在电子测验和丈量中，常常要求信号源，生成只要在外部供给时才会有的信号。信号源可以供给“已知杰出”的信号，或许在其供给的信号中添加可重复的数量和类型已知的失真（或误码）。这是信号源最大的特色之一，因为仅运用电路自身，一般不可能刚好在需求的时刻和地址创立可猜测的失真。从规划查验到检定，从极限和余量测验到一致性测验，信号源可以用于数百种运用。
因而，有多种信号源结构可供挑选也就家常便饭了，而每种结构都有各自的长处、功用和经济性，适用于特定的用处。在本文中，咱们将比较两种信号发生结构：一种用于恣意波形/ 函数发生器中，一种用于恣意波形发生器中。挑选成果在很大程度上取决于运用。
了解信号发生办法
恣意波形/ 函数发生器（AFG）经过读取内存的内容，来一起创立函数波形和恣意波形。大多数现代AFG 选用直接信号组成（DDS）技能，在广泛的频率范围上供给信号。
恣意波形发生器（AWG）依据真实可变时钟结构（一般称为“ 真实的arbs*1”），适用于在一切频率上生成比较杂乱的波形。AWG 也读取内存的内容，但其读取办法不同（后边进行了介绍）。处理先进通讯和核算单元的规划人员挑选AWG，驱动选用杂乱调制和带有反常事情的高速信号。成果，AWG 占有了研讨、开发和工程运用的最高层。
这两种结构在波形生成办法上有着很大差异。本技能简
介评论了依据可变时钟的恣意波形发生器和依据DDS的恣意波形/ 函数发生器之间的不同。
透过前面板：比较两个渠道
AWG：概念简略，灵敏性最大
虽然AWG 在这两种结构中愈加灵敏，但AWG 的底层波形生成技能十分简明。AWG的播映计划可以视为“反向取样”。
这是什么意思呢？看一下信号取样渠道– 示波器，它经过在接连时点上数字化模拟信号的电压值，来收集波形，其取样频率取决于用户挑选的时钟速率。得到的样点存储在内存中。
AWG的流程相反。AWG开始时波形已经在内存中。波形占用指定数量的内存方位。在每个时钟周期中，仪器从内存中输出另一个波形样点。因为代表波形的样点数量是固定的，因而时钟速率越快，读取内存中波形数据点的速度越快，输出频率越高。换句话说，输出信号频率彻底取决于时钟频率和内存中的波形样点数量*2。图1 中简化的方框图归纳了AWG 结构。
AWG 的灵敏性源自其内存中存储的波形。波形可以采纳任何形状；它可以有恣意数量的畸变，或底子没有畸变。在依据PC 的东西的协助下，用户可以开发人们想得到的简直任何波形（在物理约束内！）。可以在仪器可以生成的任何时钟频率上，从内存中读取样点。不论时钟是以1 MHz运转还是以1 GHz运转，波形的形状相同。
*1 工程师一般运用“arb” 来指任何类型的恣意波形发生器。
*2 当然任何AWG 类型都有最大内存容量。波形占用的深度可能要小于悉数容量。
AFG 在高频中采纳高效的快捷办法
AFG也运用存储的波形，作为输出信号的根底。其样点读数中触及时钟信号，但成果相似。
AFG 的时钟以某个固定速率运转。因为波形样点的数量在内存中也是固定的，因而AFG 怎样才能在改变频率上供给波形呢？例如，幻想一下您正在运用一部AFG，它存储由1000 个样点组成的波形，以1 MHz 的固定速率输出。输出信号的周期将刚好固定在1 ms （1kHz）。很明显，单频信号源在大多数运用中用处有限。因而，DDS 技能供给了一个解决计划。依据DDS的仪器不读取每个样点，而是读取不到1000 个样点，来重建波形。
图2 是典型的简化的AFG 结构，其间包含DDS 段。输出信号由时钟、代表相位值的存储的二进制数字及波形内存的内容构成。
