??信號發(fā)生器基礎知識

什么是信號發(fā)生器？

信號發(fā)生器是一種能夠產(chǎn)生各種電信號波形的設備。

生成的信號可用作各種設備的測試信號?？缮傻男盘柗秶軓V，從高頻（射頻）標準信號（包括無線通信的數(shù)字調(diào)制信號和音頻信號）到脈沖波信號。

信號發(fā)生器的用途

信號發(fā)生器用于在實際測試設備 (DUT) 之前模擬和評估被測設備或高頻通信組件等設備，并執(zhí)行調(diào)試和調(diào)整。

信號發(fā)生器專門用于產(chǎn)生參考測試信號波形，并非用于測量目的。這使其區(qū)別于示波器、數(shù)字萬用表和頻譜分析儀等測量儀器，后者用于評估被測物理量。

信號發(fā)生器的原理

在信號發(fā)生器中，波形信號是通過將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號而產(chǎn)生的。實際上，這種轉(zhuǎn)換是由一種稱為數(shù)字直接合成器（DDS）的數(shù)字電路完成的。

DDS由相位累加器、波形ROM和D/A轉(zhuǎn)換器組成，其中相位累加器還包含鎖存器和加法器。通過與時鐘同步累加頻率設定值N，可以生成一個與N成正比的數(shù)字化三角波。根據(jù)該數(shù)據(jù)指定波形ROM的地址，輸出波形經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號，然后通過低頻濾波器，即可獲得平滑的模擬波形。

通常情況下，由于波形ROM中存儲的波形是正弦波，輸出波形也將是正弦波?；氐礁道锶~逆變換的基本概念，并考慮到任何波形都可以通過組合正弦波生成，信號發(fā)生器實際上可以通過組合這些生成的偽正弦波來生成任何波形。

信號發(fā)生器的類型

信號發(fā)生器有多種類型，但以下兩種是具有代表性的例子。

1. 函數(shù)發(fā)生器

函數(shù)發(fā)生器是一種用途廣泛的信號發(fā)生器。在信號發(fā)生器領域，數(shù)字技術的進步使得單臺設備即可生成任意波形成為可能。

函數(shù)發(fā)生器可以模擬任何信號，從而允許在對被測設備進行實際現(xiàn)場測試之前，使用模擬信號進行調(diào)試和調(diào)整。此外，用于生成高頻（RF）信號數(shù)字調(diào)制波形的信號發(fā)生器，以及頻譜分析儀和功率計，被廣泛用于表征射頻電子元件。

2. 射頻數(shù)字調(diào)制波形發(fā)生器

信號發(fā)生器還包括用于生成復雜調(diào)制波形（例如 5G 和 Wi-Fi 信號）的信號發(fā)生器，特別是用于生成數(shù)字調(diào)制射頻 (RF) 波形的信號發(fā)生器。這些儀器被稱為矢量標準信號發(fā)生器（或數(shù)字標準信號發(fā)生器），它們內(nèi)置了 I/Q 調(diào)制器。

因此，可以將其上變頻至 I/Q 調(diào)制方案，例如 1024QAM 和 QPSK。當與 IQ 基帶發(fā)生器結合使用時，該信號發(fā)生器可以模擬和輸出通信系統(tǒng)支持的信息帶寬內(nèi)的大多數(shù)信號。