任意波形发生器简介

尽管基于DDS原理的AWG有上述的一些缺点，但DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和频率转换速度快等优点，适合输出调频、调相、扫频信号。而且通过合理的设定基准时钟、相位增量和输出频率的关系，能够使信号保真度满足测试要求。

2. True Arb

True Arb就是真任意波形发生器的意思，这是相对于DDS可能丢掉一些数据的特点而言。下图是True Arb的原理框图：

True Arb以一个可变的采样时钟从波形存储器中读出量化数据，然后经过DAC和低通滤波器后输出。如果需要改变输出信号频率，就调节采样时钟的频率。True Arb更接近于一个数字存储示波器的逆过程：

1)数字存储示波器的采样率可以变化，True Arb的采样时钟频率也可以变化。

2)数字存储示波器的约束条件：储器容量=采样率×采样时间

True Arb的约束条件：存储容量=采样率×信号重复周期

例如AWG的存储容量为2Mpts,如果采样率设为100MS/s，那么输出信号的最大重复周期为20ms，即最小重复频率50Hz。如果要输出更低频率的信号，就必须降低采样率。

可以看出，通过改变采样时钟来改变输出频率的方法，能够保证存储器中的数据都被输出，相比DDS方法，信号保真度更好。

另外True Arb存储器从逻辑上可以分成若干片段，每个片段的波形数据可以单独、重复输出，即所谓波形序列(Sequence)功能。例如存储器深度为1Mpts。可以分为3个片段，分别可以保存500kpts、400kpts、100kpts数据。可以定义第一个片段波形重复输出3次后，第二个片段波形输出1次，第三个片段波形重复输出2次，又重新回到第一个片段开始新的循环… 这种功能的好处是可以设计更复杂的波形，并最大程度利用存储器容量。比方需要产生这样一种信号，先输出一个宽度25us、幅度3V的脉冲，保持低电平20s后再输出一个宽度25us、幅度5V的脉冲，再经过50s的低电平后完成一次重复，开始下一个周期。这样一个信号，必须有相对较高的采样率才能重建出25us的脉冲，但信号重复周期长，True Arb的约束条件决定了，在有限的存储器容量下，无法保存高采样率下的长时间波形数据。这时就可以利用波形序列功能。比如第一个片段保存3V脉冲，输出一次，第二个片段保存50us低电平，重复输出400000次，总持续时间为20s，第三个片段保存5V脉冲，输出一次，第三个片段保存50us低电平，重复输出1000000次，总持续时间50s。如下图示意：

三、AWG性能和功能

一般通过以下性能和功能来评价一款AWG：

四、力科任意波形发生器

力科任意波形发生器ArbStudio包括信号源本身和在PC上运行的波形编辑和管理软件。其主要功能特点：

1)在同类产品中，具有无以伦比的硬件指标：

最多4个模拟通道或36个数字通道

最大采样率1GS/s

每通道存储深度2Mpts

模拟带宽125MHz

DAC分辨率16bits

2)支持多种调制方式：AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK, PWM

3)市面上很多AWG要么是DDS架构，要么是True Arb架构。ArbStudio同时提供两种工作模式，方便用户根据应用的需要来选择不同的工作模式。

4)方便易用的波形产生、编辑和管理软件。除了AWG方式，ArbStudio软件还能工作在函数发生器和PWM信号发生器模式，用户无需编辑波形数据即可方便快捷地输出想要的基本波形。

5)采样时钟和触发可以从外部输入，触发信号也能输出。

6)支持最多8台4通道ArbStudio同步工作。