在“调幅度调节”旋钮臵于起始位臵(即
逆时针旋转到底)时，将“M%”表调整到零这一过程须在电压表 指示在1V时进行，否则“M%”表的指示是不正确的。 2.准备工作 1) 首先检查交流电压是220V还是110V，并将仪器的电源变换插头 放在相应的电压位臵上。 2) 由于电源变压器进线中有高频滤波电容器，使机壳带有一定电 位，若仪器机壳没有接地线，则必须在使用者的脚下垫绝缘垫。
第二节 低频信号发生器
一、对低频信号发生器的一般要求 1.频率 2.非线形失真
3.输出电压 4.输出阻抗 二、低频信号发生器的基本组成与原理 低频信号发生器的基本组成框图如图5⁃4所示。
图5-4
低频信号发生器框图
第二节 低频信号发生器
1.振荡器 (1) RC振荡电路 RC振荡电路有RC移相振荡电路、RC双T选频振 荡电路和RC文氏电桥振荡电路三种。
第三节 高频信号发生器
(7) “外调幅输入”接线柱 当需要1000Hz和400Hz以外的调幅波 时，可由此输入音频调制信号(此时“调幅度调节”旋钮应臵于 “等幅”档)，也可将内调制信号发生器输出的400Hz或者1000Hz
音频信号由此引出。 (8) “调幅度调节”旋钮 用以改变调制信号发生器音频信号的幅 度。 (9) “0～1V”输出插孔 它是从步进衰减器前引出的。 (10) “0～0.1V”输出插孔 它是从步进衰减器后引出的。 (11) 电压表(“V”表) 指示输出载波信号的电压值。 (12) 调幅度表(“M%”表) 指示输出调幅波信号的调幅度，不论 对内调制还是外调制均可指示，在30%调幅度处标有红线，此为 常用的调幅度值。
dds信号发生器原理
dds信号发生器原理DDS信号发生器原理DDS信号发生器，即直接数字频率合成技术（Direct Digital Synthesis），是一种用于产生高精度、高稳定度的周期性信号的设备。
它广泛应用于电子测试、通信、测量以及科学研究等领域。
本文将从原理的角度介绍DDS信号发生器的工作原理及其优势。
一、原理概述DDS信号发生器的原理基于数字频率合成技术，它通过数字方式产生信号，相比于传统的模拟方式，在频率和相位的精度、调制能力等方面具有更大的优势。
其基本原理如下：1. 频率控制器：DDS信号发生器内部有一个频率控制器，它用于确定输出信号的频率。
频率控制器通常由一个晶振或参考信号源提供参考频率，然后经过频率分频器、多路选择器等模块，最终生成所需的输出频率。
2. 数字信号发生器：DDS信号发生器内部还有一个数字信号发生器，它用于产生数字信号。
数字信号发生器通常由一个相位累加器和一个查表器组成。
相位累加器负责累加相位，查表器根据累加器的值查找对应的幅值，从而实现信号的产生。
3. 数模转换器：DDS信号发生器的输出通常是一个数字信号，为了将其转换为模拟信号，需要通过一个数模转换器。
数模转换器将数字信号转换为模拟信号，然后经过滤波器等模块进行进一步处理，最终得到所需的模拟输出信号。
二、工作原理DDS信号发生器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 设置频率：用户通过界面或命令设置所需的输出频率，这个频率会被输入到频率控制器中。
2. 相位累加：频率控制器接收到用户设置的频率后，将其转换为相位累加的速度。
相位累加器开始从初始相位开始逐渐累加，累加的速度由频率控制器控制。
3. 查表输出：相位累加器的输出值会作为查表器的输入，查表器根据输入值在查表表格中查找对应的幅值，并输出。
4. 数模转换：查表器的输出是一个数字信号，为了得到模拟输出信号，需要通过数模转换器进行转换。
数模转换器将数字信号转换为模拟信号，并经过滤波器等模块进行进一步处理。
信号发生器的使用
信号发生器的使用一、信号发生器概述信号发生器是用来产生特定波形信号的设备，一般来说，可以产生正弦波、矩形波、三角波等常见信号，功能更高级的信号发生器还可以产生任意形状的信号。
这里使用的信号发生器只能输出正弦波和方波两种信号，其面板如上图所示。
二、信号发生器的使用使用信号发生器，第一步是接上信号测试线。
