任意波形发生器基本原理和应用

1、任意波形发生器基本原理和应用何时，何地，什么情况以及为什么需要任意波形发生器任意波形发生器基本原理和应用结构设计子系统N，调试软件子系统调试1集中联调子系统1，调试软件子系统1设计编码硬件子系统N样机设计硬件子系统1，样机设计软件子系统N设计编码软件子系统N调试生产定义系统功能 软件事项硬件事项软件/硬件公共项安装服务生产测试开发产品的过程任意波形发生器基本原理和应用最初检查优化和加载功能检查参数和裕度分析集成软件调试“冒烟”测试一般仅在设计阶段所有项目测试/调试过程任意波形发生器基本原理和应用将控制的激励加至系统输入测量输出，确认是否为所需1010110011010101100110激励响应

2、模型任意波形发生器基本原理和应用如何激励仪器 经常由“缺少”的电路来激励系统输入来自外部信号源来自其他子系统来自遥远的其他设计组来自项目协作人来自某仪器供应商任意波形发生器基本原理和应用如何激励仪器 需要特别降低或增强信号以建立和验证仪器性能的极限添加错误信号增加噪声制造特殊事件颠倒时序改变幅度限制带宽增加谐波失真其他等等任意波形发生器基本原理和应用常用的信号发生器函数发生器脉冲发生器特殊信号发生器视频信号，电讯信号调制发生器AM, FM, FSK, I/Q 等等定制式发生器系统元件以上各项的组合任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器可以代替所有这些仪器往往价格更低 ！任意波形发生器基本原

3、理和应用任意波形发生器基础Arb = 任意波形发生器或任意函数发生器什么是任意波形发生器？它是一种数字合成函数发生器.任意波形发生器能为用户做什么? 以操作简便, 快速, 经济的方式来模拟 用户所需的各种复杂信号任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器基础任意波形发生器是一种强有力的工具可仿真复杂的实际信号可产生任意一种波形产生的波形可以修改用软件可产生各种函数，噪声，脉冲串，调制信号等等为各种应用提供方案生产任意波形发生器比生产同等性能的模拟波形发生器一般要便宜任意波形发生器基本原理和应用产生用户设定的复杂波形 任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用产生各种基本波形 (正弦波,方波

4、, 三角波等等)任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用脉冲/脉冲序列发生器任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用调制信号源任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用噪声发生器模拟噪声数字噪声信号噪声任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用扫频信号发生器任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用触发信号发生器任意波形发生器用于任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器功能任意波形发生器称得起多才多艺任意波形发生器可以仿真任何波形比同等性能的模拟波形发生器一般要便宜任意波形发生器是设计工程师，测试工程师和维修工程师强有力的工具任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器

5、工作原理采样时钟信号外部参考输入触发输入地址发生器波形存储器DAC 信号修整IEEE-488/RS-232接口微处理器系统任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器工作原理采样时钟信号波形存储器计数器简单的计数器式地址发生器00000001001000110100.时钟波形存储器计数器任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器工作原理D/A地址任意波形发生器基本原理和应用任意波形发生器工作原理具有开始，停止和重复能力的地址发生器重复数为4开始计数停止计数重复计数触发输入触发输入开始计数停止计数任意波形发生器基本原理和应用D/A地址任意波形发生器工作原理任意波形发生器基本原理和应用波形连接将存储

6、器分段波形存储器分为能独立存取和控制的独立段落任意波形发生器基本原理和应用 波形连接输出波形触发信号同步输出wvfm 1wvfm 2wvfm 3wvfm 1wvfm 2wvfm 3由设置猝发信号数为2，使整段波形重复两次(EOS) 把多个波形连接在一起 适于产生非常长，非常复杂的波形 可以减少对大波形存储器的需要任意波形发生器基本原理和应用波形连接波形21 1 4 3 2 2 2 1 1 4 4 3 3 3 2波形1波形3波形4任意波形发生器基本原理和应用采用相位累加器的任意波形发生器有时也叫任意函数发生器相位累加器低通滤波器时钟任意波形发生器基本原理和应用相位累加器输出时钟相位累加寄存器相位

7、输出寄存器任意波形发生器基本原理和应用DDS技术和相位累加器旋转矢量正弦波表时钟信号周期为采样信号周期的四分之一任意波形发生器基本原理和应用旋转矢量正弦波表时钟信号周期为采样信号周期的三分之一DDS技术和相位累加器任意波形发生器基本原理和应用旋转矢量正弦波表时钟信号周期为采样信号周期的十二分之五DDS技术和相位累加器任意波形发生器基本原理和应用旋转矢量正弦波表时钟信号周期为采样信号周期的十二分之五DDS技术和相位累加器任意波形发生器基本原理和应用工作原理用相位累加器的优点优良的标准波形性能优良的频率准确度，稳定性，正弦信号时相位噪声 小正弦频率高，接近奈奎斯特频率适合产生扫频信号低价结构用相位

