《電子測量技術(shù)基礎(chǔ)》課件-第2章 信號發(fā)生器

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XXX學(xué)院第二章信號發(fā)生器——XXX學(xué)?！?—

2.4使用注意事項(xiàng)2.1

概述2.2

基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.3

主要技術(shù)指標(biāo)2.5典型產(chǎn)品選型目錄01概述2.1信號發(fā)生器概述

信號發(fā)生器又稱為信號源或振蕩器，是一類能產(chǎn)生不同頻率、不同幅度、規(guī)則的或不規(guī)則的波形信號的儀器設(shè)備，是電子測量中最常用到的儀器之一。

信號發(fā)生器通常產(chǎn)生的信號有：正弦波、三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）以及各種可以用三角函數(shù)方程式來表示的函數(shù)波形。信號發(fā)生器在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中有著廣泛應(yīng)用，常用于各種電路系統(tǒng)的試驗(yàn)、測量、校準(zhǔn)和維修等領(lǐng)域，如在測量各種電路系統(tǒng)的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其它電學(xué)參數(shù)，以及測量電子元器件的特性與參數(shù)時，用作測試的信號源或激勵源。

發(fā)展歷程

產(chǎn)品分類

產(chǎn)品功能

應(yīng)用領(lǐng)域01概述2.1.1

發(fā)展歷程隨著電路技術(shù)、雷達(dá)技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，信號發(fā)生器這一儀器設(shè)備隨之出現(xiàn)并逐步發(fā)展起來。

信號發(fā)生器發(fā)展至今，從儀器類型上講，經(jīng)歷了從正弦信號發(fā)生器、合成信號發(fā)生器、函數(shù)信號發(fā)生器、任意波形發(fā)生器到虛擬信號發(fā)生器幾個階段；從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上講，經(jīng)歷了從模擬信號發(fā)生器、數(shù)字信號發(fā)生器到混合信號發(fā)生器發(fā)展過程。下面按照時間進(jìn)程和技術(shù)進(jìn)展對信號發(fā)生器的發(fā)展歷程進(jìn)行概要介紹。01概述(1)按照時間進(jìn)程20世紀(jì)20年代以后：

隨著各類電子設(shè)備的出現(xiàn)，產(chǎn)生了簡單的正弦信號發(fā)生器。

01概述20世紀(jì)40年代以后：

出現(xiàn)了主要用于測試各種接收機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器（標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器能提供各種標(biāo)準(zhǔn)頻率、波形和輸出電平信號，如低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器等）；出現(xiàn)了用來測量脈沖電路或用作脈沖調(diào)制器的脈沖信號發(fā)生器。

此時，信號發(fā)生器由之前的定性測量發(fā)展成為定量測量。01概述20世紀(jì)60年代以后：

隨著晶體管技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，人們將晶體管器件用于信號發(fā)生器的研制和生產(chǎn)，產(chǎn)生了各類模擬函數(shù)信號發(fā)生器（如：脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器、正弦波函數(shù)信號發(fā)生器、三角波函數(shù)信號發(fā)生器）。

此時信號發(fā)生器主要采用模擬電子技術(shù)，由分立元件或模擬電路構(gòu)成，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅能產(chǎn)生正弦波、方波、鋸齒波和三角波等幾種簡單波形。01概述20世紀(jì)70年代以后：隨著微處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器等數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，人們將數(shù)字電子器件應(yīng)用于信號發(fā)生器研制和生產(chǎn)，產(chǎn)生了各類數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器，其功能和性能均有了很大擴(kuò)展。

此時信號發(fā)生器可以產(chǎn)生比較復(fù)雜的波形，其功能多以軟件實(shí)現(xiàn)為主，可以方便的產(chǎn)生各種函數(shù)信號波形。01概述20世紀(jì)80年代以后：隨著微電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、軟件技術(shù)的日益成熟，可實(shí)現(xiàn)從一個頻率基準(zhǔn)由數(shù)字合成電路產(chǎn)生可變頻率信號，出現(xiàn)了數(shù)字直接合成技術(shù)，產(chǎn)生了性能穩(wěn)定的數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器，信號發(fā)生器全面進(jìn)入了數(shù)字時代。01概述20世紀(jì)90年代末：利用模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)（混合技術(shù)），研制和生產(chǎn)了一系列高性能函數(shù)信號發(fā)生器，產(chǎn)生了各類任意波形信號發(fā)生器，其信號的頻率范圍、頻率穩(wěn)定度等技術(shù)指標(biāo)有了大幅提高，能夠滿足各種生產(chǎn)和研究需求。01概述當(dāng)前：信號發(fā)生器主要以數(shù)字技術(shù)和軟件技術(shù)為實(shí)現(xiàn)方式，除了常見的獨(dú)立式函數(shù)信號發(fā)生器及任意波形發(fā)生器外，還有各種虛擬信號發(fā)生器，代表著信號發(fā)生器的未來發(fā)展方向。01概述(2)按照技術(shù)進(jìn)展按照技術(shù)進(jìn)展，信號發(fā)生器主要經(jīng)歷了以下三個技術(shù)階段：

★模擬技術(shù)階段

★數(shù)字技術(shù)階段

★混合技術(shù)階段

具體如下圖所示。

01概述01概述01概述第一代：模擬技術(shù)信號發(fā)生器模擬技術(shù)信號發(fā)生器階段是信號發(fā)生器的第一代，從20世紀(jì)20年代開始出現(xiàn)，到20世紀(jì)70年代進(jìn)入高峰，主要應(yīng)用各類模擬電子技術(shù)進(jìn)行各類信號發(fā)生器的研制和生產(chǎn)，出現(xiàn)了正弦信號發(fā)生器（具體包括：低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器等）、模擬直接合成信號發(fā)生器、模擬函數(shù)信號發(fā)生器（具體包括：脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器、正弦波函數(shù)信號發(fā)生器、三角波函數(shù)信號發(fā)生器等）?；谀M技術(shù)所研制的各類信號發(fā)生器所能實(shí)現(xiàn)的功能相對簡單、技術(shù)指標(biāo)相對偏弱，難以構(gòu)成各類自動化綜合測試系統(tǒng)，只能用于一些簡單的測試場合。01概述01概述第二代：數(shù)字技術(shù)信號發(fā)生器數(shù)字技術(shù)信號發(fā)生器階段是信號發(fā)生器的第二代，從20世紀(jì)60年代開始出現(xiàn)，到20世紀(jì)90年代發(fā)展成熟，主要應(yīng)用各類數(shù)字電路技術(shù)、微電子技術(shù)、軟件技術(shù)等進(jìn)行各類信號發(fā)生器的研制和生產(chǎn)，出現(xiàn)了間接合成信號發(fā)生器、數(shù)字直接合成信號發(fā)生器、數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器?；跀?shù)字技術(shù)所研制的各類信號發(fā)生器所能實(shí)現(xiàn)的功能不斷擴(kuò)展、技術(shù)指標(biāo)相對優(yōu)秀，可以方便的構(gòu)建各類自動化綜合測試系統(tǒng)，可以滿足各類測試需要。01概述第三代：混合技術(shù)信號發(fā)生器混合技術(shù)信號發(fā)生器階段是信號發(fā)生器的第三代，從20世紀(jì)90年代開發(fā)出現(xiàn)，直到現(xiàn)在還在不斷發(fā)展完善，主要應(yīng)用各類模擬技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、軟件技術(shù)、虛擬技術(shù)等進(jìn)行各類性能優(yōu)異的信號發(fā)生器的研發(fā)和生產(chǎn)，出現(xiàn)了任意波形信號發(fā)生器、虛擬信號發(fā)生器?；诨旌霞夹g(shù)所研制的各類信號發(fā)生器所能實(shí)現(xiàn)的功能不斷豐富、技術(shù)指標(biāo)越加優(yōu)異，可以用于各類特殊和復(fù)雜的測試場合。知識點(diǎn)：(1)1943年美國惠普公司儀器部門（后改名為美國安捷倫公司，現(xiàn)改為美國是德公司）為美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了信號發(fā)生器及雷達(dá)干擾設(shè)備，從而進(jìn)入微波技術(shù)領(lǐng)域。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國惠普公司開發(fā)了成套的系列微波測試產(chǎn)品，使其成為信號發(fā)生器領(lǐng)域公認(rèn)的佼佼者。01概述(2)1972年美國總統(tǒng)尼克松訪華，作為禮物，美國向中國捐贈了一套帶有泰克公司儀器設(shè)備的衛(wèi)星地面站，掀開了具有歷史意義的中美建交新篇章，開啟了中國與美國泰克公司的合作序幕。01概述