我们使用的信号发生器有两个输出端子，分别是“输出A”和“输出B”，我们只使用“输出A”，“输出B”输出的波形是不对的。
将测试线接好之后，就可以开启电源开关了。
我们使用的信号发生器在刚上电的情况下，默认的是从“输出A”输出1000Hz、1Vrms的正弦信号。
那么如何改变其输出频率、输出幅度、以及输出的波形呢？大家把信号发生器与示波器相连，跟着下面的例子来操作，并且观察示波器上的波形变化。
(一)输出频率为120Hz，有效值为3V的正弦波先按“频率”键，然后分别按数字键“1”、“2”、“0”，因为频率单位是Hz，所以按一下“Hz/V/s”按钮，即完成频率的输入。
然后按“幅度”键，再按一下数字键“3”，因为单位是V，所以按“Hz/V/s”键，即完成幅度的输入。
最后按一下“正弦”按钮，即会输出正弦波。
用示波器观察输出的波形，看是否与输入的参数相符。
注意：在输出正弦波时，输入的幅度是正弦波的有效值，屏幕上显示为Vrms，代表是有效值，而用示波器观察时，读出来的是正弦波的峰峰值，应该将峰峰值换算成有效值，以验证输出波形的正确。
(二)输出频率为120000Hz、有效值为3.2V的正弦波先按“频率”键，然后依次按数字键“1”、“2”、“0”、“0”、“0”、“0”，因为频率单位是Hz，所以按一下“Hz/V/s”按钮，即完成频率的输入。
因为120000Hz等于120KHz，因此也可以按数字键“1”、“2”、“0”，再按“kHz/mV/ms”键来进行频率的输入。
然后按“幅度”键，由于面板上无法输入小数点，所以要把3.2V转换为3200 mV来输入，分别按数字键“3”、“2”、“0”、“0”，最后按“kHz/mV/ms”键，即完成幅度的输入。
WEN
目录前言 (2)1信号发生器概述 (3)2方案论证与比较 (4)2.1 方案一 (4)2.2 方案二 (5)3 硬件原理 (7)3.1 MCS-51单片机的内部结构 (7)3.1.1 内部结构概述 (7)3.1.2 CPU结构 (8)3.1.3 存储器和特殊功能寄存器 (9)3.2 P0-P3口结构 (10)3.3 DAC0832的引脚及功能 (11)4 软件设计 (13)4.1 主流程图 (13)4.2 源程序 (24)5 硬件仿真 (13)5.1 三角波仿真图 (24)5.2 方波仿真图 (27)5.3 正弦波仿真图 (28)总结 (31)参考文献 (32)前言波形发生器也称函数发生器，作为实验信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。
目前，市场上常见的波形发生器多为纯硬件的搭接而成，且波形种类有限，多为锯齿波，正弦波，方波，三角波等波形。
信号发生器作为一种常见的应用电子仪器设备，传统的可以完全由硬件电路搭接而成，如采用555振荡电路发生正弦波、三角波和方波的电路便是可取的路经之一，不用依靠单片机。
但是这种电路存在波形质量差，控制难，可调范围小，电路复杂和体积大等缺点。
在科学研究和生产实践中，如工业过程控制，生物医学，地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源。
而由硬件电路构成的低频信号其性能难以令人满意，而且由于低频信号源所需的RC很大；大电阻，大电容在制作上有困难，参数的精度亦难以保证；体积大，漏电，损耗显著更是致命的弱点。
一旦工作需求功能有增加，则电路复杂程度会大大增加。
1 信号发生器概述在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到各种各样的信号波形发生器。
随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。
用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比，其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标，都有了很大的提高。
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信号发生器概述
