與僅產(chǎn)生正弦波的數(shù)字射頻發(fā)生器不同，函數(shù)發(fā)生器可以產(chǎn)生不同形狀的重復(fù)波形，例如正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波。

函數(shù)發(fā)生器允許您創(chuàng)建和編輯波形參數(shù)，例如頻率、占空比和直流偏移，這對(duì)一系列測(cè)試應(yīng)用非常有用。它們還可以幫助技術(shù)人員處理波形特性，例如脈沖長(zhǎng)度（標(biāo)記空間比）、三角形邊緣的斜波或鋸齒波。但是，典型的函數(shù)發(fā)生器可以創(chuàng)建已經(jīng)內(nèi)置的波形。對(duì)于需要任意波形或調(diào)制波形的應(yīng)用，技術(shù)人員可以使用任意波形發(fā)生器 (AWG)。

本文將幫助您了解波形發(fā)生器的類型以及在測(cè)試應(yīng)用中獲得最大輸出的技巧。

函數(shù)發(fā)生器的類型

函數(shù)發(fā)生器大致可分為四類。

臺(tái)式：最常見(jiàn)的函數(shù)發(fā)生器是箱形的，通常放在長(zhǎng)凳上。它們包含電源和顯示單元、波形控件和輸出端口。

基于機(jī)架：基于機(jī)架的函數(shù)發(fā)生器安裝在 PXI 機(jī)架系統(tǒng)中，并連接到計(jì)算機(jī)以進(jìn)行測(cè)試應(yīng)用。電壓表、示波器和函數(shù)發(fā)生器等測(cè)試儀器可以通過(guò)插槽連接到 PXI 機(jī)架。

USB 功能：顧名思義，小型函數(shù)發(fā)生器可以通過(guò) USB 電纜連接到 PC。PC 可以同時(shí)使用，而不是單獨(dú)的盒子來(lái)容納電源和控制接口。

基于計(jì)算機(jī)：一種廉價(jià)但不太準(zhǔn)確的產(chǎn)生波浪的方法是通過(guò)安裝在計(jì)算機(jī)上的軟件。在這種情況下，您可以使用計(jì)算機(jī)音頻輸出的數(shù)字卡來(lái)提取軟件產(chǎn)生的信號(hào)。

充分利用函數(shù)發(fā)生器取決于函數(shù)發(fā)生器的類型、設(shè)備設(shè)置和使用它的測(cè)試應(yīng)用程序。

充分利用您的函數(shù)發(fā)生器

許多人不知道直接數(shù)字合成 (DDS) 發(fā)生器的高級(jí)功能可以幫助提高測(cè)試能力并減少在實(shí)驗(yàn)室中花費(fèi)的時(shí)間。這些提示將幫助您快速有效地完成工作。

更快地完成常見(jiàn)任務(wù)。

了解如何使用函數(shù)發(fā)生器的高效界面可以加快您的工作。

選擇鍵盤或旋鈕輸入/調(diào)整參數(shù)：當(dāng)您想要將發(fā)生器呈現(xiàn)為特定設(shè)置（例如 1,250 kHz）時(shí)，鍵盤更好，其中旋鈕可用于在測(cè)試期間實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)。

存儲(chǔ)設(shè)置：達(dá)到所需信號(hào)后，您可以存儲(chǔ)函數(shù)發(fā)生器的結(jié)果以供將來(lái)參考。

使用圖形顯示：“Graph”鍵可以幫助激活圖形顯示，它可以讓您設(shè)置復(fù)雜的信號(hào)，例如調(diào)制波形和任意波形。

組合波形。

這是一種將兩個(gè)單獨(dú)的輸入組合成一個(gè)輸出的行為。它通常用于需要快速生成復(fù)雜信號(hào)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證和表征。

例如，您可以通過(guò)模擬心電圖 (ECG) 波形并將其與起搏器產(chǎn)生的脈沖序列鎖相來(lái)檢查起搏器在不同情況下的性能。另一個(gè)實(shí)際應(yīng)用是測(cè)試被測(cè)設(shè)備 (DUT)（例如起搏器）對(duì)噪聲的魯棒性。

