在電子技術(shù)領(lǐng)域,波形發(fā)生器宛如一位神奇的 “信號(hào)魔法師”,能變幻出各類精確且復(fù)雜的電信號(hào),從簡單的正弦波、方波,到復(fù)雜的任意波形,廣泛應(yīng)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(shù)。
模擬振蕩技術(shù):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(shí)現(xiàn)。以 LC 振蕩電路為例,電感 L 和電容 C 組成諧振回路,當(dāng)電容充電后,電能在電感和電容間來回轉(zhuǎn)換,形成周期性振蕩,從而產(chǎn)生正弦波信號(hào)。通過巧妙調(diào)節(jié)電感、電容數(shù)值,就能改變振蕩頻率。這種技術(shù)產(chǎn)生的波形平滑、自然,在一些對(duì)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(shè)備研發(fā)階段,需模擬出純凈的正弦波音頻信號(hào),檢測設(shè)備音質(zhì)還原能力,模擬振蕩技術(shù)就能大顯身手。
直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù):數(shù)字先鋒,精準(zhǔn)靈活
DDS 技術(shù)堪稱波形發(fā)生器技術(shù)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(chǔ)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。工作時(shí),相位累加器對(duì)參考時(shí)鐘進(jìn)行相位累加,每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,相位值就增加一個(gè)固定步長,這個(gè)相位值作為地址去波形存儲(chǔ)器中讀取預(yù)先存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù),再經(jīng) DAC 轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。該技術(shù)優(yōu)勢顯著,頻率分辨率極高,可達(dá)皮赫茲(pHz)量級(jí),頻率切換速度極快,能在納秒級(jí)完成,可生成任意波形,在通信領(lǐng)域模擬復(fù)雜調(diào)制信號(hào)時(shí),能精準(zhǔn)調(diào)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(zhuǎn)換(DAC)技術(shù):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(shù)的數(shù)字波形發(fā)生器,DAC 都扮演著關(guān)鍵角色。它將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬信號(hào),其性能直接決定波形輸出質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的 DAC 具備高分辨率,如 16 位、24 位甚至更高,能讓波形細(xì)節(jié)更豐富;高采樣率可保證快速變化的信號(hào)也能被精準(zhǔn)還原;低噪聲和低失真特性,則確保輸出模擬信號(hào)忠實(shí)反映原始數(shù)字波形,避免雜波干擾,在醫(yī)療設(shè)備檢測心電、腦電等微弱生物電信號(hào)時(shí),高水準(zhǔn)的 DAC 至關(guān)重要,保障信號(hào)準(zhǔn)確采集與分析。
同步與時(shí)鐘技術(shù):協(xié)同運(yùn)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(shí)鐘源和同步技術(shù)。時(shí)鐘源為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時(shí)間基準(zhǔn),如同樂隊(duì)指揮,讓各部件協(xié)同運(yùn)作。在多通道波形發(fā)生器中,同步技術(shù)確保不同通道輸出信號(hào)在時(shí)間上精準(zhǔn)對(duì)齊,比如在雷達(dá)系統(tǒng)測試?yán)铮瓒嗤ǖ滥M不同目標(biāo)回波信號(hào),只有各通道信號(hào)嚴(yán)格同步,才能真實(shí)模擬復(fù)雜的雷達(dá)場景,為雷達(dá)性能評(píng)估提供可靠依據(jù)。
波形發(fā)生器核心技術(shù)持續(xù)迭代,為各行業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。儀商網(wǎng)將持續(xù)關(guān)注,為您帶來更多前沿技術(shù)資訊,助力您緊跟行業(yè)步伐。
模擬振蕩技術(shù):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(shí)現(xiàn)。以 LC 振蕩電路為例,電感 L 和電容 C 組成諧振回路,當(dāng)電容充電后,電能在電感和電容間來回轉(zhuǎn)換,形成周期性振蕩,從而產(chǎn)生正弦波信號(hào)。通過巧妙調(diào)節(jié)電感、電容數(shù)值,就能改變振蕩頻率。這種技術(shù)產(chǎn)生的波形平滑、自然,在一些對(duì)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(shè)備研發(fā)階段,需模擬出純凈的正弦波音頻信號(hào),檢測設(shè)備音質(zhì)還原能力,模擬振蕩技術(shù)就能大顯身手。
直接數(shù)字合成(DDS)技術(shù):數(shù)字先鋒,精準(zhǔn)靈活
DDS 技術(shù)堪稱波形發(fā)生器技術(shù)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(chǔ)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。工作時(shí),相位累加器對(duì)參考時(shí)鐘進(jìn)行相位累加,每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,相位值就增加一個(gè)固定步長,這個(gè)相位值作為地址去波形存儲(chǔ)器中讀取預(yù)先存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù),再經(jīng) DAC 轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。該技術(shù)優(yōu)勢顯著,頻率分辨率極高,可達(dá)皮赫茲(pHz)量級(jí),頻率切換速度極快,能在納秒級(jí)完成,可生成任意波形,在通信領(lǐng)域模擬復(fù)雜調(diào)制信號(hào)時(shí),能精準(zhǔn)調(diào)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(zhuǎn)換(DAC)技術(shù):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(shù)的數(shù)字波形發(fā)生器,DAC 都扮演著關(guān)鍵角色。它將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的模擬信號(hào),其性能直接決定波形輸出質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的 DAC 具備高分辨率,如 16 位、24 位甚至更高,能讓波形細(xì)節(jié)更豐富;高采樣率可保證快速變化的信號(hào)也能被精準(zhǔn)還原;低噪聲和低失真特性,則確保輸出模擬信號(hào)忠實(shí)反映原始數(shù)字波形,避免雜波干擾,在醫(yī)療設(shè)備檢測心電、腦電等微弱生物電信號(hào)時(shí),高水準(zhǔn)的 DAC 至關(guān)重要,保障信號(hào)準(zhǔn)確采集與分析。
同步與時(shí)鐘技術(shù):協(xié)同運(yùn)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(shí)鐘源和同步技術(shù)。時(shí)鐘源為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時(shí)間基準(zhǔn),如同樂隊(duì)指揮,讓各部件協(xié)同運(yùn)作。在多通道波形發(fā)生器中,同步技術(shù)確保不同通道輸出信號(hào)在時(shí)間上精準(zhǔn)對(duì)齊,比如在雷達(dá)系統(tǒng)測試?yán)铮瓒嗤ǖ滥M不同目標(biāo)回波信號(hào),只有各通道信號(hào)嚴(yán)格同步,才能真實(shí)模擬復(fù)雜的雷達(dá)場景,為雷達(dá)性能評(píng)估提供可靠依據(jù)。
波形發(fā)生器核心技術(shù)持續(xù)迭代,為各行業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。儀商網(wǎng)將持續(xù)關(guān)注,為您帶來更多前沿技術(shù)資訊,助力您緊跟行業(yè)步伐。