通常按照性能指標(biāo)、輸出波形、調(diào)制方式及實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行分類。(I)按性能指標(biāo)：普通信號發(fā)生器和標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器。(II)按輸出波形：正弦信號發(fā)生器和非正弦信號發(fā)生器（如脈沖信號發(fā)生器、函數(shù)信號發(fā)生器、任意波形信號發(fā)生器等）。(III)按調(diào)制方式：調(diào)頻信號發(fā)生器、調(diào)幅信號發(fā)生器、調(diào)相信號發(fā)生器、脈沖調(diào)制信號發(fā)生器。(IV)按實(shí)現(xiàn)技術(shù)：正弦信號發(fā)生器、合成信號發(fā)生器、函數(shù)信號發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、虛擬信號發(fā)生器。依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)可劃分為不同種類！2.1.2產(chǎn)品分類01概述(1)正弦信號發(fā)生器(2)

合成信號發(fā)生器(3)

函數(shù)信號發(fā)生器(4)任意波形信號發(fā)生器(5)虛擬信號發(fā)生器01概述(1)正弦信號發(fā)生器

正弦信號發(fā)生器是最早出現(xiàn)的一類信號發(fā)生器，主要用于產(chǎn)生不同頻率、不同幅度的正弦信號，用以測量電路系統(tǒng)的頻率特性、非線性失真等。它還分為低頻信號發(fā)生器和高頻信號發(fā)生器。(I)

低頻信號發(fā)生器

頻率范圍為200Hz～20KHz（音頻）及1Hz～10MHz（視頻）范圍的正弦信號發(fā)生器。其主振級一般采用RC振蕩器，也可用差頻振蕩器。01概述低頻信號發(fā)生器音頻信號發(fā)生器視頻信號發(fā)生器(II)高頻信號發(fā)生器

頻率范圍為100KHz～30MHz（高頻）及30MHz～300MHz（甚高頻）范圍的正弦信號發(fā)生器。其主振級一般采用

LC振蕩器，頻率可由調(diào)諧電容器的度盤刻度讀出。01概述高頻信號發(fā)生器

振蕩器簡介：簡單地說就是一個頻率源，一般用在鎖相環(huán)中。詳細(xì)說就是一個不需要外信號激勵、自身就可以將直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能的裝置。一般分為正反饋和負(fù)阻型兩種。所謂“振蕩”，其含義就暗指交流，振蕩器包含了一個從不振蕩到振蕩的過程和功能。能夠完成從直流電能到交流電能的轉(zhuǎn)化，這樣的裝置就可以稱為“振蕩器”。RC振蕩器LC振蕩電路01概述振蕩器分類：RC振蕩器，LC振蕩器和晶體振蕩器。1、RC振蕩器

采用RC網(wǎng)絡(luò)作為選頻移相網(wǎng)絡(luò)的振蕩器統(tǒng)稱為RC振蕩器。

2、LC振蕩器

采用LC振蕩回路作為移相和選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋振蕩器稱為LC振蕩器。

3、晶體振蕩器

振蕩頻率受石英晶體控制振蕩器。01概述(2)

合成信號發(fā)生器合成信號發(fā)生器是在正弦信號發(fā)生器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類新型信號發(fā)生器，其主要特點(diǎn)是采用了頻率合成技術(shù)，用頻率合成器替代正弦信號發(fā)生器中的主振器，從而可以方便的產(chǎn)生精度更高、穩(wěn)定度更高、波形更豐富的各種波形信號，滿足被測電路對各類特定參數(shù)的電信號需要。按照頻率合成器技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的不用，合成信號發(fā)生器又可分為模擬直接合成信號發(fā)生器、間接合成信號發(fā)生器及數(shù)字直接合成信號發(fā)生器三類。01概述DDS合成信號發(fā)生器(3)

函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器是一類在合成信號發(fā)生器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的信號發(fā)生器，它能產(chǎn)生某些特定波形（如正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等）的信號。頻率范圍可以從幾微赫茲的超低頻直到幾十兆赫茲。按照函數(shù)信號發(fā)生器技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，又可將其分為模擬式函數(shù)信號發(fā)生器和數(shù)字式函數(shù)信號發(fā)生器兩類。01概述模擬函數(shù)信號發(fā)生器數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器(4)

任意波形信號發(fā)生器任意波形信號發(fā)生器是在函數(shù)信號發(fā)生器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，不僅具有一般信號發(fā)生器的波形輸出能力，還可以仿真實(shí)際電路測試中所需的任意波形信號，且波形輸出準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度等方面都有大幅提高，是最新一代信號發(fā)生器。

01概述任意波形信號發(fā)生器(5)

虛擬信號發(fā)生器由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展及其在電子測量技術(shù)與儀器領(lǐng)域中的應(yīng)用，出現(xiàn)了新的儀器概念——虛擬儀器。它由電子計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和儀器硬件組成。LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境是美國國家儀器公司（NI公司）推出的虛擬儀器開發(fā)軟件，能夠以其直觀簡便的編程方式為用戶搭建在實(shí)際生產(chǎn)中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。在現(xiàn)代電子測量儀器中，任意波形發(fā)生器（arbitrary?waveform?generator，AWG）作為當(dāng)代最新的一類信號發(fā)生器，日益引起人們的重視。基于LabVIEW的虛擬信號發(fā)生器可以靈活方便的實(shí)現(xiàn)包括四類函數(shù)信號一正弦波、方波、三角波、鋸齒波在內(nèi)的任意波形信號的輸出。01概述01概述2.1.3產(chǎn)品功能

信號發(fā)生器的主要功能是產(chǎn)生各種被測電路所需特定參數(shù)的電信號，如下圖所示，通常有以下三類用途：(1)激勵信號源

即作為某些電器設(shè)備的激勵信號，如激勵揚(yáng)聲器發(fā)出聲音等。(2)

