任意波形信号发生器

时应该符合信噪比的要求。
要求：通常输出幅度为1mV~5V，负载为50Ω。
2. 幅度分辨率
定义：信号发生器输出电压在幅度上的分辨能力，它主
要取决于D/A变换器位数。
关系：D/A变换器位数越多，信号发生器中可以编程的
最小电压增量就越小，即它的幅度分辨率越高。但D/A变换
器位数越多会降低其工作速度，不利于输出信号频率的提高，
电子测量与仪器（第3版） 2.6 任意波形信号发生器
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用于产生自然界中，如雷电、地震、心脏跳动与机器运
转等产生的任意形状的复杂波形。
2.6.1 任意波形信号发生器的电路结构形式
① 以直接数字合成（DDS）技术为基础，通过改变DDS中
查找表的数据来产生任意波形的信号。
② 任意波形信号发生器的电路结构分为DDWS和DDFS两
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1. 直接数字合成工作原理
的偏移值，从而实现偏移控制与调整。由幅度控制器输出
的合成信号再经功率放大器进行功率放大等，最后由输出
端口A输出。
电子测量与仪器（第3版） 2.7.1 工作原理与使用条件
2. 操作控制工作原理
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微处理器通过接口电路控制键盘及显示部分。当有按键
按下时，微处理器识别出该按键的编码，然后转去执行该
储的最大样点数。该容量越大，存储的样点数越多，表现波
形随时间变化的内容越丰富。
4. 采样率
定义：从D/A变换器从波形存储器中读取数据的速率。
电子测量与仪器（第3版）
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2.6.3 任意波形信号发生器的主要技术指标
5. 输出通道数
任意波形信号发生器可以单通道输出，也可以双通道或
多通道输出，还可以模拟通道与数字通道输出。
与输出信号相乘，使输出信号的幅度等于操作者设定的幅
度值，从而实现幅度控制与调整。
电子测量与仪器（第3版） 2.7.1 工作原理与使用条件
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1. 直接数字合成工作原理
根据操作者设定的偏移数值产生一个相应的模拟电压，
然后与输出信号相加，使输出信号的偏移等于操作者设定
电子测量与仪器（第3版） 2.7.1 工作原理与使用条件
故幅度分辨率一般为10位或略高。
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2.6.3 任意波形信号发生器的主要技术指标
3. 任意波形长度或波形存储器容量
原因：因为任意波形信号发生器的波形实质上是由许多
样点拼凑出来的，样点多则可拼凑较长的波形，所以用样点
数来表示波形长度。
波形存储器容量又称为存储器深度，是指每个通道能存
也是一种任意波形信号发生器。
电子测量与仪器（第3版） 2.7.1 工作原理与使用条件
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1. 直接数字合成工作原理
幅度控制器与偏移控制器均为D/A变换器。根据操作
者设定的幅度数值产生一个相应的模拟电压，然后
电子测量与仪器（第3版Fra Baidu bibliotek 2.7.1 工作原理与使用条件
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1. 直接数字合成工作原理
和众多的功能特性。
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2.7 典型仪器——TFG6020型DDS函数信号发生器
2.7.1 工作原理与使用条件
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2.7 典型仪器——TFG6020型DDS函数信号发生器
2.7.1 工作原理与使用条件
1. 直接数字合成工作原理
本仪器采用直接数字频率合成（DDFS）技术，因此它
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2.6.2 建立任意波形数据表的方法 产生任意波形的关键是如何建立任意波形数据表。 1. 表格作图法 将波形画在小方格纸上，纵坐标按幅度相对值进行二进
制数量化，横坐标按时间间隔编制地址，然后制成对应的数 据表格，依序存入RAM。对经常使用的定“型”的波形，可将 数据固化于ROM中或存入非易失性RAM中，以便反复使用。
多通道输出更易表现复杂波形的相关关系，所以多通道
任意波形信号发生器的使用有时会更加便利。
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2.7 典型仪器——TFG6020型DDS函数信号发生器
采用直接数字合成技术，具有A路、B路和同步输出端口，
以及USB设备端口，可以直接提供多种波形，其中B路输出
波形如表所示。具有快速完成测量工作所需要的高性能指标
读法。 DDWS波形存储器（ROM或RAM）中存储的是波形数据，
该数据是按照一定的算法对所需波形进行抽样量化后得 到的。 DDWS在时钟频率的控制下直接从RAM中读取数据，然 后经D/A变换与滤波后输出所需波形，其频率调整必须通 过更改时钟或修改波形存储器中的数据来实现。
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电子测量与仪器（第3版） 2.7.1 工作原理与使用条件
2. 操作控制工作原理
种形式，一般将前者称为任意波形信号发生器（AWG），
将后者称为任意函数波形发生器（AFG）。
③ 通常所说的函数/任意波形信号发生器则兼具函数信号发
生器与任意波形信号发生器的功能。
电子测量与仪器（第3版） 2.6 任意波形信号发生器
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2.6.1 任意波形信号发生器的电路结构形式
④ DDFS波形数据表中给出的是波形的相位与幅度关系表。
电子测量与仪器（第3版） 2.6.2 建立任意波形数据表的方法
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2. 数学方程法
对能用数学方程描述的波形，先将其方程（算法）存入
计算机中，在使用时，输入方程中的有关参量，计算机经过
运算后提供波形数据。也可用多个表达式分段链接成一个组
合的波形。
3. 复制法
将其他仪器，如数字存储示波器等获得的波形数据通过
微机系统总线，如USB、RS-232，传输给波形数据存储器。
该方法适于复制不再复现的信号波形。
有的配备下载波形的连接线和相应的软件，可方便地复
制各种波形。
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2.6.3 任意波形信号发生器的主要技术指标
1. 输出幅度
定义：在输出波形不失真时的输出峰-峰值，在最小输出
DDFS根据波形相位与幅度的对应关系，从相位出发，
由不同的相位给出不同的电压幅值，再经过D/A变换和
低通滤波得到所需波形，其频率调整一般通过改变相位
步进码来实现。
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2.6 任意波形信号发生器 2.6.1 任意波形信号发生器的电路结构形式 ⑤ DDWS即直接数字波形合成法，又称为数字波形存储直