任意波形發生器

任意波形發生器是信號源的一種，它具有信號源所有的特點。我們傳統都認為信號源主要給被測電路提供所需要的已知信號（各種波形），然後用其它儀錶測量感興趣的參數。可見信號源在電子實驗和測試處理中，並不測量任何參數而是根據使用者的要求，模擬各種測試信號，提供給被測電路，以達到測試的需要。

信號源有很多種，包括正弦波信號源，函數發生器、脈衝發生器、掃描發生器、任意波形發生器、合成信號源等。一般來講任意波形發生器，是一種特殊的信號源，綜合具有其它信號源波形生成能力，因而適合各種模擬實驗的需要。

一、函數功能，模擬基礎實驗室設計人員的環境

函數信號源是使用最廣的通用信號源，它能提供正弦波、鋸齒波、方波、脈衝串等波形，有的還同時具有調製和掃描能力，眾所周知，在我們的基礎實驗中（如大學電子實驗室、科研機構研究實驗室、工廠開發實驗室等），我們設計了一種電路，需要驗證其可靠性與穩定性，就需要給它施加理想中的波形以辨別真偽。如我們可使用信號源的DC補償功能對固態電路控制DC偏壓電平；我們可對一個懷疑有故障的數字電路，利用信號源的方波輸出作為數字電路的時鐘，同時使用方波加DC補償產生有效的邏輯電平模擬輸出，觀察該電路的運行狀況，而證實故障缺陷的地方。總之利用任意波形發生器這方面的基礎功能，能模擬您基礎實驗室所必須的信號。

二、任意波形，模擬模擬更複雜的信號要求

眾所周知，在我們實際的電子環境所設計的電路在運行中，由於各種干擾和響應的存在，實際電路往往存在各種信號缺陷和瞬變信號，例如過脈衝、尖峰、阻尼瞬變、頻率突變等（見圖1，圖2），這些情況的發生，如在設計之初沒有考慮進去，有的將會產生災難性後果。例如圖1中的a處過尖峰脈衝，如果給一個抗沖能力差的電路，將可能會導致整個設備“燒壞”。確認電路對這樣一個狀況敏感的程度，我們可以避免不必要的損失，該方面的要求在航天、軍事、鐵路和一些情況比較複雜的重要領域尤其重要。

由於任意波形發生器特殊的功能，為了任意增強波形生成能力，它往往依賴計算機通訊輸出波形數據。在計算機傳輸中，通過專用的波形編輯軟體生成波形，有利於擴充儀器的能力，更進一步模擬模擬實驗。同時由於編輯一個任意波形有時需要花費大量的時間和精力，並且每次編輯波形可能有所差異這樣有的任意波形發生器，內置一定數量的非易失性存儲器，隨機存取編輯波形，有利於參考對比；或通過隨機介面通訊傳輸到計算機作更進一步分析與處理。

三、下載傳輸，更進一步實時模擬

在一些軍事、航空、交通製造業等領域中，有些電路運行環境很難估計，在實驗設計完成之後，在現實環境還需要作更進一步實驗，有些實驗的成本很高或者風險性很大（如火車高速實驗時鐵軌變換情況、飛機試機時螺旋槳的運行情況等），人們不可能長期作實驗判斷所設計產品（例如高速火車、飛機）的可行性和穩定性等；我們就可利用有些任意波形發生器波形下載功能，在作一些麻煩費用高或風險性大的實驗時，通過數字示波器等儀器把波形實時記錄下來，然後通過計算機介面傳輸到信號源，直接下載到設計電路，更進一步實驗驗證。

綜上所述，任意波形發生器是電子工程師信號模擬實驗的最佳工具。我們選購時除關心傳統信號源的缺陷——頻率精度、頻率穩定度、幅度精度、信號失真度外，更應關心它編輯與波形生存和下載能力，同時也要注意它的輸出通道數，以便同步比較兩信號的相移特性，更進一步達到模擬實驗狀態。