一、导言
信号源是依据用户对其波形的指令来发生信号的电子仪器。信号源首要给被测电路供给所需求的已知信号（各种波形），然后用其它外表丈量感兴趣的参数。可见信号源在电子试验和测验处理中，并不丈量任何参数，而是依据运用者的要求，仿真各种测验信号，供给给被测电路，以到达测验的需求。
二、信号源的分类和效果
信号源有很多种分类办法，其间一种办法可分为混和信号源和逻辑信号源两种。其间混和信号源首要输出模仿波形；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恣意波形/函数发生器，其间函数信号发生器输出规范波形，如正弦波、方波等，恣意波/函数发生器输出用户自界说的恣意波形；逻辑信号发生器又可分为脉冲信号发生器和码型发生器，其间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。如泰克出产的AFG3000系列就包含函数信号发生器、恣意波形/函数信号发生器、脉冲信号发生器的功用。
别的，信号源还能够依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、频率组成器、噪声信号发生器、脉冲信号发生器等等。信号源也能够依照运用频段分类，不同频段的信号源对应不同使用范畴。
下面咱们将对函数信号发生器和恣意波形/函数发生器做扼要介绍：
1、 函数信号发生器
函数发生器是运用最广的通用信号源，供给正弦波、锯齿波、方波、脉冲波等波形，有的还一起具有调制和扫描功用。
函数波形发生器在规划上分为模仿式和数字组成式。众所周知，数字组成式函数信号源（DDS）不管就频率、起伏甚至信号的信噪比（S/N）均优于模仿式，其锁相环（PLL）的规划让输出信号不只是频率精准，并且相位颤动（phase Jitter）及频率漂移均能到达适当安稳的状况，但数字式信号源中，数字电路与模仿电路之间的搅扰一直难以有用战胜，也形成在小信号的输出上不如模仿式的函数信号发生器，现在市场上的大部分函数信号发生器均为DDS信号源。
2、恣意波形发生器
恣意波形发生器，是一种特别的信号源，不只具有一般信号源波形生成才能，并且能够仿实在践电路测验中需求的恣意波形。在咱们实践的电路的运转中，因为各种搅扰和呼应的存在，实践电路往往存在各种缺点信号和瞬变信号，如果在规划之初没有考虑这些状况，有的将会发生灾难性结果。恣意波发生器能够帮您完结试验，仿实在践电路，对您的规划进行全面的测验。
因为恣意波形发生往往依靠计算机通讯输出波形数据。在计算机传输中，通过专用的波形修改软件生成波形，有利于扩大仪器的才能，更进一步仿真试验。别的，内置必定数量的非易失性存储器，随机存取修改波形，有利于参阅比照，或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步剖析与处理。有些恣意波形发生器有波形下载功用，在作一些费事费用高或风险性大的试验时，通过数字示波器等仪器把波形实时记载下来，然后通过计算机接口传输到信号源，直接下载到规划电路，更进一步试验验证。
泰克推出的AFG3000系列三合一信号源，能够完结以上说到的功用，并且在波形输出的精度、安稳性等方面都有较大进步，是走在职业前列的新一代恣意波发生器。
三、信号源的首要技能目标
传统函数发生器的首要目标和新近研制的恣意波形发生器的首要目标有一些不同，咱们这儿分隔介绍。
（一）一般函数发生器的首要目标：
带宽（输出频率规模）
仪器的带宽是指模仿带宽，与采样速率等无关，信号源的带宽是指信号的输出频率的规模，并且一般来讲信号源输出的正弦波和方波的频率规模不一致，例如，某函数发生器发生正弦波的频率规模是1mHz～240MHz，而输出方波的频率规模是1mHz～120MHz。
频率（守时）分辨率
频率分辨率，即最小可调频率分辨率，也便是创立波形时能够运用的最小时刻增量。
频率准确度
信号源显现的频率值与真值之间的误差，一般用相对误差表明，等级低信号源的频率准确度只要1%，而选用内部高安稳晶体振荡器的频率准确度能够到达108～1010。例如，某信号源的频率准确度为1ppm。
频率安稳度
