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信号发生器类型比较多,在不同的场合可采用不同的信号发生器, 有函数发生器, 射频微波信号发生器, 任意波形发生器, 数字模式发生器或频率发生器等,它们都是能够产生周期性或非周期型电信号(以模拟信号或数字信号的方式)的电子设备. 被广泛应用于设计、测试、调试以及维修等场合。 随着技术的发展,现在的信号发生器一般都是采用DDS合成技术的任意波形发生器,主要是采用DSP来合成波形,再通过DAC产生模拟信号输出).最通常的波形是正弦波, 但锯齿波, 阶跃(脉冲), 方波,以及三角波这些波形可以非常方便地通过任意波形发生器来产生。如果振荡频率在音频的20KHz以上,发生器一般会包括一些调制功能,比如调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)以及第二个振荡器用以提供音频调制波形。

Rigol的任意信号发生器

Rigol的任意信号发生器

系统构成及关键技术

  • DDS
  • 频率合成
  • PLL
  • AM
  • FM
  • PM

主要构件及功能

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  • 功能2及介绍
  • 功能3及介绍
  • 功能4及介绍

主要生产厂商

  • Agilent Technoligies主要提供产品1, 产品2, 产品3
  • Tektronics, Inc主要提供产品1, 产品2, 产品3
  • 普源精电主要提供产品1, 产品2, 产品3
  • National Instruments, Inc.主要产品1, 产品2,产品3

主要专利技术

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相关行业媒体

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相关行业协会

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相关行业活动

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相关市场数据

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芯片厂商的方案示例

Analog Devices, Inc.公司的方案 ADI为任意波形发生器提供最前沿的信号处理集成电路解决方案。

Analog Devices, Inc.任意波形发生器解决方案框图

Analog Devices, Inc.公司宽带合成器解决方案框图

Analog Devices, Inc.调制信号发生器解决方案框图

Analog Devices, Inc.射频信号发生器解决方案框图

波形调制

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Texas Instruments, Inc.任意波形发生器解决方案框图 设计注意事项 信号/波形发生器可以以重复或触发的方式产生正弦、方形、三角和噪声信号,以帮助对电子器件进行设计、测试和故障排除。上面显示的系统方框图包括板上信号合成和控制,它们分别通过 DSP 和微处理器来完成。通用接口总线 (GPIB) 和 RS-232 端口是信号发生器的典型通信选项,但也可以通过局域网 (LAN)、通用串行总线 (USB) 和外设组件互连 (PCI) 获得更高速度的接口选项。接口信号管理和其它简单控制功能通常由微处理器或简单的嵌入式处理器来驱动,而密集信号合成和波形生成则由数字信号处理器 (DSP)(或者现场可编程门阵列 (FPGA) 或自定义专用集成电路 (ASIC))来驱动。 信号链:当 DSP 合成高速数字信号时,数模转换器 (DAC) 必须与数字信号的带宽相匹配,同时降低信号转换期间的噪声。虽然精密 DAC 可以产生高信噪比 (SNR)、有效位数 (ENOB) 和快速建立时间,但是高速 DAC 却能提供更快的更新速率、更宽的带宽和更高的输出电流。高性能、低抖动(或低相位噪声)时钟将馈送至 DAC 以实现精确采样(例如,TI的CDCM7005)。输出放大器必须支持由 DAC 提供的信号的带宽、显示低失真并提供快速建立时间以维持信号完整性,如 TI 的 OPA8xx 和 THS3xx 系列放大器。 电源:系统电源选项包括从具有宽输入范围的开关电源到具有高电源抑制比 (PSRR) 的低压降稳压器、快速瞬态响应、低噪声和快速启动时间。可通过本地规划布局技巧进一步抑制噪声。对于处理器电源,快速瞬态响应、可编程软启动和电源启动是需要重点考虑的电源选项,TI 的 TPS74xxx 系列中提供了这些选项。 德州仪器 (TI) 推出的支持工具使设计者能够快速评估系统信号链的性能。该开发套件(TSW3070 评估模块)简化了高速 DAC 与放大器(宽带与具有增强 AC 性能的高摆幅)之间的连接,并且包含时钟和电源管理功能以进一步简化设计。此外,该工具还使客户能够通过简单易用的图形用户界面 (GUI) 灵活地实施其它设计配置。 推荐资源 ArrowTSW3070EVM:放大器与吸入电流 DAC 相连 - 任意波形发生器演示 Arrow2007 MSP430x4xx 混合信号产品系列用户指南 高速数据转换应用该手册 所选封装材料的热学和电学性质应用手册 MSP430 Internet连接 高速放大器三折宣传册 放大器和数据转换器选型指南 MSP430 100 引脚目标板和 USB 编程器 相关元器件 微处理器 MSP430超低功耗微处理器 ARM9 AM1X微处理器 ARM Cortex A8微处理器 DSP TMS320C6424X系列DSP DAC 宽带发射 高速D/A变换器 串行电压参考源 比较器 比较器 输出放大器 轨到轨输出放大器 电压反馈放大器 电流反馈放大器 电源管理 低噪声LDO TPS71701,TPS79501,TPS79601 DC-DC控制器TPS40057,TPS40075,TPS40170,TPS40200 降压转换器LM22677,LM5576,LMZ22010,LMZ23610,TPS54350,TPS54550 集成降压转换器模块LMZ10505,LMZ14203 AC-DC隔离电源 ADC 精密A/D变换器 调幅输入放大器 低偏移电压放大器 全差分放大器THS4131 固定增益放大器/缓冲器LMH6704和电流反馈放大器LMH6739 电压反馈放大器THS4031 电流反馈放大器LMH6703 LCD显示 LCD背光器件 白光LED驱动器TPS61050, TPS61140, TPS61160, TPS75103, TPS75105 触摸屏控制器 触摸屏控制器TSC2000,TSC2003,TSC2006, TSC2007, TSC2046, TSC2200 USB外设 USB外设芯片TUSB3410, TUSB6250 USB电源开关TPS2552, TPS2553 GPIB收发器 GPIB收发器件SN75ALS160,SN75ALS161, SN75ALS162,SN75ALS163,SN75ALS1,4 由Digilent提供的双路信号发生器学习套件