8、累加器的缺点产生低占空比脉冲串困难阶跃响应差（信号越变时有振铃）信号细微处失真相位性能不好任意波形发生器基本原理和应用考察信号的抖动真任意波形发生器DDS信号发生器任意波形发生器基本原理和应用“真任意波形发生器”的优点波形可连接优良的低占空比的波形优良的阶跃响应优良的相位特性“真任意波形发生器”的缺点成本高,较昂贵正弦波形频率不高工作原理任意波形发生器基本原理和应用关键指标最高采样率 MS/s确定信号组成的最高频率1/2 采样频率为奈奎斯特频率 任意波形发生器基本原理和应用波形存储器存储波形点数的存储器，点数多可以产生长波形波形短时分辨率高波形段的容量和数目产生复杂的波形存储许多波形不同波形不

9、同名字用户可自己确定波形容量关键指标任意波形发生器基本原理和应用关键指标信号重复频率Fw = fs wsize信号重复频率采样频率 波形容量 采样频率 fs(MS/s)=每秒产生的波形点 波形容量 wsize确定波形的点数加大点数可优化波形质量举例： 需要1000点的波形任意波形发生器最高采样率50MS/s 最高信号重复频率 Fw ： 50,000,000 MS/s 1,000 = 50kHz任意波形发生器基本原理和应用关键指标垂直分辨率（模数转换分辨率）大多为12位，即有04096个台阶也有8位，10位和16位的位数越高，每个波形点的分辨率也越高，因而失真和噪声更低信噪比 位数6般高采样率的

10、任意波形发生器, 垂直分辨率都较低任意波形发生器基本原理和应用关键指标通道数通道间的功能触发调制相位调整连接能力放大能力最大幅度，偏置任意波形发生器基本原理和应用关键指标产生所需波形的方法从文件(如Excel文件)输入用前面板的编辑功能用示波器采集的波形用波形发生软件 DSP2任意波形发生器基本原理和应用关键指标总结采购 任意波形发生器之前，明白需要的性能波形和信号频率波形存储器幅度和幅度分辨率波形连接多通道的需要怎样产生或获得所需波形任意波形发生器基本原理和应用电力质量测试用多通道任意波形发生器可以方便地测试三相电力监视设备和其他交流监视设备测试设备在过渡过程或掉电时的响应是典型要求 任意波

11、形发生器仿真电力线的变化非常容易， 在这类应用中功能强大 任意波形发生器基本原理和应用电力质量测试将波形下载至Arb任意波形发生器基本原理和应用电力质量测试任意波形发生器的3个通道同步产生3相电源信号3相电源精确设置在0, 120 and 240 电力线的各种各样的问题都可以仿真出来图 3显示了电力瞬态过程和 掉电过程的仿真信号Figure 3瞬变掉电Phase 1 (0)Phase 2 (120)Phase 3 (240)Transient TriggerDropout Trigger任意波形发生器基本原理和应用电力质量测试应用总结用功率放大器将信号放大至电力线水平，用于测试设备在各种电网情

12、况下的响应任意波形发生器可以仿真电网的各种情况，是一个理想的测试工具波形和相位都可以方便地改变，以适应各种详细测试任意波形发生器让你在设计和测试阶段就使用真正的信号任意波形发生器基本原理和应用CDMA 信号仿真 概况CDMA是数字移动通信的一种先进调制技术 手机的声音信号数字化后与一个伪随机信号卷积乘，将 信号散布在一个指定频带每个呼叫用一个单独的伪随机信号。因此多个呼叫可在 同一个频带内同时使用，必须测试手机的发射电路以确定其交调指标和噪声指标可用某一带宽噪声来模仿所需信号的特性将信号输入到发射电路，然后测量输入输出之间的交调失真任意波形发生器基本原理和应用CDMA信号仿真仿真基带CDMA信

13、号是一个2kHz至500kHz的噪声信号。 并有很低的本底噪声和陡峭的边带任意波形发生器可以容易地用数学方法模仿这种CDMA噪声信号。任意波形发生器基本原理和应用CDMA 信号仿真395有一个自备的窄带模拟噪声发生器 图 1 是一个频谱仪显示的395的输出这是一个仿真的基带噪声信号。它有很低的本底噪声和陡峭的边带 将此信号输入至发射电路，可以测量 输入和输出之间的交调失真任意波形发生器基本原理和应用CDMA 信号仿真CDMA测试要求有一个中频信号（IF）与基带信号混合 MHzMHz的信号调制基带信号，就产生了中频信号用395内部的调制信号发生器调制前述的窄带信号， 图 2 显示了395的仿真输