频率安稳度是指外界环境不变的状况下，在规守时刻内，信号发生器输出频率相对于设置读数的误差值的巨细。频率安稳度一般分为长时刻频率安稳度（长稳）和短期频率安稳度（短稳）。其间，短期频率安稳度是指通过预热后，15分钟内，信号频率所发生的最大改动；长时刻频率安稳度是指信号源通过预热时刻后，信号频率在恣意三小时内所发生的最大改动。
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一般为600Ω，高频信号发生器一般只要50Ω，电视信号发生器一般为75Ω。
输出电平规模
输出起伏一般由电压或许分贝表明，指输出信号起伏的有用规模。别的，信号发生器的输出起伏读数界说为输出阻抗匹配的条件下，所以有必要留意输出阻抗匹配的问题。
（二）恣意波发生器的首要目标：
取样（或采样）速率
取样速率一般用每秒兆样点或许千兆样点表明，表明晰仪器能够运转的最大时钟或取样速率。取样速率影响着首要输出信号的频率和保真度。奈奎斯特取样定理规则，取样频率或时钟速率有必要至少是生成的信号中最高频谱成分的两倍，以确保准确的复现。
存储深度（记载长度）
存储深度是指用来记载波形的数据点数，它决议着波形数据的最大样点数量（适当于时刻）。每个波形样点占用一个存储器方位，每个方位等于当时时钟频率下取样间隔时刻。恣意波形发生器的带宽是由恣意波发生器的取样速率和存储深度决议的。
笔直（起伏）分辨率
信号源的笔直分辨率是指信号源中能够编程的最小电压增量，也便是仪器数模转化器的二进制字宽度，单位为位，它规则了波形的起伏精度。在混和信号源中，笔直分辨率与仪器DAC的二进制字长度有关，位越多，分辨率就越高。
四、信号源的首要功用
一台功用较强的信号源，还有信号调制、频率扫描、TTL同步输出、参阅时钟输出、Burst及频率计等功用：
信号调制功用
信号调制是指被调制信号中，起伏、相位或频率改动把低频信息嵌入到高频的载波信号中，得到的信号能够传送到语音、到数据、到视频的任何信号。信号调制可分为模仿调制和数字调制两种，其间模仿调制，如起伏调制（AM）和频率调制（FM）最常用于播送通信中，而数字调制依据两种状况，答应信号表明二进制数据。
频率扫描功用
丈量电子设备的频率特色要求“扫描”正弦波，其会在一段时刻内改动频率。一般分红线性（Lin）扫频及对数（Log）扫频；高档信号发生器支撑扫频功用，并且能够挑选开端频率、坚持频率、中止频率和相关时刻，有些信号发生器还供给与扫频同步的触发信号。
TTL同步输出功用
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）。首要用来同步其他信号源，或其他类型的仪器，以确保触发同步。
参阅时钟输出功用
TTL同步输出只能确保触发同步，要想使信号源彻底同步就要让时钟同步，参阅时钟输出便是为了让两台信号源的时钟同步而规划的，一般参阅时钟输出频率较安稳的方波信号。
Burst功用
相似One Shot功用，输入一个TTL信号，则可让信号源发生一个周期的信号输出，规划方法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现之外，不管是LED数码管或LCD液晶显现频率，其与频率计电路是堆叠的。
小结
信号发生器是根底的通用仪器之一，是电子工程师信号仿真试验的最佳东西，在许多范畴都有广泛的使用。本文介绍了函数信号发生器的根底知识，为您的选型和概念的了解供给方便。咱们选购时除关怀信号源的根本目标外，还需求关怀他的高档功用，如波形修改和下载功用，和计算机的通讯才能，几台信号发生器的同步才能等等。依据工程师自己的使用需求，挑选适宜的信号发生器，为工程师的规划进行全面，实在的测验，对自己研制的产品更有决心。
参阅文献
[1]陈永明、王红超著：《依据LabVIEW的波形发生器》.电子丈量技能.2006年10月.
[2] Bob Buxton，泰克公司：《为恣意波形发生器添加价值》.无线电技能402期.
[3]海洋仪器：《电子测验保护解决方案》.
[4]泰克公司：《信号源XYZ》.
[5]库姆斯：《电子仪器手册》.科学出版社.2006年5月第一版.
——北京海洋兴业科技有限公司王乐 供稿 |