仿真信號源

當(dāng)研究一個電氣設(shè)備在某種實(shí)際環(huán)境下所受的影響時，需要施加與實(shí)際環(huán)境相同特性的信號，如高頻干擾信號、GPS模擬信號等。(3)

標(biāo)準(zhǔn)信號源

用于對一般信號源或其他測量儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，如校驗(yàn)自動化儀表時需要標(biāo)準(zhǔn)直流電壓、電流信號源。01概述信號發(fā)生器所產(chǎn)生的信號在電路中常常用來代替前端電路的實(shí)際信號，為后端電路提供一個理想信號。由于信號源信號的特征參數(shù)均可人為設(shè)定，所以可以方便地模擬各種情況下不同特性的信號，對于產(chǎn)品研發(fā)和電路實(shí)驗(yàn)特別有用。01概述2.1.4應(yīng)用領(lǐng)域信號發(fā)生器廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、測試過程中，用作激勵信號源、仿真信號源或標(biāo)準(zhǔn)信號源。

在進(jìn)行電子設(shè)備研制、測試時，為測量電路相關(guān)電學(xué)特性，如頻率響應(yīng)、噪聲系數(shù)等，需要提供符合所定技術(shù)條件的電信號，以模擬實(shí)際工作中待測設(shè)備的輸入信號（激勵信號）；

在進(jìn)行電路系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性測量時，需要使用正弦信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生振幅、頻率能準(zhǔn)確調(diào)整的正弦信號，用作電路系統(tǒng)的輸入信號（激勵信號）；

01概述

在進(jìn)行電路系統(tǒng)瞬態(tài)特性測量時，需要使用矩形脈沖信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生前沿時間、脈沖寬度和重復(fù)周期已知的矩形脈沖信號，并且要求其輸出信號的參數(shù)，如頻率、波形、輸出電壓或功率等能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行精確調(diào)整，用作電路系統(tǒng)的輸入信號（激勵信號）。

在進(jìn)行GPS系統(tǒng)研制時，需要用GPS信號模擬器為其提供GPS仿真信號，用于在地面進(jìn)行GPS系統(tǒng)研制、生產(chǎn)和測試之用。

在計(jì)量和校準(zhǔn)領(lǐng)域，高精度信號發(fā)生器通常作為標(biāo)準(zhǔn)信源（參考信號源），待校準(zhǔn)儀器以該參考信號源為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)校。01概述02基本結(jié)構(gòu)與工作原理

正弦信號發(fā)生器、合成信號發(fā)生器及函數(shù)信號發(fā)生器是信號發(fā)生器家族的幾類典型產(chǎn)品，代表了其主要技術(shù)發(fā)展過程。本節(jié)將對其基本結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行概要分析，以便對各類信號發(fā)生器有個系統(tǒng)了解，方便后續(xù)對信號發(fā)生器的選型、使用和操作。2.2基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.2.1正弦信號發(fā)生器

正弦信號發(fā)生器是最早出現(xiàn)、應(yīng)用最廣泛的一類信號發(fā)生器，主要應(yīng)用于電子技術(shù)試驗(yàn)、自動控制系統(tǒng)和通信、儀器儀表、控制等領(lǐng)域的信號處理系統(tǒng)中及其他機(jī)械、電聲、水聲及生物等科研領(lǐng)域。按其輸出信號頻率的不同，又可分為低頻正弦信號發(fā)生器（簡稱為低頻信號發(fā)生器）和高頻正弦信號發(fā)生器（簡稱為高頻信號發(fā)生器）。下面將對低頻信號發(fā)生器及高頻信號發(fā)生器的基本組成及工作原理進(jìn)行分析和說明。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(1)

低頻信號發(fā)生器

低頻信號發(fā)生器通常產(chǎn)生1Hz~1MHz的低頻正弦信號，在模擬電子線路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電子線路測試和維修等工作中得到廣泛應(yīng)用，另外也可用作高頻信號發(fā)生器的外調(diào)制信號源。低頻信號發(fā)生器基本組成如下圖所示，各主要組成部分具體作用說明如下。圖2-9低頻信號發(fā)生器基本組成框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(I)主振器

用來產(chǎn)生頻率可調(diào)的低頻正弦波信號。(II)電壓放大器用于放大主振器產(chǎn)生的微弱振蕩信號。(III)輸出衰減器

用于調(diào)節(jié)輸出電壓，使之達(dá)到所需的電壓值。(IV)功率放大器

為信號發(fā)生器提供足夠的輸出功率。(V)阻抗變換器

實(shí)際為變壓器，其作用是使輸出端連接不同的負(fù)載時都能得到最大的輸出功率。(VI)監(jiān)測器

用于監(jiān)測信號源輸出電壓或輸出功率的大小。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(2)

高頻信號發(fā)生器高頻信號發(fā)生器通常產(chǎn)生100KHz~300MHz的高頻正弦信號，可為各種高頻電子設(shè)備和電路提供高頻信號能量和高頻標(biāo)準(zhǔn)信號，完成相關(guān)電氣性能測試（如各種接收機(jī)的靈敏度等）。高頻信號發(fā)生器的基本組成框圖如下圖2-10所示，各主要組成部分具體作用說明如下。圖2-10高頻信號發(fā)生器基本組成框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(I)可變電抗器

在高頻信號發(fā)生器中，可變電抗器用來與主振器的諧振電路耦合，使主振器產(chǎn)生調(diào)頻信號，通常采用變?nèi)荻O管調(diào)頻電路。(II)主振器

用來產(chǎn)生頻率可調(diào)的高頻正弦波信號，通常采用LC振蕩電路實(shí)現(xiàn)。(III)緩沖級

用于放大主振器輸出的高頻信號，隔離主振器與后續(xù)電路，以提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。(IV)調(diào)制級

實(shí)現(xiàn)用外調(diào)制信號或內(nèi)調(diào)制信號對主振信號進(jìn)行調(diào)幅，輸出調(diào)幅信號，滿足某些測量需要。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(V)內(nèi)調(diào)制振蕩器

產(chǎn)生并輸出內(nèi)調(diào)制信號。內(nèi)調(diào)制振蕩器通常由RC振蕩器構(gòu)成，其信號頻率通常為400Hz和1000Hz兩種。(VI)輸出級

主要作用是：放大、衰減調(diào)制級的輸出信號，使信號發(fā)生器有足夠的電平調(diào)節(jié)范圍；濾除不需要的頻率分量；保證輸出端有固定的輸出阻抗。

輸出級通常由放大器、濾波器和粗、細(xì)衰減器等組成。為了適應(yīng)不同的使用條件，要求輸出電平既能步進(jìn)衰減，又能連續(xù)衰減。

除了上述主要部分，高頻信號發(fā)生器也包括電源模塊等部分。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理信號頻段劃分02基本結(jié)構(gòu)與工作原理

Q:什么是線性失真和非線性失真？原因是什么？

A：

一個理想的放大器，其輸出信號應(yīng)當(dāng)如實(shí)的反映輸入信號，即他們盡管在幅度上不同，時間上也可能有延遲，但波形應(yīng)當(dāng)是相同的。但是，在實(shí)際放大器中，由于種種原因，輸出信號不可能與輸入信號的波形完全相同，這種現(xiàn)象叫做失真。

