信號發(fā)生器是一種以波的形式產(chǎn)生電信號的測試設(shè)備。這被用作對被測試項(xiàng)目的刺激。

　　各種形式的信號發(fā)生器廣泛用于測試和開發(fā)系統(tǒng)，與其他測試儀器一起使用。

　　當(dāng)查看信號發(fā)生器是什么時，會發(fā)現(xiàn)它們有多種形式——信號發(fā)生器有多種類型，每一種都用于提供不同形式的信號。一些提供射頻信號，另一些提供音頻信號，一些可以提供不同形狀的波形，而另一些可能只提供脈沖。

　　信號發(fā)生器已使用多年。按照當(dāng)今不同類型信號發(fā)生器的標(biāo)準(zhǔn)，早期類型非?；尽Ｐ阅芩揭约翱捎迷O(shè)施的種類已經(jīng)增加和改進(jìn)。

　　什么是信號發(fā)生器

　　信號發(fā)生器有多種形式，能夠?yàn)椴煌臏y試應(yīng)用產(chǎn)生各種波形。這些測試儀器中的一些用于射頻測試領(lǐng)域，而另一些則用于音頻測試，可能作為正弦波發(fā)生器等，其他用于提供脈沖，可能用于激勵數(shù)字電路。信號發(fā)生器有數(shù)千種不同的應(yīng)用。

　　然而，它們與示波器、數(shù)字萬用表、頻譜分析儀等測量測試儀器的不同之處在于，它們不是測量信號，而是生成要應(yīng)用于被測單元的信號。

　　因此，值得定義一個信號發(fā)生器：

　　信號發(fā)生器定義：

　　信號發(fā)生器是一種電子測試儀器，可創(chuàng)建或生成重復(fù)或非重復(fù)波形。這些波形可以是不同的形狀和幅度。所有類型的信號發(fā)生器主要用于設(shè)計(jì)、制造、維修和修理電子設(shè)備。

　　信號發(fā)生器類型總結(jié)

　　看看什么是信號發(fā)生器，就會發(fā)現(xiàn)信號發(fā)生器有很多不同的類型：

　　任意波形發(fā)生器： 任意波形發(fā)生器是一種信號發(fā)生器，可以創(chuàng)建用戶可以指定的非常復(fù)雜的波形。這些波形幾乎可以是任何形狀，可以通過多種方式輸入，甚至可以擴(kuò)展到波形上的指定點(diǎn)。

　　本質(zhì)上，任意波形發(fā)生器可以被認(rèn)為是一個非常復(fù)雜的函數(shù)發(fā)生器。

　　由于要復(fù)雜得多，任意波形發(fā)生器比函數(shù)發(fā)生器更昂貴，而且由于生成信號所需的技術(shù)，它們的帶寬通常更受限制。

　　音頻信號發(fā)生器： 顧名思義，這種信號發(fā)生器用于音頻應(yīng)用。諸如此類的信號發(fā)生器在音頻范圍內(nèi)運(yùn)行，通常從大約 20 Hz 到 20 kHz 甚至更高，并且通常用作正弦波發(fā)生器。它們通常用于頻率響應(yīng)的音頻測量和失真測量。因此，它們必須具有非常平坦的響應(yīng)和非常低的諧波失真水平。

　　函數(shù)發(fā)生器： 函數(shù)發(fā)生器是一種信號發(fā)生器，用于生成簡單的重復(fù)波形。通常，這種信號發(fā)生器類型會產(chǎn)生波形或函數(shù)，例如正弦波、鋸齒波、方波和三角波。

　　早期的函數(shù)發(fā)生器往往依賴于直接產(chǎn)生波形的模擬振蕩器電路?，F(xiàn)代函數(shù)發(fā)生器可以使用數(shù)字信號處理技術(shù)以數(shù)字方式生成波形，然后將它們從數(shù)字轉(zhuǎn)換為模擬格式。

　　許多函數(shù)發(fā)生器往往被限制在較低的頻率，因?yàn)檫@是經(jīng)常需要由這種類型的信號發(fā)生器創(chuàng)建的波形的地方。然而，可以獲得更高頻率的版本是可能的。

　　脈沖發(fā)生器： 顧名思義，脈沖發(fā)生器是一種產(chǎn)生脈沖的信號發(fā)生器。這些信號發(fā)生器通常采用邏輯脈沖發(fā)生器的形式，可以產(chǎn)生具有可變延遲的脈沖，有些甚至提供可變上升和下降時間。

　　測試各種數(shù)字電路，有時是模擬電路時，通常需要脈沖。產(chǎn)生脈沖的能力可以觸發(fā)電路，或?qū)⒚}沖序列發(fā)送到設(shè)備以提供所需的刺激。

