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脉冲发生器、信号发生器、AFG和AWG的区别

来源君亿道

现在有各种各样的仪器可以产生电子信号。它们有不同的名称,并提供不同种类的输出。不同类型的仪器之间的差异并不总是很明显,所以这里有一个简短的入门。

AFG31000

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它可能看起来像一个范围,但是来自TektronixAFG 31000是一个AFG。屏幕允许用户在不连接单独范围的情况下查看波形。它的特征包括触发模式和门控模式,

每个通道中任意波形存储器16 MPTS(128 MPTS可选),循环、跳转和等待事件的序列模式多达256步,可变采样时钟1 sa/秒至2 GSA/秒,最小波形长度168 PT,粒度为1点。

 

信号发生器在输出时提供可设置频率或幅值的正弦波形。如果有两个通道,输出也可以按阶段变化。可能有一个附加的选项,用第二个低频来调制信号,该信号可以像音频那样周期性地调制,也可以像人类声音那样非周期性地进行调制。另外,信号可以插入像电视传输中的彩色突发那样的突发,也可以像Rigol示波器演示板中提供的那样在两个指定的频率之间进行扫描。扫频信号非常适合于检测特性随频率变化的电路,如滤波器和调谐电路。

 

它们的工作方式不尽相同,但许多信号发生器都是围绕着频率合成器来构建的,频率合成器在精确的频率下产生正弦波,精确到10μ/秒的分辨率。该装置是基于石英晶体振荡器,铷频率标准,或全球定位系统衍生振荡器.

 

函数发生器超越了信号发生器,因为它们允许生成周期性的标准函数,如正弦、正方形、三角形、斜坡向上/向下、直流和噪声。任意函数发生器(AFGS)是指能够产生周期的、用户定义的波形的函数发生器.

 

任意波形发生器(AWG)不同于AFG,因为它更复杂,有额外的铃铛和哨声。简而言之,AWGs可以生成任意大小的用户定义的波形,而AFG只能生成自定义的周期波形。在任意波形模式下工作的AWGs只产生存储在存储器中的每个波形样本。AWGs在实现频率精度方面受到限制,特别是在高频时。

 

制造商的能力各不相同,但一般来说,AWGs是昂贵的仪器。由于其数字特性和多个(两个以上)信道,一些AWGs具有产生实用型多相正弦波的能力,在设计三相设备时非常有用。一些模型还允许用户从许多数字示波器和各种实时源获取和存储波形。其他模型可以在多位连接器上输出数字单词,并将模式生成器的某些功能集成到这些仪器中。

 

AFGSAWGs产生的功能和波形可能被认为是模式,但这些仪器通常不被认为是模式生成器。在模拟电视时代,模式发生器是用来检查电视电路视频部分的测试模式的仪器。然而,今天,模式发生器是一种产生用户定义的数字逻辑高/低信号或脉冲模式的仪器。

 

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由国家仪器的数字运算输出的图形发生器。

 

大多数数字模式生成器包含多个通道。每个信道可被单独编程以产生所需的数字信号序列。程序信号或图案存储在缓冲存储器中,并以用户定义的采样率锁定。模式生成器的应用范围从产生单通道方波到再现数字协议(SPI)和多通道复杂模式。

 

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伯克利核子公司的脉冲发生器是科学实验和光学领域的典型用途。

 

最后,脉冲发生器在千兆位范围内产生频率最高的频率上的可调速率、宽度、幅度、极性、上升时间和衰减脉冲。当然,它们产生的脉冲基本上是方波。更复杂的是,脉冲发生器有时被称为模式发生器。

 

区分现代脉冲发生器和其他类型方波发生仪器的关键是精度和分辨率。鉴于AWGs的频率精度有限,请考虑伯克利核电公司100 MHz通用脉冲发生器的规格。6040型可产生低至3毫秒宽的脉冲,分辨率为1毫秒或5位数,准确度为0.2%,抖动为25 PSEC0.005%。该仪器还可供选择,使其能够以最小脉宽为1 NSEC提供150 PSEC的脉冲上升次数。


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