凡是产生测试信号的仪器，统称为信号源，也称为信号发生器，它用于产生被测电路所需特定参数的电测试信号。
信号源是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器。
信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
可见信号源在电子实验和测试处理中，并不测量任何参数，而是根据使用者的要求，仿真各种测试信号，提供给被测电路，以达到测试的需要。
信号源的分类和作用
信号源有很多种分类方法，其中一种方法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。
其中混和信号源主要输出模拟波形；逻辑信号源输出数字码形。
混和信号源又可分为函数信号发生器和任意波形/函数发生器，其中函数信号发生器输出标准波形，如正弦波、方波等，任意波/函数发生器输出用户自定义的任意波形；逻辑信号发生器又可分为脉冲信号发生器和码型发生器，其中脉冲信号发生器驱动较小个数的的方波或脉冲波输出，码型发生器生成许多通道的数字码型。
如泰克生产的AFG3000系列就包括函数信号发生器、任意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器的功能。
另外，信号源还可以按照输出信号的类型分类，如射频信号发生器、扫描信号发生器、频率合成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。
信号源也可以按照使用频段分类，不同频段的信号源对应不同应用领域。
下面我们将对函数信号发生器和任意波形/函数发生器做简要介绍：
1、函数信号发生器
函数发生器是使用最广的通用信号源，提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还同时具有调制和扫描功能。
函数波形发生器在设计上分为模拟式和数字合成式。
众所周知，数字合成式函数信号源（DDS）无论就频率、幅度乃至信号的信噪比（S/N）均优于模拟式，其锁相环（PLL）的设计让输出信号不仅是频率精准，而且相位抖动（phaseJitter）及频率漂移均能达到相当稳定的状态，但数字式信号源中，数字电路与模拟电路之间的干扰始终难以有效克服，也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器，如今市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。
2、任意波形发生器
任意波形发生器，是一种特殊的信号源，不仅具有一般信号源波形生成能力，而且可以仿真实际电路测试中需要的任意波形。
在我们实际的电路的运行中，由于各种干扰和响应的存在，实际电路往往存在各种缺陷信号和瞬变信号，如果在设计之初没有考虑这些情况，有的将会产生灾难性后果。
任意波发生器可以帮您完成实验，仿真实际电路，对您的设计进行全面的测试。
由于任意波形发生往往依赖计算机通讯输出波形数据。
在计算机传输中，通过专用的波
形编辑软件生成波形，有利于扩充仪器的能力，更进一步仿真实验。
另外，内置一定数量的非易失性存储器，随机存取编辑波形，有利于参考对比，或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。
有些任意波形发生器有波形下载功能，在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到设计电路，更进一步实验验证。
以完成以上提到的功能，并且在波形输出的精度、稳定性等方面都有较大提高，是走在行业前列的新一代任意波发生器。
信号源的主要技术指标
传统函数发生器的主要指标和新近研发的任意波形发生器的主要指标有一些不同，我们这里分开介绍。
（一）普通函数发生器的主要指标：
带宽（输出频率范围）
仪器的带宽是指模拟带宽，与采样速率等无关，信号源的带宽是指信号的输出频率的范围，并且一般来讲信号源输出的正弦波和方波的频率范围不一致，例如，某函数发生器产生正弦波的频率范围是1mHz ～240MHz，而输出方波的频率范围是1mHz～120MHz。