放大器產(chǎn)生失真的原因主要有2個：

①放大器件的工作點(diǎn)進(jìn)入了特性曲線的非線性區(qū)，使輸入信號和輸出信號不再保持線性關(guān)系，這樣產(chǎn)生的失真稱為非線性失真。

②放大器的頻率特性不好，對輸入信號中不同頻率成分的增益不同或延時不同，這樣產(chǎn)生的失真成為線性失真。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.2.2合成信號發(fā)生器

合成信號發(fā)生器是在正弦信號發(fā)生器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類新型信號發(fā)生器，其主要特點(diǎn)是采用了頻率合成技術(shù)，用頻率合成器替代了正弦信號發(fā)生器中的主振器，從而可以方便的產(chǎn)生精度更高、穩(wěn)定度更高、波形更豐富的各種波形信號，滿足被測電路對各類特定參數(shù)的電信號的需要。

合成信號發(fā)生器主要由晶體振蕩器、頻率合成單元、調(diào)制單元、電平控制單元組成，它用頻率合成器代替正弦信號發(fā)生器中的主振器。

頻率合成技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷三個過程：

(1)模擬直接頻率合成技術(shù)(2)間接合成技術(shù)（鎖相合成技術(shù)）(3)數(shù)字直接頻率合成技術(shù)02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(1)

模擬直接合成法

模擬直接合成法是將一個或多個基準(zhǔn)頻率，通過倍頻、分頻、混頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)算數(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除），合成所需要的頻率，并用窄帶濾波器將其選出。

模擬直接頻率合成器主要由晶體振蕩、加法、乘法、濾波和放大等電路組成，頻率轉(zhuǎn)換速度快（us級），頻譜純度高，但電路復(fù)雜，需要大量的混頻器、分頻器和窄帶濾波器，體積大、價格高、難以集成化，且其最高輸出頻率只能達(dá)到1000MHz左右。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(2)

間接合成法

間接合成法又稱為鎖相合成法，它利用標(biāo)準(zhǔn)頻率源通過鎖相環(huán)控制電調(diào)諧振蕩器（在環(huán)路中同時能實(shí)現(xiàn)倍頻、分頻和混頻），最終產(chǎn)生并輸出所需的各種頻率信號。

鎖相就是自動實(shí)現(xiàn)相位同步，而鎖相環(huán)就是能完成兩個電信號相位同步的自動控制系統(tǒng)?；炬i相環(huán)是由鑒相器（PD）、低通濾波器（LPF）、壓控振蕩器（VCO）等組成。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理

間接合成法中的鎖相環(huán)具有濾波作用，其通帶可以做得很窄，并且其中心頻率易調(diào)，又能自動跟蹤輸入頻率，因而可以省去模擬直接合成法中的混頻器、分頻器及濾波器的大量使用，有利于簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。其不足之處是：由于受到鎖相環(huán)鎖定過程的限制，頻率轉(zhuǎn)換速度較慢，為ms級。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(3)

數(shù)字直接合成法

數(shù)字直接合成法突破了前面兩種頻率合成法的原理，從“相位”概念出發(fā)進(jìn)行頻率合成。

這種合成方法不僅可以給出不同頻率的正弦波，而且可以給出不同的初始相位，甚至可以輸出任意波形，是信號發(fā)生器的一種發(fā)展方向，由此產(chǎn)生了數(shù)字式函數(shù)信號發(fā)生器，具體將在2.3節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器中進(jìn)行說明。以合成正弦信號為例：02基本結(jié)構(gòu)與工作原理圖2-11數(shù)字直接合成法原理圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理其具體合成過程為：

第一步：對一個周期的正弦波按相位進(jìn)行離散處理。如離散點(diǎn)數(shù)為A位二進(jìn)制數(shù)，則可將該周期信號分成2A個間隔點(diǎn)，于是可得到兩個離散點(diǎn)之間的間隔為

。

第二步：求出各離散點(diǎn)的正弦函數(shù)值，并用D位二進(jìn)制數(shù)表示。之后將這些數(shù)值依次寫入ROM中，構(gòu)成一個正弦表。

第三步：在標(biāo)準(zhǔn)時鐘作用下，相位累加器按一定時間間隔K遞增，其輸出A位二進(jìn)制數(shù)作為地址碼對正弦表ROM中的存儲單元尋址。

第四步：正弦表ROM輸出相應(yīng)相位點(diǎn)的正弦函數(shù)值（D位二進(jìn)制數(shù)），經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為階梯狀正弦波。

第五步：用低通濾波器對階梯正弦波信號進(jìn)行平滑濾波處理，便可輸出正弦波信號。

直接數(shù)字合成法基于大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其適用于函數(shù)波形和任意波形的信號發(fā)生器。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理三種合成方法比較：合成方法速度最高工作頻率主要特點(diǎn)直接模擬μs級100MHz硬件電路復(fù)雜直接數(shù)字μs級300MHz可得任意波形間接鎖相ms級100GHz（微波）頻譜純度好02基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.2.3函數(shù)信號發(fā)生器

隨著科技的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，出現(xiàn)了一類可以產(chǎn)生各種函數(shù)波形的信號發(fā)生器，稱之為函數(shù)信號發(fā)生器，它是一種能夠產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等各種可以用三角函數(shù)方程式表示的波形信號的信號發(fā)生器。

按照函數(shù)信號發(fā)生器技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，又可將其分為模擬式函數(shù)信號發(fā)生器和數(shù)字式函數(shù)信號發(fā)生器兩類。下面將分別按此對其基本結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行分析和說明。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(1)

模擬函數(shù)信號發(fā)生器

模擬函數(shù)信號發(fā)生器是利用模擬電子電路技術(shù)，通過對各類信號發(fā)生器的信號轉(zhuǎn)換，得到正弦波、方波及三角波等信號波形。

其技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案主要有三種，分別是：

第一種：脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器，即由施密特電路產(chǎn)生方波信號，然后經(jīng)變換得到三角波和正弦波信號；

第二種：正弦波式函數(shù)信號發(fā)生器，即由正弦波發(fā)生器先產(chǎn)生正弦波信號，再經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換得到方波信號和三角波信號；

第三種：三角波式函數(shù)信號發(fā)生器，即由三角波發(fā)生器先產(chǎn)生三角波信號，再經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換得到為方波信號和正弦波信號。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(I)

脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器

脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器主要由方波信號產(chǎn)生三角波、正弦波等波形信號，其硬件電路基本組成如下圖所示，主要由脈沖發(fā)生器、施密特觸發(fā)器、積分器和正弦波轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。

其基本工作原理是：脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器首先產(chǎn)生脈沖信號，然后由施密特觸發(fā)器變換成方波信號，方波信號經(jīng)積分形成三角波，三角波經(jīng)正弦波轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成正弦波。

緩沖放大器通過開關(guān)選擇信號的波形。緩沖級接在選擇開關(guān)盒放大器之間，可減小放大器對前級的影響。圖2-12脈沖式函數(shù)信號發(fā)生器基本組成框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理

其基本工作原理是：正弦波式函數(shù)信號發(fā)生器首先產(chǎn)生正弦信號，經(jīng)微分電路、方波形成電路（單穩(wěn)態(tài)出發(fā)電路）形成脈沖寬度可調(diào)的方波信號，方波經(jīng)三角波形成電路產(chǎn)生三角波信號。(II)