如前所述，AFG坚持固定的体系时钟频率。360度时钟周期散布在一切波形样点中，DDS 段依据波形长度及用户挑选的频率主动确认相位增量。
高频设置会导致大的相位增量，使AFG 在经过360 度周期时敏捷向前跳，供给高频信号。低频值导致小的增量，触发相位累加器以较低的步长步进经过波形样点，
甚至会重复各个样点，构成360度，生成频率较低的波形。
这一决议计划背面的数学运算超出了本文的评论领域。可以这样讲，AFG依据自己的内部算法越过挑选的波形数据点。因为相位增量办法，它并不是在每个周期中一直越过相同的样点数。AFG为生成改变的波形和频率供给了一种快捷办法，但最终用户不能操控越过哪些数据点。
这必定对输出波形保真度形成必定的影响。具有接连形状的波形（正弦、三角形等等）一般不是问题，但可能会影响当时数字环境中常见的带有快速转化的信号，如脉冲和瞬变。例如，假设在新的电信交换机元件上进行极限测验。测验波形是一串二进制脉冲，其间一个脉冲在上升沿上有一个瞬变。在某些频率上，DDS相位增量可能会刚好越过瞬变，而不会作为信号的一部分在时钟中输出瞬变。对被测器材（DUT），信号相似于没有搅扰的脉冲流，因为短少任何实践“极限”，这种极限测验是无效的。
表1. AFG 与AWG 取样特色比较
AFG结构的完成本钱要低于全功用AWG东西集。成果，它十分经济，可以供各个工程师和科研人员运用。此外，AFG具有某些独有的功能优势。部分抢先类型具有任何波形发生渠道中最优异的频率捷变性，即可以在不同频率之间滑润切换，而不会在信号中发生不接连点。
表1 归纳了AFG 渠道和AWG 渠道的时钟和内存特色。
深化细节
为更好地比较AWG和AFG结构，咱们将进行简略的“事例剖析”。咱们将调查这两个渠道处理界说输出波形的样点的办法。
这一比较触及三种仪器：最大取样速率1 GS/s的AFG；最大取样速率1 GS/s的AWG #1；最大取样速率2 GS/s 的AWG #2。
咱们的方针是在3 MHz – 20 MHz 的频率范围内生成一个正弦波。这两台AWG和AFG都在100点的取样内存中装有一个正弦波周期。图3显现了这三个渠道的特色怎样影响其使命处理办法。
这三种东西都以1 GS/s 的取样速率读取100 个点，生成10 MHz 正弦波（图3 中的中心行）：
图3. T 办理输出信号频率的三种办法。
AFG 的DDS 单元收到指令，在输出上供给10 MHz，它核算出1 GS/s 时钟每摇摆一下添加1 个点。它接触到100 个样点中的每个点。
两个AWG中的时钟都被手动设置为1 GS/s，它们也读取100 个点，生成10 MHz 波形。
在把输出频率设为3 MHz （底部行），其办法出现分歧：
AFG 的时钟仍以1 GS/s 的固定速率运转。但现在，DDS把增量主动设成时钟每摇摆一下0.3个点；也就是说，各个数据点重复三次或四次。
两个AWG中的时钟频率有必要手动降到300 MS/s。时
钟现在更慢地读过样点，生成3 MHz 的输出频率。
现在，输出频率有必要提高到20 MHz。这三个渠道以不同办法迎候这一应战：
AFG 的DDS 单元把取样增量设为两个样点。它每隔一个样点读取一个样点，共运用50个点界说波形。其长度仅仅读取100个点的一半。成果是一个20 MHz输出信号。
与一切AWG 在任何频率设置上相同，AWG #1 时钟每摇摆一下读取一个样点。可是，因为其最大取样速率是1 GS/s，因而它不能在50 ns 的20 MHz 正弦波周期中读取100个点。因而，有必要经过用户成心干涉，把存储的波形图画下降到一共50 个点。成果是一个20 MHz 输出信号。