　　RF信號發(fā)生器可以使用多種方法來產(chǎn)生信號。模擬信號發(fā)生器類型使用自由運(yùn)行的振蕩器，盡管有些使用頻率鎖定環(huán)技術(shù)來提高穩(wěn)定性。然而，大多數(shù)射頻信號發(fā)生器使用頻率合成器來提供所需的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性?？梢允褂面i相環(huán)和直接數(shù)字合成技術(shù)。RF 信號發(fā)生器通常具有向波形添加調(diào)制的能力。低端的可能能夠添加 AM 或 FM，但高端 RF 信號發(fā)生器可能能夠添加調(diào)制格式 OFDM、CDMA 等。。 因此它們可用于測試蜂窩和無線系統(tǒng)。

　　矢量信號發(fā)生器： 矢量信號發(fā)生器是一種射頻信號發(fā)生器，可產(chǎn)生具有復(fù)雜調(diào)制格式的射頻信號，如 QPSK、QAM 等。

　　矢量信號發(fā)生器傾向于用于現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的測試，從 Wi -Fi 到 4G、5G 移動電信系統(tǒng)和許多其他使用高級波形的連接解決方??案。由于這些波形使用調(diào)制方案和使用相位信息的波形，因此通常需要矢量信號發(fā)生器。

　　信號發(fā)生器格式

　　與其他形式的電子測試設(shè)備一樣，信號發(fā)生器有多種不同的格式。可用的格式類型在一定程度上取決于信號發(fā)生器的確切類型，但有幾個可用的選項(xiàng)。

　　傳統(tǒng)的臺架測試設(shè)備： 傳統(tǒng)的臺架測試設(shè)備是在談到測試儀器時想到的東西。包含發(fā)電機(jī)本身以及電源、控制功能、顯示器和外部控制的獨(dú)立盒子通常被認(rèn)為是測試設(shè)備。這些測試儀器覆蓋的數(shù)量最多，但并不總是最合適的，因?yàn)槠渌x項(xiàng)也可能有其優(yōu)勢。

　　機(jī)架測試儀卡： 有可以插入測試機(jī)架的測試模塊 早期的機(jī)架系統(tǒng)包括 VXI，但今天 PXI 是迄今為止使用最廣泛的。PXI 基于被稱為 PCI 的流行 PC 標(biāo)準(zhǔn)，是由 PXI 系統(tǒng)聯(lián)盟 （PXISA） 管理的開放標(biāo)準(zhǔn)，它采用了 PCI 標(biāo)準(zhǔn)并對其進(jìn)行了更新，以用于測試儀器應(yīng)用。機(jī)架由基本的 19 英寸機(jī)架系統(tǒng)組成，其中包括一個電源，第一個插槽預(yù)留給控制器或連接到外部 PC。剩余的卡槽可用于測試儀器。有多種信號發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、任意波形發(fā)生器等可供選擇。這種方法非常適合構(gòu)建具有多個單元的自動化系統(tǒng)。盡管可能首先想到的是，可以獲得非常高性能的 PXI 測試儀器，

　　USB 信號發(fā)生器： 現(xiàn)在許多測試儀器的另一個選擇是使用 PC 的電源來承擔(dān)測試儀器的幾個功能。測試模塊提供測試設(shè)備功能，在這種情況下產(chǎn)生信號，但電源、控制和顯示由 PC 提供。這使得購買成本低得多的儀器，同時仍保持功能和性能。

　　使用計(jì)算機(jī)生成的波形： 在某些情況下，可以使用信號發(fā)生器應(yīng)用程序或程序在計(jì)算機(jī)內(nèi)以數(shù)字方式生成波形。生成的波形可以通過聲卡的音頻插座發(fā)送出去。此路由提供了一種非常便宜的創(chuàng)建信號的路由，但受限于 PC 音頻或聲卡的輸出。它可能是某些應(yīng)用程序的理想選擇，但最終輸出很大程度上取決于 PC 的音頻或輸出，如果需要具有保證性能的輸出，此路徑可能不是最佳選擇。

　　就測試儀器的物理格式而言，信號發(fā)生器有許多不同的格式。如果需要獨(dú)立設(shè)備，通常臺式測試設(shè)備是理想的途徑，但對于可以使用 PC 的系統(tǒng)和區(qū)域，其他選項(xiàng)可能更適合。

　　不同類型的信號發(fā)生器能夠產(chǎn)生不同類型的波形。它們可用于不同的應(yīng)用，一些測試射頻設(shè)備，另一些為邏輯板提供刺激，而另一些則用于許多不同領(lǐng)域以提供所需的不同刺激。在查看信號發(fā)生器是什么時，有必要確定給定工作所需的發(fā)生器類型。