在電子技術領域,波形發(fā)生器宛如一位神奇的 “信號魔法師”,能變幻出各類精確且復雜的電信號,從簡單的正弦波、方波,到復雜的任意波形,廣泛應用于通信、科研、工業(yè)制造等諸多行業(yè)。儀商網(wǎng)作為行業(yè)資訊前沿陣地,今天為大家剖析其背后的核心技術。
模擬振蕩技術:經(jīng)典根基,穩(wěn)扎穩(wěn)打
模擬波形發(fā)生器是波形發(fā)生器家族的 “元老”,主要基于 LC 振蕩電路、RC 振蕩電路等實現(xiàn)。以 LC 振蕩電路為例,電感 L 和電容 C 組成諧振回路,當電容充電后,電能在電感和電容間來回轉換,形成周期性振蕩,從而產(chǎn)生正弦波信號。通過巧妙調節(jié)電感、電容數(shù)值,就能改變振蕩頻率。這種技術產(chǎn)生的波形平滑、自然,在一些對波形純度要求極高的音頻測試等場景中仍發(fā)揮著重要作用,例如音響設備研發(fā)階段,需模擬出純凈的正弦波音頻信號,檢測設備音質還原能力,模擬振蕩技術就能大顯身手。
直接數(shù)字合成(DDS)技術:數(shù)字先鋒,精準靈活
DDS 技術堪稱波形發(fā)生器技術的一大飛躍。它借助數(shù)字邏輯電路,核心部件包括相位累加器、波形存儲器和數(shù)模轉換器(DAC)。工作時,相位累加器對參考時鐘進行相位累加,每來一個時鐘脈沖,相位值就增加一個固定步長,這個相位值作為地址去波形存儲器中讀取預先存儲的波形數(shù)據(jù),再經(jīng) DAC 轉換為模擬信號輸出。該技術優(yōu)勢顯著,頻率分辨率極高,可達皮赫茲(pHz)量級,頻率切換速度極快,能在納秒級完成,可生成任意波形,在通信領域模擬復雜調制信號時,能精準調整頻率、相位和幅度,助力 5G 基站射頻模塊測試等工作高效開展。
數(shù)模轉換(DAC)技術:數(shù)字模擬的橋梁
無論是模擬波形發(fā)生器,還是基于 DDS 技術的數(shù)字波形發(fā)生器,DAC 都扮演著關鍵角色。它將數(shù)字信號轉換為連續(xù)的模擬信號,其性能直接決定波形輸出質量。優(yōu)質的 DAC 具備高分辨率,如 16 位、24 位甚至更高,能讓波形細節(jié)更豐富;高采樣率可保證快速變化的信號也能被精準還原;低噪聲和低失真特性,則確保輸出模擬信號忠實反映原始數(shù)字波形,避免雜波干擾,在醫(yī)療設備檢測心電、腦電等微弱生物電信號時,高水準的 DAC 至關重要,保障信號準確采集與分析。
同步與時鐘技術:協(xié)同運作的節(jié)拍器
波形發(fā)生器要穩(wěn)定、精確工作,離不開高精度時鐘源和同步技術。時鐘源為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時間基準,如同樂隊指揮,讓各部件協(xié)同運作。在多通道波形發(fā)生器中,同步技術確保不同通道輸出信號在時間上精準對齊,比如在雷達系統(tǒng)測試里,需多通道模擬不同目標回波信號,只有各通道信號嚴格同步,才能真實模擬復雜的雷達場景,為雷達性能評估提供可靠依據(jù)。
波形發(fā)生器核心技術持續(xù)迭代,為各行業(yè)發(fā)展注入強勁動力。儀商網(wǎng)將持續(xù)關注,為您帶來更多前沿技術資訊,助力您緊跟行業(yè)步伐。
模擬振蕩技術:經(jīng)典根基,穩(wěn)扎穩(wěn)打
模擬波形發(fā)生器是波形發(fā)生器家族的 “元老”,主要基于 LC 振蕩電路、RC 振蕩電路等實現(xiàn)。以 LC 振蕩電路為例,電感 L 和電容 C 組成諧振回路,當電容充電后,電能在電感和電容間來回轉換,形成周期性振蕩,從而產(chǎn)生正弦波信號。通過巧妙調節(jié)電感、電容數(shù)值,就能改變振蕩頻率。這種技術產(chǎn)生的波形平滑、自然,在一些對波形純度要求極高的音頻測試等場景中仍發(fā)揮著重要作用,例如音響設備研發(fā)階段,需模擬出純凈的正弦波音頻信號,檢測設備音質還原能力,模擬振蕩技術就能大顯身手。
直接數(shù)字合成(DDS)技術:數(shù)字先鋒,精準靈活
DDS 技術堪稱波形發(fā)生器技術的一大飛躍。它借助數(shù)字邏輯電路,核心部件包括相位累加器、波形存儲器和數(shù)模轉換器(DAC)。工作時,相位累加器對參考時鐘進行相位累加,每來一個時鐘脈沖,相位值就增加一個固定步長,這個相位值作為地址去波形存儲器中讀取預先存儲的波形數(shù)據(jù),再經(jīng) DAC 轉換為模擬信號輸出。該技術優(yōu)勢顯著,頻率分辨率極高,可達皮赫茲(pHz)量級,頻率切換速度極快,能在納秒級完成,可生成任意波形,在通信領域模擬復雜調制信號時,能精準調整頻率、相位和幅度,助力 5G 基站射頻模塊測試等工作高效開展。
數(shù)模轉換(DAC)技術:數(shù)字模擬的橋梁
無論是模擬波形發(fā)生器,還是基于 DDS 技術的數(shù)字波形發(fā)生器,DAC 都扮演著關鍵角色。它將數(shù)字信號轉換為連續(xù)的模擬信號,其性能直接決定波形輸出質量。優(yōu)質的 DAC 具備高分辨率,如 16 位、24 位甚至更高,能讓波形細節(jié)更豐富;高采樣率可保證快速變化的信號也能被精準還原;低噪聲和低失真特性,則確保輸出模擬信號忠實反映原始數(shù)字波形,避免雜波干擾,在醫(yī)療設備檢測心電、腦電等微弱生物電信號時,高水準的 DAC 至關重要,保障信號準確采集與分析。
同步與時鐘技術:協(xié)同運作的節(jié)拍器
波形發(fā)生器要穩(wěn)定、精確工作,離不開高精度時鐘源和同步技術。時鐘源為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時間基準,如同樂隊指揮,讓各部件協(xié)同運作。在多通道波形發(fā)生器中,同步技術確保不同通道輸出信號在時間上精準對齊,比如在雷達系統(tǒng)測試里,需多通道模擬不同目標回波信號,只有各通道信號嚴格同步,才能真實模擬復雜的雷達場景,為雷達性能評估提供可靠依據(jù)。
波形發(fā)生器核心技術持續(xù)迭代,為各行業(yè)發(fā)展注入強勁動力。儀商網(wǎng)將持續(xù)關注,為您帶來更多前沿技術資訊,助力您緊跟行業(yè)步伐。