14、出。任意波形发生器基本原理和应用CDMA 信号仿真用任意波形发生器产生CDMA这样的限带噪声有许多优点100MS/s 的任意波形发生器可以容易地产生窄带至中带 （几mHz至几十MHz)的噪声信号任意波形发生器可以提供可重复的噪声任意波形发生器可产生高斯调制和幅值调制噪声可以产生许多种噪声并存入非易失性存储器中任意波形发生器基本原理和应用195型的应用用户 : Medtronic购买了4通道的195应用于一组神经痛治疗仪，195用来仿真遥测信号，输出到一个可植入的集成电路，控制对神经痛的治疗。为什么用195每一相都既可单独运行，也可锁相运行仿真信号能力强非常便宜的4通道信号发生器任意波形发生器基

15、本原理和应用195型的应用用户:Smiths Industries 购买了 4通道的195测试猎兔狗式垂直起落飞机的计算机系统，195用来仿真飞机上各种传感器信号（发动机，发射机，轮子上的重量，吸入空气等），用195仿真信号，计算机不必连接飞机，就可以测试。需要各种标准波形（正弦，方波，脉冲等等）为什么用195多通道工作在各自独立的频率使用方便非常便宜的4通道信号发生器任意波形发生器基本原理和应用195型的应用用户 : VEECO购买了2通道的195VEECO生产数据存储设备的测试系统。测试数据存储系统的DCL编码，195驱动两个双极性电源，控制定位光束引导数据到指定位置为什么用 195 ？准

16、确的相位控制纯正，准确的标准波形价格好任意波形发生器基本原理和应用195型的应用用户 : 飞利浦研究所购买了2通道的195用195的脉冲驱动绝缘栅场效应晶体管为什么用195 ？价格好可编程的脉冲相位控制好使用方便任意波形发生器基本原理和应用195型的应用用户 :Cummins Engine购买了4通道195及软件DSP2仿真各种发动机信号，曲柄和凸轮轴位置，仿真4个喷油嘴按时点火为什么用195 ？用DSP2可以方便的产生复杂波形通道间锁相优异的价格任意波形发生器基本原理和应用汽车工业应用(Verachem) 仿真点火系统(Mano-Tronics) 汽车电子器件 功能测试(Chrysler)

17、环境测试系统的信号源(General Motors)为控制器提供仿真信号(Packard Electric)电子测试(Daimler-Benz, BMW, Jaguar, Robert Bosch, Kelsey-Hays) 防抱死系统(ABS)测试任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用需要4个独立的通道从任意波形发生器各通道发出 模仿4个轮子的速度 的波形发出的波形接至每个车轮的ABS传感器必须能输出任意波形发生器 波形任意, 幅值任意,频率任意防抱死(ABS)功能测试任意波形发生器基本原理和应用机械/材料(BMW)发动机零件震动测试(Marshall Space Center) 突

18、发振动台的输入信号(Applied Materials, Rexham Graphics) 材料测试(Johns Hopkins Univ.) 驱动AMF悬臂梁的输入信号任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用数据通讯/电信领域无线通讯中的调制解调测试(Gigatek) 磁带机测试(Control Print) 喷墨打印机头测试 (Qualcomm) CDMA接收测试(Martin Marietta) 信号互联的设计/测试(DSC) 模拟双音多频信号测试 通讯(Network Comm Corp) 校准/测试数据通讯系统任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用国防/航空/电子工业(

19、Sikorsky) 为 IFF测试设备提供脉冲编码信号(PCA)为 EW测试提供微波 调制信号(Autonomous) 为光学雷达信号处理模拟噪声(Dranetz) 测试校准功率监控设备(IGT) 为滤波器测试模拟带噪声的信号任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用医学/生物医学(Diametrics, Space Labs) 医学仪器设计(Smith-Kline Beecham) 核磁共振测试(Medtronic, Micro-Rel/Medtronic) 起搏器设计(DMLT, Medtronic) 起搏器测试(U of Bonn) 神经网络仿真 (Esoate) 磁共振图象信号仿真

20、任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用视频应用驱动 EL平板显示器的源驱动 CCD摄像机的源测试 LCD显示器的源平板发射显示器（FED）测试仿真全电视信号测试显示器任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用半导体器件工业应用(Intel) 双极性信号用来在基片上压金属线(Xerox) 测试微电子基片，芯片和晶块(Ford) 大功率器件测试(MX-COM) 标定音频，GMSK(移频键控),调制解调型集成电路(Projects Unlimited) 音频传感器集成电路的开发(Chalmers Univ.) 标定场效应晶体管的接口任意波形发生器应用任意波形发生器基本原理和应用福禄克任意

