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，這對一系列測試應(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。

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

基于機架：基于機架的函數(shù)發(fā)生器安裝在 PXI 機架系統(tǒng)中，并連接到計算機以進行測試應(yīng)用。電壓表、示波器和函數(shù)發(fā)生器等測試儀器可以通過插槽連接到 PXI 機架。

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

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

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)生器的高級功能可以幫助提高測試能力并減少在實驗室中花費的時間。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，鍵盤更好，其中旋鈕可用于在測試期間實時調(diào)整參數(shù)。

存儲設(shè)置：達到所需信號后，您可以存儲函數(shù)發(fā)生器的結(jié)果以供將來參考。

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，例如調(diào)制波形和任意波形。

組合波形。

這是一種將兩個單獨的輸入組合成一個輸出的行為。它通常用于需要快速生成復(fù)雜信號的產(chǎn)品設(shè)計驗證和表征。

例如，您可以通過模擬心電圖 (ECG) 波形并將其與起搏器產(chǎn)生的脈沖序列鎖相來檢查起搏器在不同情況下的性能。另一個實際應(yīng)用是測試被測設(shè)備 (DUT)（例如起搏器）對噪聲的魯棒性。

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)同步兩個不同的波形。

例如，為了測試放大器的輸出，測試工程師可能需要通過函數(shù)發(fā)生器和振蕩器為其提供同步信號。如果輸入信號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。您可以通過按所需順序輸入所需頻率并設(shè)置每個頻率的駐留時間來實現(xiàn)此目的。

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

發(fā)生器還可用于測試無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線電通信，以避免未經(jīng)授權(quán)的跟蹤。

調(diào)制波形。

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

例如，波形調(diào)制可用于測試射頻信號發(fā)生器、無線電接收器和收發(fā)器、濾波器和放大器。PWM 用于驅(qū)動和控制電動機的速度。

創(chuàng)建多個時間同步脈沖。

時間同步波形使用相同的參考時鐘。多個基本功能信號發(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，您可以使用時間同步脈沖模擬光耦合器解碼器和多通道 PWM 電機控制器的信號。

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)生器通過改變方波的占空比、使用任意波形或使用脈沖模式來創(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、電動機和汽車發(fā)動機控制器等設(shè)備中的模擬控制。

創(chuàng)建偽隨機二進制序列信號：函數(shù)發(fā)生器可以創(chuàng)建用于數(shù)字通信測試的偽隨機二進制序列 (PRBS) 信號。

設(shè)置幅度時減少噪音。
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)進步增強了波形發(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 DDS 具有更好的信號完整性、更低的抖動和更低的失真。

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)生更好的測試應(yīng)用結(jié)果。
審核編輯：郭婷