文献综述--数字信号发生器的电路设计

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1、 毕业论文开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院 、 系院 、 系 ： 信息与通信工程学院电气工程系 专专 业业 ： 自动化 论论 文文 题题 目目： 数字信号发生器的电路设计 指 导 教 师指 导 教 师 : 2012 年 3 月 15 日 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 选题的背景与意义： 信号源是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器。 信号源主要给被测电路 提供所需要的已知信号（各种波形） ，然后用其他仪表测量感兴趣的参数。函数发生器 是一

2、种常用的信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域1。 信号发生器是一种悠久的测量仪器，早在 20 年代电子设备刚出现时它就产生了。 随着通信和雷达技术的发展，40 年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生 器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。同时还出现了可 用来测量脉冲电路或用作脉冲调制器的脉冲信号发生器。 由于早期的信号发生器机械结 构比较复杂，电路比较简单，但功耗比较大，因此发展速度比较慢。直到 1964 年才出 现第一台全晶体管的信号发生器2。 自 60 年代以来信号发生器有了迅速的发展，出现 了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技

3、术，由分立元件或模拟集成电 路构成，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， 由于模拟电路的漂移较大，使其输出的波形的幅度稳定性差，而且模拟器件构成的电路 存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信号波形则电路结构非 常复杂3。 自从 70 年代为处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器， 硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。这时期的信号发生器多以 软件为主，实质是采用微处理器对 DAC 的程序控制，就可以得到各种简单的波形。软 件控制波形的一个最大缺点就是输出波形的频率低，这主要是由 CPU 的工作速度决定 的，如果

4、想提高频率可以改进软件程序减少其执行周期时间或提高 CPU 的时钟周期， 但这些办法是有限的，根本的办法还是要改进硬件电路15。到了二十一世纪，随着集成 电路技术的高速发展，出现了多种工作频率可过 GHz 的 DDS 芯片，同时也推动了函 数波形发生器的发展，2003 年，Agilent 的产品 33220A 能够产生 17 种波形，最高频 率可达到 20M，2005 年的产品 N6030A 能够产生高达 500MHz 的频率，采样的频 率可达 1.25GHz。由上面的产品可以看出，函数波形发生器发展很快近几年来，国际上 波形发生器技术发展主要体现在以下几个方面： （1）过去由于频率很低应用的

5、范围比较狭小，输出波形频率的提高，使得波形发 生器能应用于越来越广的领域。 波形发生器软件的开发正使波形数据的输入变得更加方 便和容易。波形发生器通常允许用一系列的点、直线和固定的函数段把波形数据存入存 储器。同时可以利用一种强有力的数学方程输入方式，复杂的波形可以由几个比较简单 的公式复合成 v=f (t)形式的波形方程的数学表达式产生。从而促进了函数波形发生器 向任意波形发生器的发展， 各种计算机语言的飞速发展也对任意波形发生器软件技术起 到了推动作用。目前可以利用可视化编程语言(如 Visual Basic ,Visual C 等等)编写任 意波形发生器的软面板， 这样允许从计算机显示屏

6、上输入任意波形， 来实现波形的输入。 （2）与 VXI 资源结合。目前，波形发生器由独立的台式仪器和适用于个人计算机 的插卡以及新近开发的 VXI 模块。由于 VXI 总线的逐渐成熟和对测量仪器的高要求， 在很多领域需要使用 VXI 系统测量产生复杂的波形，VXI 的系统资源提供了明显的优 越性，但由于开发 VXI 模块的周期长，而且需要专门的 VXI 机箱的配套使用，使得波 形发生器 VXI 模块仅限于航空、军事及国防等大型领域。在民用方面，VXI 模块远远 不如台式仪器更为方便。 （3）随着信息技术蓬勃发展，台式仪器在走了一段下坡路之后，又重新繁荣起来。 不过现在新的台式仪器的形态，和几年前的己有很大的不同。这些新一代台式仪器具有 多种特性， 可以执行多种功能。 而且外形尺寸与价格， 都比过去的类似产品减少了一半。 随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大地促进了数字化技术在电 子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了 仪器信号的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信