許多工程師把調試和設計檢驗等任務看作純粹的“測量”挑戰(zhàn),，隨即會把示波器或邏輯分析儀看成解決問題的整個方案,。但是,，這些采集儀器在工作中有一個重要的配套儀器：激勵儀器-信號發(fā)生器,。

　　完整的測量系統(tǒng)
　　一提到電子測量,，可能進入人們腦海的首先東西是采集儀器,，其通常是示波器或邏輯分析儀,。但是，只有在能夠采集某類信號時,，這些工具才能進行測量,。在許多情況下,，這些信號是沒有的，除非在外部提供信號,。
　　例如,，應力測量放大器不生成信號，而只是提高其從傳感器中收到的信號功率,。類似的,，數字地址總線上的復用器也不發(fā)起信號，而是引導來自計數器,、寄存器和其它單元的信號流量,。但不可避免的是，必需在連接饋電的電路之前測試放大器或復用器,。為使用采集儀器測量這些器件的行為,，您必須在輸入上提供激勵信號。
　　再舉一個例子,，工程師必須檢定新出現的電路,，保證新硬件在全系列操作范圍及之上的范圍內滿足設計規(guī)范，這稱為余量測試或極限測試,。這一測量任務要求完整的解決方案,，這個解決方案要能夠生成信號及進行測量。數字電路的檢定系列工具與模擬/混合信號電路不同,，但這兩者都必須包括激勵儀器和采集儀器,。
　　信號發(fā)生器或信號源是與采集儀器配套使用的激勵源，構成了完整測量解決方案的兩個單元,。這兩個工具接在被測器件(DUT)的輸入端子和輸出端子上,，如圖1所示。在各種配置中,，信號發(fā)生器可以以模擬波形,、數字數據碼型、調制,、故意失真,、噪聲等形式提供激勵信號。為進行有效的設計,、檢定或調試測量,，應同時考慮解決方案中的這兩個單元。

　　圖1.大多數測量要求使用由信號發(fā)生器及采集儀器配套組成的解決方案,。觸發(fā)連接簡化了DUT輸出信號的捕獲工作,。
　　信號發(fā)生器
　　顧名思義，信號發(fā)生器是作為電子測量激勵源的信號來源,。大多數電路要求某種幅度隨時間變化的輸入信號,。信號可以是真實的雙極AC1信號(峰值在接地參考點上下振蕩),，也可以在DC偏置(可正可負)范圍內變化。它可以是正弦波或其它模擬函數,、數字脈沖,、二進制碼型或純任意波形。
　　信號發(fā)生器可以提供“理想”的波形,，它可以在其提供的信號中增加已知的,、數量和類型可重復的失真(或誤差)。參見圖2,。這一特點是信號發(fā)生器大的特點,，因為通常不可能只使用電路本身在所需的時間和地點創(chuàng)建可以預測的失真。在存在這些失真的信號時,，DUT響應可以揭示其處理落在正常性能條件外的極限情況,。

　　圖2.(上)理想的波形;(下)“實際環(huán)境”波形。通用信號發(fā)生器可以為器件極限測試和檢定提供受控的失真和畸變,。
　　模擬信號還是數字信號,？
　　目前，大多數信號發(fā)生器基于數字技術,。許多信號發(fā)生器可以同時滿足信號和數字信號要求，但的解決方案通常是為手邊的應用(模擬應用或數字應用)優(yōu)化功能的信號發(fā)生器,。
　　任意波形發(fā)生器(AWG)和函數發(fā)生器主要針對模擬信號應用和混合信號應用,。這些儀器采用采樣技術，構建和改變幾乎可以想到的任何形狀的波形,。一般來說,，這些發(fā)生器有1-4個輸出。在某些AWG中,，還使用單獨的標記輸出(協(xié)助觸發(fā)外部儀器)及以數字形式表示每個樣點數據的同步數字輸出,，以補充這些主要的采樣模擬輸出。
　　數字波形發(fā)生器(邏輯源)包括兩類儀器,。脈沖發(fā)生器驅動來自少量輸出的方波或脈沖流,，其頻率通常非常高。這些工具常用于對數字器件執(zhí)行測試,。碼型發(fā)生器也稱為數據發(fā)生器或數據定時發(fā)生器,，一般提供8條、16條或更多的同步數字脈沖流,，作為計算機總線,、數字電信單元等的激勵信號。

　　圖3.信號發(fā)生器可以使用標準波形,、用戶創(chuàng)建的波形或捕獲的波形,，在需要的地方對專門測試應用增加損傷,。
　　基本信號發(fā)生器應用
　　信號發(fā)生器有數百種不同的應用，但在電子測量中,，這些應用可以分成三種基本類型：檢驗,、檢定和極限/余量測試。有代表性的部分應用如下：
　　檢驗
　　測試數字模塊化發(fā)射機和接收機
　　開發(fā)新型發(fā)射機和接收機硬件的無線器件設計人員必須模擬基帶I&Q信號,，信號中可以帶損傷或不帶損傷,，檢驗其是否滿足新興的和專有的無線標準。某些高性能任意波形發(fā)生器可以以高達12.5Gbps的速率提供所需的低失真,、高分辨率信號,，并支持兩條獨立通道，一條用于“I”相位,，另一條用于“Q”相位,。
　　有時，需要使用實際RF信號測試接收機,。在這種情況下,，可以使用采樣率高達200MS/s的任意波形發(fā)生器，直接合成RF信號,。
　　檢定
　　測試數模轉換器和模數轉換器
　　新開發(fā)的數模轉換器(DAC)和模數轉換器(ADC)必須進行窮盡測試,，以確定其線性度、單調性和失真的極限,。AWG可以同時生成多個同相的模擬信號和數字信號,，以高達12.5Gbps的速度驅動這些器件。
　　極限/余量測試
　　測試通信接收機極限
　　處理串行數據流結構(通常用于數字通信總線和磁盤驅動器放大器中)的工程師必需使用損傷測試器件極限,，特別是抖動和定時超限,。通過提供的內置抖動編輯和發(fā)生工具，信號發(fā)生器使工程師節(jié)約了數不清的時間,。這些儀器可以使關鍵信號邊沿位移低20ps,。
　　信號發(fā)生技術
　　可以通過多種方式，使用信號發(fā)生器創(chuàng)建波形,。選擇的方法取決于提供的與DUT有關的信息及其輸入要求,；是否需要增加失真或錯誤信號及其它變量。現代高性能信號發(fā)生器為生成波形至少提供了三種方式：
　　創(chuàng)建：全新的電路激勵和測試信號,。
　　復制：合成沒有提供的實際環(huán)境信號(從示波器或邏輯分析儀中捕獲),。
　　生成：理想的或極限測試的參考信號，適用于特定容限的行業(yè)標準,。
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