正弦波式函數(shù)信號發(fā)生器

正弦波式函數(shù)信號發(fā)生器主要由正弦波產(chǎn)生方波和三角波信號，其硬件電路基本組成如下圖所示，主要由正弦波發(fā)生器、微分電路、方波形成電路、三角波形成電路和緩沖放大器等構(gòu)成。圖2-13正弦波式函數(shù)信號發(fā)生器基本組成框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(III)

三角波式函數(shù)信號發(fā)生器

三角波式函數(shù)信號發(fā)生器主要由三角波產(chǎn)生方波和正弦波信號，其硬件電路基本組成如下圖所示，主要由三角波發(fā)生器、方波形成電路、正弦波形成電路和緩沖放大器等構(gòu)成。

其基本工作原理是：三角波式函數(shù)信號發(fā)生器首先產(chǎn)生三角波信號，經(jīng)方波形成電路形成脈沖寬度可調(diào)的方波信號，三角波經(jīng)正弦波形成電路整形，變換為正弦波信號。圖2-14三角波式函數(shù)信號發(fā)生器基本組成框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理(2)

數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器是利用數(shù)字電路技術(shù)，在數(shù)字直接合成技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一類函數(shù)信號發(fā)生器。它不采用振蕩器，而是通過數(shù)字合成技術(shù)產(chǎn)生一系列數(shù)據(jù)流，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器（將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號）和濾波電路的處理，最終輸出模擬信號。

數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器可以方便的產(chǎn)生各類函數(shù)波形信號，甚至是任意波形信號，是信號發(fā)生器的重要發(fā)展方向。

數(shù)字直接合成技術(shù)（DDS）是一種全新的信號產(chǎn)生方法，它完全沒有振蕩器元件，其實(shí)現(xiàn)原理如下圖所示，主要由相位增量寄存器、N位全加器、輸出鎖存器、波形存儲器、D/A轉(zhuǎn)換器及基準(zhǔn)時鐘等組成。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理圖2-15數(shù)字直接合成技術(shù)（DDS）實(shí)現(xiàn)原理框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理

基于數(shù)字直接合成技術(shù)的數(shù)字函數(shù)信號發(fā)生器（簡稱DDS函數(shù)信號發(fā)生器）的硬件電路基本組成如下圖所示，主要由數(shù)據(jù)處理器（用于輸入函數(shù)的數(shù)字量化處理）、波形存儲器（帶有相位累加功能）、低通濾波器、幅度控制器（帶有偏移控制器）、功率放大器等構(gòu)成

。

圖2.3.5DDS函數(shù)信號發(fā)生器基本組成框圖02基本結(jié)構(gòu)與工作原理其基本工作原理是：

第一步：對于一個要產(chǎn)生的函數(shù)波形，首先對該函數(shù)進(jìn)行數(shù)字量化；

第二步：然后以x為地址，將量化數(shù)據(jù)y依次存入波形存儲器中；

第三步：利用相位累加技術(shù)來控制波形存儲器的地址，在每一個采樣時鐘周期內(nèi)，都把一個相位增量累加到相位累加器（對相位進(jìn)行線性累加的寄存器）的當(dāng)前結(jié)果上。這樣通過改變相位增量即可改變數(shù)字直接合成技術(shù)（DDS）的輸出頻率值；

第四步：根據(jù)相位累加器輸出的地址，由波形存儲器取出波形量化數(shù)據(jù)，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成模擬電壓；02基本結(jié)構(gòu)與工作原理

第五步：由于波形數(shù)據(jù)時間斷的采樣數(shù)據(jù)，所以DDS發(fā)生器輸出的是一個階梯正弦波形，需要經(jīng)過低通濾波器才能將波形中所含的高次諧波濾除掉，輸出的才是連續(xù)的正弦波；

第六步：幅度轉(zhuǎn)換器是一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A轉(zhuǎn)換器是數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號；A/D轉(zhuǎn)換器是模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號），根據(jù)設(shè)定的幅度數(shù)值，產(chǎn)生出一個相應(yīng)的模擬電壓，然后與輸出信號相乘，使輸出信號的幅度等于操作者設(shè)定的幅度值。偏移控制器也是一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器，使輸出信號的偏移等于操作者設(shè)定的偏移值。

第七步：經(jīng)過幅度偏移控制器的合成信號再經(jīng)過功率放大器的放大，便可由輸出口輸出信號了。02基本結(jié)構(gòu)與工作原理03主要技術(shù)指標(biāo)2.3主要技術(shù)指標(biāo)

信號發(fā)生器的主要技術(shù)指標(biāo)是用戶進(jìn)行儀器設(shè)備選型、測試方案設(shè)計(jì)等過程中的重要依據(jù)。對于模擬信號發(fā)生器，其主要技術(shù)指標(biāo)包括：頻率特性、輸出特性、調(diào)制特性等幾大類；對于數(shù)字信號發(fā)生器，其主要技術(shù)指標(biāo)除了上述技術(shù)指標(biāo)之外，還包括一些新的技術(shù)指標(biāo)，如：采樣速率、存儲深度等。(1)

有效頻率范圍

有效頻率范圍是指各項(xiàng)指標(biāo)都能得到滿足的輸出信號的頻率范圍。

例如：

1Hz～50MHz；0Hz～150MHz（通常簡寫成150MHz）

在有效頻率范圍內(nèi)，頻率的調(diào)節(jié)可以是步進(jìn)的，也可以是連續(xù)的。

另外，在按照有效頻率范圍選擇信號發(fā)生器時，信號發(fā)生器所產(chǎn)生的2/3頻率范圍的信號較為穩(wěn)定，是儀器設(shè)備的重要選型依據(jù)。說明：通常某一臺信號發(fā)生器輸出的正弦信號和方波信號的頻率范圍是不一致的。例如，某函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波的頻率范圍是1mHz～240MHz，而其輸出方波的頻率范圍則是1mHz～120MHz。03主要技術(shù)指標(biāo)2.3.1頻率特性(2)頻率準(zhǔn)確度

頻率準(zhǔn)確度是指信號發(fā)生器刻度盤（或顯示）數(shù)值與實(shí)際輸出信號頻率間的偏差，一般用實(shí)際相對誤差來表示。

其計(jì)算公式為：γX=（x-A/A）×100%=（Δx/A）×100%。

式中：x為儀器刻度盤或數(shù)字顯示的輸出信號頻率，A為實(shí)際輸出頻率。

通常：刻度盤指示頻率的信號發(fā)生器的頻率準(zhǔn)確度在±(1~10)%范圍內(nèi)；標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器的頻率準(zhǔn)確度在±1%范圍內(nèi)；合成信號發(fā)生器的頻率準(zhǔn)確度則優(yōu)于±0.001%。03主要技術(shù)指標(biāo)02主要技術(shù)指標(biāo)(3)頻率穩(wěn)定度

頻率穩(wěn)定度是指信號發(fā)生器在一定時間內(nèi)維持其輸出信號頻率不變的能力，通常用一定時間內(nèi)的相對頻率偏移來表示。

例如：第1小時內(nèi)<2*10-3/h

以后7小時內(nèi)<7*10-4/h說明：(1)頻率穩(wěn)定度一般分為長期頻率穩(wěn)定度（長穩(wěn)）、短期頻率穩(wěn)定度（短穩(wěn)）、瞬間頻率穩(wěn)定度。03主要技術(shù)指標(biāo)

