简易函数信号发生器文献综述【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电子信息工程简易函数信号发生器文献综述摘要：函数信号发生器在我们的生活生产中的应用很广泛也很重要，所以函数信号发生器的设计研究成为了人们的关注。近些年来，由于电子设计自动化的技术飞速发展，给函数信号发生器的设计提供了很大的方便。本文主要介绍了函数信号发生器的基本概念，国内外函数信号发生器的现状,函数信号发生器的分类和函数信号发生器的设计状况。关键词：函数信号发生器;FPGA,DAC，DDS一、引言波形发生器即通常所说的信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于通信，雷达，测控，电子对抗以及现代化仪器仪表等领域，是一种为电子测量工作提供符合严格技术要求的电信号设备，和示波器、

2、电压表、频率计等仪器一样是最普通、最基本也是应用最广泛的电子仪器之一，几乎所有电参量的测量都要用到波形发生器[1]。随着现代电子技术的飞速发展，现代电子测量工作对波形发生器的性能提出了更高的要求，不仅要求能产生正弦波、方波等标准波形，还能根据需要产生任意波形，且操作方便，输出波形质量好，输出频率范围宽，输出频率稳定度、准确度及分辨率高，频率转换速度快且频率转换时输出波形相位连续等。可见，为适应现代电子技术的不断发展和市场需求，研究制作高性能的任意波形发生器（简称AWG）十分有必要，而且意义重大。一般传统的信号发生器都采用谐振法，即用具有频率选择性的回路来产生正弦振荡，获得所需频率。这种信

3、号发生器虽然具有输出信号频率范围宽，结构简单等优点，但输出波形单一，不能产生任意波形，且频率稳定度和准确度较差，频率稳定度一般劣于10-5分，频率准确度一般在0.5%以下，对于作为精密测量用的信号发生器，其频率稳定度一般要求达到10-6-10-7。因此传统的信号发生器己经越来越不能满足现代电子测量的需要，正逐步退出历史舞台[2]。而基于频率合成技术制成的信号发生器，由于可以获得很高的频率稳定度和精确度，因此发展非常迅速，尤其是最近随着现代电子技术的不断发展，其应用更是有了质的飞跃。二、国内外研究现状1波形发生器的发展状况5波形发生器是能够产生大量的标准信号和用户定义信号，并保证高精度、高

4、稳定性、可重复性和易操作性的电子仪器。函数波形发生器具有连续的相位变和频率稳定性等优点，不仅可以模拟各种复杂信号，还可对频率、幅值、相波形进行动态、及时的控制，并能够与其它仪器进行通讯，组成自动测试系因此被广泛用于自动控制系统、振动激励、通讯和仪器仪表领域[3]。在70年代前，信号发生器主要有两类:正弦波和脉冲波，而函数发生器于两类之间，能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用波形，产生其它波形时，需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时波形发生器多采用模拟电子技术，而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形，则电路结构非常复杂

5、。在70年代后，微处理器的出现，可以利用处理器、A/D和D/A，硬件和软件使波形发生器的功能扩大，产生更加复杂的波形。这时期的波形发生器以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单波形。90年代末，出现几种真正高性能、高价格的函数发生器、但是HP公推出了型号为HP77OS的信号模拟装置系统，它由HP877OA任意波形数字化HP1776A波形发生软件组成。HP877OA实际上也只能产生8中波形，而且价昂贵。不久以后，Analogic公司推出了型号为Data-2020的多波形合成器，Lee公司生产的型号为9100的任意波形发生器等[4]。到了二十一世纪，随着集成电路技

6、术的高速发展，出现了多种工作频率可GHz的DOS芯片，同时也推动了函数波形发生器的发展，2003年，Aggilen的产品33220A能够产生17种波形，最高频率可达到20M，2005年的产品N60能够产生高达500MHz的频率，采样的频率可达1.25GHz[5]。由上面的产品可以出，函数波形发生器发展很快近几年来，国际上波形发生器技术发展主要体现以下几个方面：1.过去由于频率很低应用的范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得波发生器能应用于越来越广的领域。波形发生器软件的开发正使波形数据的输入得更加方便和容易。波形发生器通常允许用一系列的点、直线和固定的函数段波形数据存入存储器。同时可以利

7、用一种强有力的数学方程输入方式，复杂的波形可以由几个比较简单的公式复合成v=f(t)形式的波形方程的数学表达式产生。从而促进了函数波形发生器向任意波形发生器的发展，各种计算机语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起到了推动作用。目前可以利用可视化编程语言(如VisualBasic，VisualC等等)编写任意波形发生器的软面板，这样允许从计算机显示屏上输入任意波形，来实现波形的输入[6]。2.与VXI资源结合。目前，波形发生器由独