基于Analog Devices, Inc.的Analog Discovery学习套件 The Digilent Analog Discovery™ design kit, developed in conjunction with Analog Devices Inc., is the first in a new line of all-in-one analog design kits that will enable engineering students to quickly and easily experiment with advanced technologies and build and test real-world, functional analog design circuits anytime, anywhere - right on their PCs. For the price of a textbook, students can purchase a low-cost analog hardware development platform and components, with access to downloadable teaching materials, reference designs and lab projects to design and implement analog circuits as a supplement to their core engineering curriculum. Engineering schools have traditionally had to build and maintain centralized teaching labs. These labs, with their specialized equipment and trained lab assistants, are expensive and hard to maintain. With the Analog Discovery design kit, we're helping schools build distributed labs - labs that can be found in dorm rooms, cafeterias, libraries - anywhere students want to work. 指标: 模拟输入 AD9648 dual, 14-bit, 105 MSPS, 1.8 V dual analog-to-digital converter 2-channel differential (1 MΩ, 24 pF), ±20 V max 250 μV to 5 V/division with variable gain settings 100 MSPS, 5 MHz bandwidth, up to 16k points/channel record length 模拟输出 AD9717 dual, 14-bit, 125 MSPS, low power digital-to-analog converter 2-channel, single-ended, arbitrary waves up to ±4 V 100 MSPS, 5 MHz bandwidth, up to 16k samples/channel Standard and user-defined waveforms Sweeps, envelopes, AM and FM modulation 电源 2 fixed +5 V (+50 mA) and –5 V (+50 mA) Digital I/O 16 signals shared between logic analyzer, pattern generator, and discrete I/O devices 100 MSPS, buffer size is 4k transitions per pin Crosstriggering with scope channels 软件 Waveforms™ software: full-featured GUI for all instruments Windows® XP® or newer 网上整理的任意函数发生器方案示例

采用AD9850构成的任意函数发生器

Analog Devices, Inc.AD9850构成的任意函数发生器 The DDS Daughtercard is once again available from the AmQRP Club, time sporting features that make it super useful in the shack and in your homebrew projects! This run of the kit has the “good and solid” version of the MMIC amplifier we used before: the MAV-11 from Mini-Circuits. This device can produce up to 4 volts peak-to-peak signal output into a 50-ohm load, or about +7 dBm, thus enabling the daughtercard to easily drive mixers, counters and other circuits. (Changing the value of R1 can easily lower the output signal for more sensitive applications.) This latest design regulates the supply voltage to the MAV-11 amplifier to enable the output circuit to produce a constant level signal that is always properly biased at the 60 ma design spec. In this way, the DDS Daughtercard may be used even in battery-operated projects without the concern of having the output signal level change with lowering battery terminal voltage to the board. This allows the board to generate the most optimal signal purity under all supply voltage conditions! 采用AD9851构成的任意函数发生器子卡DDS-60

Analog Devices, Inc.AD9851构成的任意函数发生器 此模块产生高质量的射频信号,信号频率范围从1MHz到60MHz,它采用了一颗Analog Devices, Inc.公司的DDS芯片AD9851, 一个时钟振荡器,一个5阶椭圆滤波器以及一个可调电平的射频放大器。另外板上提供一个5V稳压器,你可以采用电池或8-12V的外接直流电源。 指标: 供电:8-12V直流,130毫安 RF输出:完全可以调节到+16 dBm, 在50欧姆负载上输出幅度为4V p-p 输出信号不受供电电压变化的影响 在1-60MHz范围内接近常数的输出电平(1.8 dB droop due to sinx/x sampling theorem) 非常高的信号纯度,相对于基频,谐波下降了大约40dB 参见资料

外部链接

Free online audio tone generator Function Generator & Arbitrary Waveform Generator Guidebook Understanding signal generator specifications Digital Pattern Generator (Digital Signal Generator) - Background Information Waveform Generator Fundamentals Blog Post: All About ABRS (Waveform Generators) Tutorial on Digital Signal Synthesis (From Analog Devices) L. Cordesses, “Direct Digital Synthesis: A Tool for Periodic Wave Generation (Part 1)” IEEE Signal Processing Magazine, DSP Tips & Tricks column, pp. 50–54, Vol. 21, No. 4 July 2004. L. Cordesses, Direct Digital Synthesis: A Tool for Periodic Wave Generation (Part 2) IEEE Signal Processing Magazine, DSP Tips & Tricks column, pp. 110–117, Vol. 21, No. 5, Sep. 2004.