同步波形。

具有內(nèi)置耦合功能的雙通道函數(shù)發(fā)生器可幫助您根據(jù)頻率、幅度和相位等參數(shù)同步兩個(gè)不同的波形。

例如，為了測(cè)試放大器的輸出，測(cè)試工程師可能需要通過(guò)函數(shù)發(fā)生器和振蕩器為其提供同步信號(hào)。如果輸入信號(hào)同步良好且鎖相良好，則輸出應(yīng)為零差。

創(chuàng)建頻率掃描波形。

函數(shù)發(fā)生器可以以線性或?qū)?shù)間隔向上或向下掃描波。您可以通過(guò)按所需順序輸入所需頻率并設(shè)置每個(gè)頻率的駐留時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的。

例如，頻率掃描有助于麥克風(fēng)測(cè)試、機(jī)械共振測(cè)試、電子放大器測(cè)試、無(wú)源濾波器響應(yīng)測(cè)試和汽車部件的耐久性測(cè)試。

發(fā)生器還可用于測(cè)試無(wú)線電和電視廣播中的跳頻，以最大限度地減少干擾和軍用無(wú)線電通信，以避免未經(jīng)授權(quán)的跟蹤。

調(diào)制波形。

測(cè)試工程師可以使用頻率發(fā)生器來(lái)調(diào)制周期性波形，稱為帶有調(diào)制信號(hào)的載波。調(diào)制信號(hào)通常會(huì)修改一個(gè)或多個(gè)屬性，例如頻率、幅度和相位。發(fā)生器還可用于高級(jí)調(diào)制技術(shù)，例如頻移鍵控 (FSK)、二進(jìn)制相移鍵控 (BPSK) 和脈寬調(diào)制 (PWM)。

例如，波形調(diào)制可用于測(cè)試射頻信號(hào)發(fā)生器、無(wú)線電接收器和收發(fā)器、濾波器和放大器。PWM 用于驅(qū)動(dòng)和控制電動(dòng)機(jī)的速度。

創(chuàng)建多個(gè)時(shí)間同步脈沖。

時(shí)間同步波形使用相同的參考時(shí)鐘。多個(gè)基本功能信號(hào)發(fā)生器可以幫助您校準(zhǔn)具有不同脈沖寬度的同步脈沖的設(shè)備。

例如，您可以使用時(shí)間同步脈沖模擬光耦合器解碼器和多通道 PWM 電機(jī)控制器的信號(hào)。

使用函數(shù)或任意波形發(fā)生器。

最新的函數(shù)發(fā)生器可以生成各種任意波形和復(fù)雜的調(diào)制波形。這包括：

產(chǎn)生脈沖：將脈沖發(fā)生器用于需要快速轉(zhuǎn)換時(shí)間、高精度和高于 50 MHz 的頻率的應(yīng)用。如果您的應(yīng)用不需要專用脈沖發(fā)生器，您可以使用函數(shù)發(fā)生器通過(guò)改變方波的占空比、使用任意波形或使用脈沖模式來(lái)創(chuàng)建脈沖。

創(chuàng)建 PWM 波形：函數(shù)發(fā)生器可用于生成 PWM 波形，有助于數(shù)字控制邏輯模擬調(diào)光器、電動(dòng)機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制器等設(shè)備中的模擬控制。

創(chuàng)建偽隨機(jī)二進(jìn)制序列信號(hào)：函數(shù)發(fā)生器可以創(chuàng)建用于數(shù)字通信測(cè)試的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列 (PRBS) 信號(hào)。

設(shè)置幅度時(shí)減少噪音。
在函數(shù)/任意波形發(fā)生器中使用正確的衰減和放大組合，您可以獲得寬范圍的幅度值，同時(shí)將噪聲排除在輸出波形之外。

結(jié)論

軟件、微處理器和顯示單元的技術(shù)進(jìn)步增強(qiáng)了波形發(fā)生器的能力，以提供更精確的結(jié)果。波形發(fā)生器現(xiàn)在通過(guò) DDS 具有更好的信號(hào)完整性、更低的抖動(dòng)和更低的失真。

使用上面提到的技巧，選擇正確類型的函數(shù)發(fā)生器，并利用最好的技術(shù)，您可以產(chǎn)生更好的測(cè)試應(yīng)用結(jié)果。
審核編輯：郭婷