其中，短期頻率穩(wěn)定度是指經(jīng)過預(yù)熱后，15分鐘內(nèi)，信號頻率所發(fā)生的最大變化；長期頻率穩(wěn)定度是指信號發(fā)生器經(jīng)過預(yù)熱時間后，信號頻率在任意三小時內(nèi)所發(fā)生的最大變化。(2)由于信號發(fā)生器的頻率穩(wěn)定度是頻率準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)，只有頻率穩(wěn)定度高，頻率準(zhǔn)確度才有意義，所以要求信號發(fā)生器的頻率穩(wěn)定度要比頻率準(zhǔn)確度高1~2個數(shù)量級。03主要技術(shù)指標(biāo)(4)頻率分辨率

信號發(fā)生器的頻率分辨率有時也稱為頻率分辨力，是指信號發(fā)生器產(chǎn)生可觀察到變化的最小頻率增量，也就是最小可調(diào)頻率增量。

通常這種可觀察到的變化是通過信號發(fā)生器的頻率示值來體現(xiàn)。

例如：某函數(shù)信號發(fā)生器的頻率分辨率為1uHz。思考：信號發(fā)生器的頻率分辨率越小越好嗎？03主要技術(shù)指標(biāo)2.3.2輸出特性(1)輸出電平范圍

輸出電平范圍是指輸出信號幅度的有效范圍。

例如：2mV～2Vrms（開路），或1mV～1Vrms（50Ω負(fù)載）。說明：

信號發(fā)生器的輸出電平讀數(shù)定義為輸出阻抗匹配的條件下，所以必須注意輸出阻抗匹配問題。(2)輸出電平準(zhǔn)確度

輸出電平準(zhǔn)確度是指信號發(fā)生器輸出電平指示器的顯示值與實(shí)際值之差。

例如：3位有效數(shù)顯，從1.00mV～1.00V。03主要技術(shù)指標(biāo)(3)

輸出阻抗

信號發(fā)生器輸出阻抗是指從輸出端看去信號發(fā)生器的內(nèi)阻，阻抗越小，驅(qū)動更大負(fù)載的能力就越高。輸出阻抗是在出口處測得的阻抗。

例如：低頻信號發(fā)生器的輸出阻抗通常為600Ω；

視頻信號發(fā)生器的輸出阻抗通常為75Ω；

高頻信號發(fā)生器的輸出阻抗通常為50Ω。補(bǔ)充：

輸入阻抗是指一個電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個電壓源U，測量輸入端的電流I，則輸入阻抗Rin就是U/I?？梢园演斎攵讼胂蟪梢粋€電阻的兩端，這個電阻的阻值，就是輸入阻抗。03主要技術(shù)指標(biāo)2.3.3其他特性隨著數(shù)字信號發(fā)生器的出現(xiàn)，一些新的技術(shù)指標(biāo)也隨之產(chǎn)生。(1)

采樣速率

采樣速率也稱為取樣速率，通常用每秒兆樣點(diǎn)或者千兆樣點(diǎn)表示，表明了儀器可以運(yùn)行的最大時鐘或取樣速率。

采樣速率影響主要輸出信號的頻率和保真度。

奈奎斯特采樣定理規(guī)定，取樣頻率或時鐘速率必須至少是生成的信號中最高頻譜成分的兩倍，以保證精確的復(fù)現(xiàn)。03主要技術(shù)指標(biāo)(2)存儲深度（記錄長度）

存儲深度是指用來記錄波形的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，它決定著波形數(shù)據(jù)的最大樣本點(diǎn)數(shù)量（相當(dāng)于時間）。

每個波形樣點(diǎn)占用一個存儲器位置，每個位置等于當(dāng)前時鐘頻率下取樣間隔時間。任意波形發(fā)生器的帶寬是由任意波發(fā)生器的取樣速率和存儲深度決定的。(3)

垂直（幅度）分辨率

信號發(fā)生器的垂直分辨率是指信號發(fā)生器中可以設(shè)置的最小電壓增量，也就是儀器數(shù)模轉(zhuǎn)換器的二進(jìn)制字寬度，單位為位，它規(guī)定了波形的幅度精度。

垂直分辨率與儀器DAC的二進(jìn)制字長度有關(guān)，位越多，分辨率就越高。03主要技術(shù)指標(biāo)03主要技術(shù)指標(biāo)除了上述主要技術(shù)指標(biāo)之外，信號發(fā)生器還有其他一些技術(shù)指標(biāo)，如：

★

調(diào)制特性

★

波形特性

★

觸發(fā)特性

★

系統(tǒng)特性

★

時鐘基準(zhǔn)

等

具體選用那些技術(shù)指標(biāo)，需按照測量要求進(jìn)行分析和確認(rèn)，確保儀器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到用戶要求，從而保證測試結(jié)果的正確和有效。04

使用注意事項(xiàng)2.4使用注意事項(xiàng)

在使用信號發(fā)生器進(jìn)行測量時，為了保障操作人員人身安全、防止儀器設(shè)備受到損害及保證測量結(jié)果的正確性，需要注意相關(guān)事項(xiàng)。

本節(jié)將對信號發(fā)生器的常規(guī)使用注意事項(xiàng)進(jìn)行說明。由于信號發(fā)生器種類繁多，在具體使用某一款信號發(fā)生器時，操作者應(yīng)嚴(yán)格按照該信號發(fā)生器的操作手冊進(jìn)行。(1)請勿將信號發(fā)生器放置在高溫、潮濕、多塵、強(qiáng)輻射、電磁干擾大的環(huán)境中，并防止劇烈振動；不用時應(yīng)將信號發(fā)生器放置在干燥通風(fēng)處，以免受潮。(2)在把信號發(fā)生器接入電源之前，應(yīng)檢查信號發(fā)生器對電源電壓值和頻率的要求。(3)

信號發(fā)生器的負(fù)載不能存在直流和高壓、強(qiáng)輻射信號，以防止信號回輸造成信號發(fā)生器的損壞；若負(fù)載電路中含有較低的直流或要求負(fù)載上不要成分，可在輸出串接一耐壓和容量合適的電容器用于阻隔直流。(4)在更換保險絲時應(yīng)切斷電源，嚴(yán)禁帶電操作。(5)簡單故障可自己處理，重大故障及嚴(yán)重?fù)p壞與廠家聯(lián)系維修。2.4.1安全注意事項(xiàng)04

使用注意事項(xiàng)(1)信號發(fā)生器設(shè)有“電源指示”，使用時指示燈不亮，應(yīng)更換電池后再使用；(2)信號發(fā)生器需開機(jī)預(yù)熱15分鐘后方可使用，建議預(yù)熱20分鐘；(3)使用信號發(fā)生器時，禁止輸出端出現(xiàn)短路情況；(4)

信號發(fā)生器不用時，應(yīng)及時關(guān)閉信號輸出開關(guān)。2.4.2使用注意事項(xiàng)04

使用注意事項(xiàng)2.4.3用后注意事項(xiàng)(1)

信號發(fā)生器使用結(jié)束后，應(yīng)將儀器斷電，拔下各類連接導(dǎo)線，整理后放置在儀器包裝箱中。(2)

