信号发生器发展概况

信号发生器在20世纪20年代电子设备刚出现时它就产生了，早期的信号发生器由于机械结构比较复杂、功率比较大、电路比较简单，因此，发展速度比较慢。60年代时出现了采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成的信号发生器，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。70年代以后，开始利用微处理器、ADC和DAC，可以得到各种简单的波形。随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，数字信号发生器随之发展起来。

国内的信号发生器研制水平在多年的发展中积累了相当的经验。在直接数字合成信号发生器方面，各种产品的输出波形种类都比较齐全：正弦波、三角波、方波（输出占空比都是可以调节的）、矩形波、锯齿波脉冲、高斯函数、洛伦兹函数、指数上升/衰减、Havers-ine、噪声等；输出信号的最高频率能达到100MHz数量级。

当前国内外常用的几种信号产生技术有以下几种。

1.利用DSP芯片产生信号

利用DSP芯片设计产生信号的方法如下有三种：

（1）查表法 特点是速度快，但如果要求运算精度高，频率连续可变，会导致占用存储空间很大。因此，查表法通常用于对精度要求不高的场合。

（2）递推公式法 这种方法可以求少数点的余弦值，但若要产生连续余弦波，其积累误差太大。

（3）泰勒级数展开法 它需要的存储单元很少，而且运算精度高，但随之而存在的问题是相应的运算速度会降低。(www.xing528.com)

2.利用锁相环产生高稳定的信号

利用锁相环技术实现的信号发生器，具有电路简单、可扩展、成本低等优点，尤其在频率稳定度和输出频率范围等方面具有优势。但锁相环频率合成技术多采用模拟技术实现，因此实现难度与成本较数字电路稍高。

3.利用DDS芯片进行信号合成

目前，市场上可以见到很多采用先进CMOS工艺生产的高性能和多功能的专用DDS芯片，如AD公司推出的具有高集成度的DDS器件ADC9851，它的最高输入时钟频率可达180MHz，输出最高频率可以达到72MHz，分辨率为0.04Hz。但是，单片的DDS专用芯片无法完成整个系统的设计，需要额外的控制电路，这使它在控制方式、频率控制等方面不太灵活，影响了它的应用。

4.利用可编程逻辑器件产生信号

利用DDS的原理，可在FPGA芯片上设计实现一个频率合成器。它具有合成信号速度快，频率稳定度高，开发周期相对较短，而且方便控制的优点，是目前主流的信号产生技术。