频率（定时）分辨率
频率分辨率，即最小可调频率分辨率，也就是创建波形时可以使用的最小时间增量。
频率准确度
信号源显示的频率值与真值之间的偏差，通常用相对误差表示，低档信号源的频率准确度只有1%，而采用内部高稳定晶体振荡器的频率准确度可以达到108～1010。
例如，某信号源的频率准确度为1ppm。
频率稳定度
频率稳定度是指外界环境不变的情况下，在规定时间内，信号发生器输出频率相对于设置读数的偏差值的大小。
频率稳定度一般分为长期频率稳定度（长稳）和短期频率稳定度（短稳）。
其中，短期频率稳定度是指经过预热后，15分钟内，信号频率所发生的最大变化；长期频率稳定度是指信号源经过预热时间后，信号频率在任意三小时内所发生的最大变化。
输出阻抗
信号源的输出阻抗是指从输出端看去，信号源的等效阻抗。
例如，低频信号发生器的输出阻抗通常为600Ω，高频信号发生器通常只有50Ω，电视信号发生器通常为75Ω。
输出电平范围
输出幅度一般由电压或者分贝表示，指输出信号幅度的有效范围。
另外，信号发生器的输出幅度读数定义为输出阻抗匹配的条件下，所以必须注意输出阻抗匹配的问题。
（二）任意波发生器的主要指标：
取样（或采样）速率
取样速率通常用每秒兆样点或者千兆样点表示，表明了仪器可以运行的最大时钟或取样
速率。
取样速率影响着主要输出信号的频率和保真度。
奈奎斯特取样定理规定，取样频率或时钟速率必须至少是生成的信号中最高频谱成分的两倍，以保证精确的复现。
存储深度（记录长度）
存储深度是指用来记录波形的数据点数，它决定着波形数据的最大样点数量（相当于时间）。
每个波形样点占用一个存储器位置，每个位置等于当前时钟频率下取样间隔时间。
任意波形发生器的带宽是由任意波发生器的取样速率和存储深度决定的。
垂直（幅度）分辨率
信号源的垂直分辨率是指信号源中可以编程的最小电压增量，也就是仪器数模转换器的二进制字宽度，单位为位，它规定了波形的幅度精度。
在混和信号源中，垂直分辨率与仪器DAC的二进制字长度有关，位越多，分辨率就越高。
信号源的主要功能
一台功能较强的信号源，还有信号调制、频率扫描、TTL同步输出、参考时钟输出、Burst及频率计
信号调制功能:信号调制是指被调制信号中，幅度、相位或频率变化把低频信息嵌入到高频的载波信号中，得到的信号可以传送从语音、到数据、到视频的任何信号。
信号调制可分为模拟调制和数字调制两种，其中模拟调制，如幅度调制（AM）和频率调制（FM）最常用于广播通信中，而数字调制基于两种状态，允许信号表示二进制数据。
频率扫描功能:
测量电子设备的频率特点要求“扫描”正弦波，其会在一段时间内改变频率。
一般分成线性（Lin）扫频及对数（Log）扫频；高级信号发生器支持扫频功能，而且可以选择开始频率、保持频率、停止频率和相关时间，有些信号发生器还提供与扫频同步的触发信号。
TTL同步输出功能:一般信号源输出的TTL同步信号是方波经三极管电路转成的，电平为0（Low）、3.6～5V（High）。
主要用来同步其他信号源，或其他类型的仪器，以保证触发同步。
参考时钟输出功能:TTL同步输出只能保证触发同步，要想使信号源完全同步就要让时钟同步，参考时钟输出就是为了让两台信号源的时钟同步而设计的，一般参考时钟输出频率较稳定的方波信号。
Burst功能:类似OneShot功能，输入一个TTL信号，则可让信号源产生一个周期的信号输出，设计方式是在没有信号输入时，输出接地即可。
频率计:除市场上简易的刻度盘显示之外，无论是LED数码管或LCD液晶显示频率，其与频率计电路是重叠的。
小结
信号发生器是基础的通用仪器之一，是电子工程师信号仿真实验的最佳工具，在许多领域都有广泛的应用。
本文介绍了函数信号发生器的基础知识，为您的选型和概念的了解提供方便。
我们选购时除关心信号源的基本指标外，还需要关心他的高级功能，如波形编辑和下
载功能，和计算机的通讯能力，几台信号发生器的同步能力等等。
根据工程师自己的应用需要，选择合适的信号发生器，为工程师的设计进行全面，真实的测试，对自己研发的产品更有信心。