信號發(fā)生器使用結(jié)束后，應(yīng)將儀器放置在合適的環(huán)境中，通風(fēng)干燥、以免受潮。04

使用注意事項(xiàng)2.5典型產(chǎn)品選型05典型產(chǎn)品選型

本節(jié)將對信號發(fā)生器的基本選型原則進(jìn)行說明，在此基礎(chǔ)上對幾款常用的低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器進(jìn)行介紹。

在選擇信號發(fā)生器時，其選取原則主要是頻率特性及輸出特性的幾項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)能滿足要求，具體說明如下：(1)根據(jù)所需信號的頻率選擇有效頻率范圍滿足要求的信號發(fā)生器。(2)根據(jù)所需信號的頻率調(diào)節(jié)要求來選擇頻率分辨率滿足要求的信號發(fā)生器。(3)選擇頻率準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定度滿足所需信號要求的信號發(fā)生器。(4)盡可能選擇輸出電平范圍滿足所需信號電平幅度要求的信號發(fā)生器。(5)對于數(shù)字信號發(fā)生器，還要考慮采樣速率、記錄長度等指標(biāo)要滿足產(chǎn)生所需信號的要求。05典型產(chǎn)品選型2.5.1基本選型原則2.5.2主要生產(chǎn)廠家信號發(fā)生器這一常用的電子測量儀器發(fā)展至今，國內(nèi)外出現(xiàn)了眾多的儀器生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)各種系列、不同性能的信號發(fā)生器產(chǎn)品，滿足社會生活、生產(chǎn)、科研等方方面面的需要。在眾多信號發(fā)生器儀器廠家中，美國公司發(fā)展歷史悠久、技術(shù)實(shí)例雄厚，屬于第一陣營；日本及歐洲等地區(qū)的公司也具有雄厚技術(shù)實(shí)力，屬于第二陣營；而中國公司則發(fā)展較晚，起步于數(shù)字技術(shù)，技術(shù)實(shí)力較弱，屬于第三陣營，目前正全力追趕。05典型產(chǎn)品選型(1)國外主要儀器廠家

信號發(fā)生器技術(shù)發(fā)展至今，引導(dǎo)技術(shù)潮流的仍是國外幾家大型儀器公司，具體如下表所示。國家美國日本德國企業(yè)是德公司（Keysight）泰克公司（Tektronix）力科公司（Teledynelecroy）橫河公司（Yokogawa）羅德施瓦茨公司（R&S）05典型產(chǎn)品選型(I)美國是德公司（Keysight）

美國是德公司（KeysightInc.：簡稱“是德科技”）于2014年11月1日成立，總部位于美國加利福尼亞州圣羅莎，擁有大約12,600位員工，其前身是原美國安捷倫公司電子測量事業(yè)部，是安捷倫科技公司以免稅剝離其電子測量業(yè)務(wù)的方式而成立的一家新公司。美國安捷倫公司是原美國惠普公司儀器部門獨(dú)立出來成立的公司。

惠普公司是世界最大的信息科技（IT）公司之一，于1939年由休利特（Hewlett）和帕卡特（Packard）共同創(chuàng)立，總部位于美國加利福尼亞州帕洛阿爾托市。05典型產(chǎn)品選型是德科技專注于測試測量領(lǐng)域，是全球電子測量技術(shù)和市場的領(lǐng)導(dǎo)者，致力于推動無線通信、模塊化和軟件解決方案的持續(xù)創(chuàng)新，專注于為客戶提供卓越的測量體驗(yàn)。是德科技提供電子測量儀器、系統(tǒng)和相關(guān)軟件，以及軟件設(shè)計(jì)工具和服務(wù)，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、安裝、部署和運(yùn)營。是德公司33600A系列Trueform信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(II)美國泰克公司（Tektronix）美國泰克公司（TektronixInc.：簡稱“泰克”）于1946年成立于美國，是一家全球領(lǐng)先的測試、測量和監(jiān)測解決方案提供商。泰克公司是世界上第一臺觸發(fā)式示波器的發(fā)明者。當(dāng)今泰克已成為全球主要的電子測試測量設(shè)備供應(yīng)商之一，其市場遍布全球。泰克公司的產(chǎn)品主要包括示波器、信號源、電源、邏輯分析儀、頻譜分析儀和誤碼率分析儀，以及各種視頻測試產(chǎn)品。泰克的用戶主要有大學(xué)及科研機(jī)構(gòu)、電子通信公司、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營公司及廣播電視機(jī)構(gòu)等。泰克公司于2016年7月加入福迪威集團(tuán)（FortiveCorporation，美國紐交所上市代碼FTV），成為該集團(tuán)測試測量業(yè)務(wù)板塊的重要組成部分。05典型產(chǎn)品選型泰克公司AFG31000系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(III)美國力科公司（Teledynelecroy）美國力科公司（TeledyneLeCroy：簡稱“特勵達(dá)力科”）于1964年由WalterLeCroy創(chuàng)立，是全球唯一一家專注于數(shù)字示波器研發(fā)和生產(chǎn)的廠商，致力于為全球各行各業(yè)提供能高性能示波器測試設(shè)備，另外也提供信號發(fā)生器產(chǎn)品。1964年，WalterLeCroy對在粒子物理實(shí)驗(yàn)中所遇到的高速電子信號測量技術(shù)產(chǎn)生了濃厚興趣，于是他創(chuàng)立了力科公司，主要為一些著名物理學(xué)家，包括SamTing（丁肇中），開發(fā)高速信號測試電路以驗(yàn)證物理學(xué)家的理論。由于受WalterLeCroy先生的影響，力科電子測試設(shè)備通常被認(rèn)為是高科技與藝術(shù)的完美結(jié)合。05典型產(chǎn)品選型

2012年，力科公司與世界著名科技公司Teledyne合并，公司名稱由LeCroy改名為TeledyneLeCroy。力科公司T3AWG3352信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(IV)日本橫河公司（Yokogawa）日本橫河電機(jī)株式會社（YOKOGAWA：橫河電機(jī)）的前身是1915年由建筑家、工學(xué)博士橫河民輔在東京成立的電氣儀表研究所，1986改名為“橫河電機(jī)株式會社”，商標(biāo)也由"YEW"改為"YOKOGAWA"。作為全球著名的測量、工業(yè)自動化控制和信息系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者，橫河電機(jī)自1915年創(chuàng)建以來，一直致力于為用戶提供尖端的專業(yè)技術(shù)，支援顧客進(jìn)行提高經(jīng)營效率的改革，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。05典型產(chǎn)品選型橫河公司FG400系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(V)德國羅德施瓦茨公司（R&S）羅德與施瓦茨公司是一家總部位于德國慕尼黑的技術(shù)公司，由LotharRohde博士及其大學(xué)好友HermannSchwarz博士共同創(chuàng)立，至今已超過85年，其員工總數(shù)達(dá)到了12,000名左右，其中約有7,500名員工在德國工作。羅德與施瓦茨公司致力于為企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)開發(fā)、生產(chǎn)和銷售廣泛的電子產(chǎn)品，業(yè)務(wù)核心在于提供各類解決方案以打造一個更加安全的互聯(lián)世界。05典型產(chǎn)品選型羅德與施瓦茨公司SMC100A信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(2)國內(nèi)主要儀器廠家