21、波形发生器产品 29111127.481239A11646440121952464644012395116425610012301114,00016,00030012302224,00016,00030012型号 通道 通道 波形存储器 波形存储器 采样率 垂直分辨率 标准 最多 标准(K) 最多(K)任意波形发生器基本原理和应用低成本Arb/函数发生器mHz至10MHz8种标准波形和其他复杂波形sinx/x频谱函数, 衰减正弦波等等扫频，触发，门控，猝发等运行方式16个波形顺序跳跃AM和FSK调制多单元锁相RS-232和 IEEE488接口29型任意波形发生器任意波形发生器基本原理和应用10

22、0MS/s 任意波形发生器应用非常灵活优异的性价比集七个仪器于一机12位64kb波形点任意波形发生器合成函数发生器（40MHz正弦，50MHz方波）脉冲/脉冲序列发生器噪声发生器（模拟，数字，梳状，信号加噪声）调制信号源扫频源触发发生器（外部，内部，交互方式）395型任意波形发生器任意波形发生器基本原理和应用395 型的小弟弟，低成本型应用非常灵活优异的性价比12位 30MS/s任意波形发生器 65536点波形10MHz正弦的标准功能多达10个独立脉冲的脉冲序列连接 4个波形扫频，外部调幅和相加可多单元锁相RS-232和 IEEE488接口39型任意波形发生器任意波形发生器基本原理和应用39

23、的升级型号， 优秀的性能价格比40MS/s 任意波形发生器,12位垂直分辨力, 65,536 位波形存储器各种标准函数 (方波至16MHz,正弦波至16MHz)多达10个独立脉冲的脉冲序列顺序联接16种波形,每个波形可重复32,768次扫频,外部调幅和总加功能多单元锁相RS-232和 IEEE488接口39A 型任意波形发生器任意波形发生器基本原理和应用 2/4通道 40MS/s 12Bit 垂直分辨率，64K点波形存储器 12种标准功能，正弦/方波至 16MHz多达10个独立脉冲的脉冲序列幅度，宽度，延迟都可独立编程内部和外部调制复杂的通道间功能AM，SCM，模拟相加，触发触发，门控，猝发，

24、扫频方式各通道灵活的同步输出参考输入/输出RS232和 GPIB接口195 型任意波形发生器任意波形发生器基本原理和应用301/302型任意波形发生器高性能单/双通道 300MS/s任意波形发生器垂直分辨率 12位，每通道 4M或 16M波形存储器合成信号发生器正弦/方波频率至150MHz三角波，脉冲，斜波，sinx/x频谱函数, 高斯函数信号波形连接，循环，4096段连接，1M 段长，连接段再连接严格的相位控制触发，门控，猝发方式幅度调制附加的 I/Q 调制功能GPIB接口任意波形发生器基本原理和应用Waveform DSP2波形产生软件用于所有原Wavetek任意波形发生器 （不含301/

25、302) 的波形产生，编辑和装入仪器的软件用数学，数字输入，描绘，文件产生波形RS232和 GPIB 接口均可在时域或频域产生信号和编辑已有众多的各种波形任意波形发生器基本原理和应用Waveform DSP2波形产生软件任意波形发生器基本原理和应用WaveWiz -用于 301/302 型的软件软件面板控制 产生各种波形任意波形发生器基本原理和应用总结任意波形发生器是非常灵活的仪器它们可在非常广阔的范围解决应用问题要想产生正确的波形，重要的是全面理解应用原理。不同结构和指标会影响任意波形发生器的能力用户界面和软件成为高效解决实际问题的关键任意波形发生器基本原理和应用19型 函数信号发生器25型

26、 函数发生器和计数器80/81 函数/脉冲发生器VXI 1361/136281型 脉冲发生器25型 函数发生器和计数器福禄克公司其他信号发生器 -最优良的性价比19型 函数信号发生器1361/1362 VXI 数字多用表任意波形发生器基本原理和应用低价位$569Hz 2MHz 函数发生器正弦，方波，三角波： 3mV10Vpp 至 50 ， 20Vpp 至高阻内控或外控 线性/对数扫频内控或外控调幅数字显示19型 函数信号发生器19型 函数发生器任意波形发生器基本原理和应用低价位$8525MHz 函数发生器和 20MHz 七位计数器同时显示频率和幅值正弦，方波，三角波： 5mMz - 5MHz 1mV10Vpp 至 50 2mV 20Vpp 至高阻内控或外控扫频内控或外控调幅5Hz 至 20MHz 七位数字计数器，分辨力：1mHz25型函数发生器和计数器任意波形发生器基本原理和应用高输出幅度 40V/20V高稳定度频率 2ppm mHz10MHz/