如果您使用过示波器,那么您一定听说过示波器的三大指标:带宽,存储深度,采样率,我们在挑选一款合适的示波器的时候,这三大指标往往是我们首要考虑的因素。实际上,从原理的角度来看,波形发生器是示波器的逆过程,那么波形发生器是否也有所谓的三大指标呢?答案是肯定的,在波形发生器的范畴中,同样有带宽,采样率和存储深度的概念。
1、带宽
波形发生器的带宽可以定义为最大可输出的正弦波的频率。但是,对于不同的输出波形,波形发生器能够支持的最大输出频率是有区别的,比如在鼎阳科技的SDG2122X函数/任意波形发生器中,当输出正弦波时,可以输出的最大频率为120MHz,然而当它源输出方波时,最大输出频率就变为了25MHz。之所以会有这样的区别,是因为方波边沿变化很快,包含了许多高频成分,为了避免输出的方波上升沿产生严重失真,当波形发生器输出方波时,其带宽必须能够覆盖更多的高次谐波成分。
2、采样率
波形发生器的采样率通常用每秒兆样点或者千兆样点表示,比如SDG2000X系列函数/任意波形发生器标称的采样率为1.2GSa/s,这项指标表明了信号源将数字信号转换为模拟信号的速率,采样率影响着主要输出信号的频率和保真度。伟大的奈奎斯特取样定理规定,采样率或时钟速率必须至少是生成的信号中最大频谱成分的两倍,在这样的前提下才能保证精确的复现原始信号。但是在实际应用中,两倍是往往还是不够的,具体还是要看信号的类型和上升时间。
3、存储深度
存储深度是指用来记录波形的数据点数,它决定着波形数据的最大样点数量。波形发生器的带宽是由取样速率和存储深度决定的。SDG2000X系列函数/任意波形发生器支持时下非常流行的“逐点输出”,能够在保证不丢失波形细节的前提下,以1uSa/s~75MSa/s的可变采样率输出8pts~8Mpts范围内的任意长度地抖动波形。
除了以上三个指标之外,频率分辨率和垂直分辨率也是波形发生器的重要指标。垂直分辨率指的是在波形发生器中可以编程的最小电压增量,跟硬件电路中使用的DAC的位数有关,一般用单位“位”来表示,它决定了输出波形的幅度精度。频率分辨率,即最小可调频率分辨率,也就是创建波形时可以使用的最小时间增量,跟时钟的最大速率以及DAC的转换速率有关。
当我们把不同厂家的波形发生器摆在一起的时候,就会发现,实际上大家都已经能够做到相似的功能,但是从输出信号的周期抖动范围,可调整的最小脉宽,上升沿下降沿可调整的最小步进距离等方面可以看出不同厂家优化功力的高低。鼎阳科技的SDG2000X系列函数/任意波形发生器使用了申请了EadyPulse技术和TrueArb技术,有效提高了波形发生器的性能。这在后续的文章中将会向您详细说明。
总之,波形发生器是应用很广泛的基础通用仪器之一,是电子工程师信号仿真实验的必备工具。希望以上的回答能帮助到您。