任意波形發(fā)生器簡(jiǎn)介

盡管基于DDS原理的AWG有上述的一些缺點(diǎn)，但DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和頻率轉換速度快等優(yōu)點(diǎn)，適合輸出調頻、調相、掃頻信號。而且通過(guò)合理的設定基準時(shí)鐘、相位增量和輸出頻率的關(guān)系，能夠使信號保真度滿(mǎn)足測試要求。

2. True Arb

True Arb就是真任意波形發(fā)生器的意思，這是相對于DDS可能丟掉一些數據的特點(diǎn)而言。下圖是True Arb的原理框圖：

True Arb以一個(gè)可變的采樣時(shí)鐘從波形存儲器中讀出量化數據，然后經(jīng)過(guò)DAC和低通濾波器后輸出。如果需要改變輸出信號頻率，就調節采樣時(shí)鐘的頻率。True Arb更接近于一個(gè)數字存儲示波器的逆過(guò)程：

1)數字存儲示波器的采樣率可以變化，True Arb的采樣時(shí)鐘頻率也可以變化。

2)數字存儲示波器的約束條件：儲器容量=采樣率×采樣時(shí)間

True Arb的約束條件：存儲容量=采樣率×信號重復周期

例如AWG的存儲容量為2Mpts,如果采樣率設為100MS/s，那么輸出信號的最大重復周期為20ms，即最小重復頻率50Hz。如果要輸出更低頻率的信號，就必須降低采樣率。

可以看出，通過(guò)改變采樣時(shí)鐘來(lái)改變輸出頻率的方法，能夠保證存儲器中的數據都被輸出，相比DDS方法，信號保真度更好。

另外True Arb存儲器從邏輯上可以分成若干片段，每個(gè)片段的波形數據可以單獨、重復輸出，即所謂波形序列(Sequence)功能。例如存儲器深度為1Mpts?？梢苑譃?個(gè)片段，分別可以保存500kpts、400kpts、100kpts數據?？梢远x第一個(gè)片段波形重復輸出3次后，第二個(gè)片段波形輸出1次，第三個(gè)片段波形重復輸出2次，又重新回到第一個(gè)片段開(kāi)始新的循環(huán)… 這種功能的好處是可以設計更復雜的波形，并最大程度利用存儲器容量。比方需要產(chǎn)生這樣一種信號，先輸出一個(gè)寬度25us、幅度3V的脈沖，保持低電平20s后再輸出一個(gè)寬度25us、幅度5V的脈沖，再經(jīng)過(guò)50s的低電平后完成一次重復，開(kāi)始下一個(gè)周期。這樣一個(gè)信號，必須有相對較高的采樣率才能重建出25us的脈沖，但信號重復周期長(cháng)，True Arb的約束條件決定了，在有限的存儲器容量下，無(wú)法保存高采樣率下的長(cháng)時(shí)間波形數據。這時(shí)就可以利用波形序列功能。比如第一個(gè)片段保存3V脈沖，輸出一次，第二個(gè)片段保存50us低電平，重復輸出400000次，總持續時(shí)間為20s，第三個(gè)片段保存5V脈沖，輸出一次，第三個(gè)片段保存50us低電平，重復輸出1000000次，總持續時(shí)間50s。如下圖示意：

三、AWG性能和功能

一般通過(guò)以下性能和功能來(lái)評價(jià)一款AWG：

四、力科任意波形發(fā)生器

力科任意波形發(fā)生器ArbStudio包括信號源本身和在PC上運行的波形編輯和管理軟件。其主要功能特點(diǎn)：

1)在同類(lèi)產(chǎn)品中，具有無(wú)以倫比的硬件指標：

最多4個(gè)模擬通道或36個(gè)數字通道

最大采樣率1GS/s

每通道存儲深度2Mpts

模擬帶寬125MHz

DAC分辨率16bits

2)支持多種調制方式：AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, PWM

3)市面上很多AWG要么是DDS架構，要么是True Arb架構。ArbStudio同時(shí)提供兩種工作模式，方便用戶(hù)根據應用的需要來(lái)選擇不同的工作模式。

4)方便易用的波形產(chǎn)生、編輯和管理軟件。除了AWG方式，ArbStudio軟件還能工作在函數發(fā)生器和PWM信號發(fā)生器模式，用戶(hù)無(wú)需編輯波形數據即可方便快捷地輸出想要的基本波形。

5)采樣時(shí)鐘和觸發(fā)可以從外部輸入，觸發(fā)信號也能輸出。

6)支持最多8臺4通道ArbStudio同步工作。