波形發(fā)生器有哪些主要的指標(biāo)?這些指標(biāo)分別有什么含義?
如果您使用過示波器,那么您一定聽說過示波器的三大指標(biāo):帶寬,存儲深度,采樣率,我們在挑選一款合適的示波器的時候,這三大指標(biāo)往往是我們首要考慮的因素。實際上,從原理的角度來看,波形發(fā)生器是示波器的逆過程,那么波形發(fā)生器是否也有所謂的三大指標(biāo)呢?答案是肯定的,在波形發(fā)生器的范疇中,同樣有帶寬,采樣率和存儲深度的概念。
1、帶寬
波形發(fā)生器的帶寬可以定義為最大可輸出的正弦波的頻率。但是,對于不同的輸出波形,波形發(fā)生器能夠支持的最大輸出頻率是有區(qū)別的,比如在鼎陽科技的SDG2122X函數(shù)/任意波形發(fā)生器中,當(dāng)輸出正弦波時,可以輸出的最大頻率為120MHz,然而當(dāng)它源輸出方波時,最大輸出頻率就變?yōu)榱?5MHz。之所以會有這樣的區(qū)別,是因為方波邊沿變化很快,包含了許多高頻成分,為了避免輸出的方波上升沿產(chǎn)生嚴(yán)重失真,當(dāng)波形發(fā)生器輸出方波時,其帶寬必須能夠覆蓋更多的高次諧波成分。
2、采樣率
波形發(fā)生器的采樣率通常用每秒兆樣點或者千兆樣點表示,比如SDG2000X系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器標(biāo)稱的采樣率為1.2GSa/s,這項指標(biāo)表明了信號源將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的速率,采樣率影響著主要輸出信號的頻率和保真度。偉大的奈奎斯特取樣定理規(guī)定,采樣率或時鐘速率必須至少是生成的信號中最大頻譜成分的兩倍,在這樣的前提下才能保證精確的復(fù)現(xiàn)原始信號。但是在實際應(yīng)用中,兩倍是往往還是不夠的,具體還是要看信號的類型和上升時間。
3、存儲深度
存儲深度是指用來記錄波形的數(shù)據(jù)點數(shù),它決定著波形數(shù)據(jù)的最大樣點數(shù)量。波形發(fā)生器的帶寬是由取樣速率和存儲深度決定的。SDG2000X系列函數(shù)/任意波形發(fā)生器支持時下非常流行的“逐點輸出”,能夠在保證不丟失波形細(xì)節(jié)的前提下,以1uSa/s~75MSa/s的可變采樣率輸出8pts~8Mpts范圍內(nèi)的任意長度地抖動波形。
除了以上三個指標(biāo)之外,頻率分辨率和垂直分辨率也是波形發(fā)生器的重要指標(biāo)。垂直分辨率指的是在波形發(fā)生器中可以編程的最小電壓增量,跟硬件電路中使用的DAC的位數(shù)有關(guān),一般用單位“位”來表示,它決定了輸出波形的幅度精度。頻率分辨率,即最小可調(diào)頻率分辨率,也就是創(chuàng)建波形時可以使用的最小時間增量,跟時鐘的最大速率以及DAC的轉(zhuǎn)換速率有關(guān)。