國內(nèi)主要信號發(fā)生器生產(chǎn)廠家如下表所示。地區(qū)臺灣大陸企業(yè)臺灣固緯電子實(shí)業(yè)股份有限公司（GW）北京普源精電科技有限公司（RIGOL）深圳市鼎陽科技股份有限公司（SIGLENT）優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司（UT）南京盛普儀器科技有限公司（SP）05典型產(chǎn)品選型(I)臺灣固緯電子實(shí)業(yè)股份有限公司（GW）臺灣固緯電子實(shí)業(yè)股份有限公司簡稱“固緯電子”，英文簡寫GWINSTEK。臺灣固緯電子實(shí)業(yè)股份有限公司創(chuàng)立于1975年，主要生產(chǎn)電子測試儀器，是臺灣創(chuàng)立最早且最具規(guī)模的專業(yè)電子測試儀器生產(chǎn)廠家。固緯電子(蘇州)有限公司，是臺灣固緯電子實(shí)業(yè)股份有限公司在中國大陸設(shè)立的子公司。固緯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)以電源供應(yīng)器起家，以量測技術(shù)為核心，專注精密電子量測儀器研發(fā)，并開創(chuàng)國人自制電子測試儀器的先河，開發(fā)出國內(nèi)第一臺液晶數(shù)位式示波器，也是臺灣唯一有能力產(chǎn)制數(shù)位示波器及頻譜分析儀的廠商。05典型產(chǎn)品選型固緯電子AFG-3000系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(II)北京普源精電科技有限公司（RIGOL）北京普源精電科技有限公司簡稱“普源精電”，英文簡寫為RIGOL。RIGOL（北京普源精電科技有限公司）于1998年成立。作為全球測試測量行業(yè)的創(chuàng)新者，RIGOL所設(shè)計(jì)研發(fā)的產(chǎn)品深受客戶支持與喜愛，且已成為全球電子測試測量行業(yè)的優(yōu)秀品牌之一，其主要產(chǎn)品包括：數(shù)字示波器、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字萬用表、數(shù)據(jù)采集/開關(guān)系統(tǒng)、可編程線性直流電源、頻譜分析儀、可編程直流電子負(fù)載、可編程直流電源、射頻信號源。RIGOL不僅是業(yè)界領(lǐng)先的從事測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，而且也是目前測試測量行業(yè)唯一擁有自主芯片研發(fā)能力的中國公司。05典型產(chǎn)品選型普源精電DG4000系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(III)深圳市鼎陽科技股份有限公司（SIGLENT）深圳市鼎陽科技股份有限公司簡稱“鼎陽科技”，英文簡寫為SIGLENT。深圳市鼎陽科技股份有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的專業(yè)數(shù)字示波器等測試測量儀器生產(chǎn)廠家，多年來一直專業(yè)專注于基礎(chǔ)測試測量儀器及相關(guān)解決方案，公司是國家級高新技術(shù)企業(yè)和深圳市高新技術(shù)企業(yè)，通過了ISO9001：2015國際質(zhì)量管理體系認(rèn)證和ISO14001：2015環(huán)境管理體系認(rèn)證，是中國電子儀器行業(yè)協(xié)會會員，廣東省儀器儀表協(xié)會會員。從2005推出第一款數(shù)字示波器ADS7000系列至今，鼎陽產(chǎn)品包括：數(shù)字示波器、手持示波表、函數(shù)/任意波形發(fā)生器、臺式萬用表、可編程直流電源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀、射頻信號源、電子負(fù)載等通用測試測量儀器產(chǎn)品。05典型產(chǎn)品選型2007年，鼎陽科技與示波器三巨頭之一的力科建立了全球戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。2011年下半年開始，鼎陽科技已經(jīng)成為中國銷量領(lǐng)先的數(shù)字示波器制造商。

目前，鼎陽科技已經(jīng)發(fā)展成為全球最大的數(shù)字示波器ODM制造商。鼎陽科技SDG6000系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(IV)優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司（UT）優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司通常簡稱“優(yōu)利德”，英文簡寫為Uni-trend或UT。優(yōu)利德科技（中國）股份有限公司于1988年在中國創(chuàng)立，總部設(shè)于東莞松山湖高新科技園區(qū)，向全球用戶提供包括電子電工測試儀表、溫度及環(huán)境測試儀表、測繪測量儀表、電力及高壓測試儀表以及測試儀器、物聯(lián)網(wǎng)解決方案，并提供實(shí)驗(yàn)室綜合解決方案。優(yōu)利德儀器儀表研發(fā)實(shí)力在國內(nèi)外處于領(lǐng)先地位，充分運(yùn)用多元化傳感器應(yīng)用技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)及云應(yīng)用技術(shù)、高壓測量技術(shù)、無損測量技術(shù)、數(shù)字信號采集及處理技術(shù)等，將儀器儀表前沿技術(shù)和產(chǎn)品帶給全球客戶。05典型產(chǎn)品選型優(yōu)利德UTG8000D系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(V)南京盛普儀器科技有限公司（SP）南京盛普儀器科技有限公司通常簡稱“盛普科技”，英文簡寫為SP。南京盛普儀器科技有限公司是國內(nèi)專業(yè)研制和生產(chǎn)時頻測量儀器、數(shù)字合成函數(shù)信號發(fā)生器、合成掃頻信號發(fā)生器等通信類電子測量儀器的高科技企業(yè)。公司集研發(fā)、生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)于一體，已通過ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證。多種儀器被國家教委選為中標(biāo)采購產(chǎn)品，部分產(chǎn)品已批量進(jìn)入國際市場。盛普儀器被廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、科研生產(chǎn)、高教實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。優(yōu)良的品質(zhì)和完善的售后服務(wù)使得公司產(chǎn)品在全國各地的用戶中受到一致好評。05典型產(chǎn)品選型盛普科技SP33520A系列信號發(fā)生器05典型產(chǎn)品選型(1)低頻信號發(fā)生器

XD-2型低頻信號發(fā)生器是一款國產(chǎn)的應(yīng)用廣泛的低頻信號發(fā)生器，可產(chǎn)生1Hz—1MHz的正弦波形信號，輸出有效值可在0-5V范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。2.5.3典型產(chǎn)品介紹05典型產(chǎn)品選型(I)主要技術(shù)指標(biāo)頻率范圍：1Hz-1MHz，分成1Hz-10Hz-100Hz-1KHz-10KHz-100KHz-1MHz六個頻段頻率特性：在整個頻段內(nèi)，輸出電壓平坦度<±1dB頻率基本誤差：±（1-1.5）%頻率穩(wěn)定度：I、II擋非線性失真：≤0.1%（20Hz-20KHz），其他頻段不做考慮輸出幅度：0-5V連續(xù)可調(diào)衰減器：衰減總量90dB。衰減誤差：<1.5dB(80dB以內(nèi))，<5dB(90dB時)電壓指示誤差：<±5%（20Hz-10KHz）輸出阻抗(正弦波)：600歐姆功率消耗：10VA(II)使用方法及注意事項(xiàng)使用前完成電源供電、信號發(fā)生器外殼接地等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作；使用時對所需的輸出信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保輸出信號正確有效。05典型產(chǎn)品選型(2)高頻信號發(fā)生器

XFG-7型高頻信號發(fā)生器是一款國產(chǎn)的應(yīng)