软件、微处理器和显示技术的进步极大地扩展了现代函数发生器的能力。最新型号的函数发生器能够产生各种信号，包括常用波形、任意波形和复杂的调制波形。许多仪器采用直接数字合成（DDS）技术，以产生稳定、精确、纯净且低失真的正弦波输出。DDS也用于生成具有快速上升和下降时间的方波。

函数发生器的其他功能使您能更灵活地测试器件。本应用指南中的各项提示将帮助您更好地利用函数/任意波形发生器的优点，从而更高效、更轻松地完成测试任务。

提示1：更快完成一般性任务的技巧
良好的界面组织和清晰的用户标记能帮助您轻松设置和调整输出信号，无论是简单的正弦波还是复杂的任意波形。高效的界面将有助于您运用以下介绍的技巧。

技巧：选择输入/调整参数的最佳方法——用输入按键还是用旋钮？
您可以使用旋钮或输入按键调整参数。如果需要将发生器调整到特定设置，例如1230 kHz，则应使用输入按键。旋钮更适合实时调节或调谐频率。使用旋钮下方的箭头高亮您要调整的位数（量级）。

技巧：充分利用软键的优势
软键通过仅显示与当前任务相关的参数和单位，从而加快设置过程。例如，在改变幅度时，软键被定义为VRMS或VP-P；而在配置正弦波时，同样的软键则标记为“frequency”、“amplitude”和“DC offset”。使用软键调整参数时，应始终从左到右操作。

技巧：用图形显示设置复杂信号
按下“Graph”键激活图形显示，这能帮助您快速设置较复杂的信号，如调制波形或任意波形。在调整参数（如调制深度）时，可在图形显示上实时看到调制信号的变化。

技巧：为日后使用保存设置
当您为输出所需信号配置好函数发生器后，花一些时间保存该状态。以后只需按一个按钮，即可调出所保存的全部状态。为便于调用，您甚至可以为状态命名（如“VENTURI”、“JIMS”或“ACME_LAB”），而无需记忆保存的位置编号。

提示2：为什么函数发生器输出是编程设置电压的两倍？
默认情况下，Agilent函数发生器显示的是50Ω负载端接时的电压。当使用高阻抗设备（如示波器）测量函数发生器输出时，波形显示值似乎是函数发生器显示电压的两倍。为纠正这一差异，您可以将示波器输入阻抗从标准高阻抗改为50Ω端接（并非所有示波器都支持此操作）。另一种解决方案是在示波器的输入BNC上增加一个50Ω馈通。其他常用阻抗包括25、75、93、135、150和600Ω。视频系统更常用75Ω，而许多音频系统则使用平衡600Ω终端。如果函数发生器输出不以50Ω负载端接，则可能需要通过调整输出电压来补偿不同的阻抗。对于50Ω源，可按下式计算阻抗（R）上的所需电压：Vmeasured = V[R/(R+50)]，其中V=2×显示值，或Vmeasured = 显示值[2R/(R+50)]。Agilent 33220A和33250A函数发生器具备此计算能力，并能直接显示所需电压，包括可将输出端接设置为从1Ω至10kΩ或无限大的任何阻抗。例如，若将输出端接设置为75Ω，发生器接到具有75Ω端接（或75Ω馈通）的示波器，则函数发生器的显示将与示波器显示一致。

图2：当您将50Ω负载加至函数发生器输出时（如左图所示），测量电压和显示电压将相同。

提示3：生成任意波形的两种简便方法
现代任意波形发生器采用直接数字合成（DDS）技术，您可以通过两种方法创建任意波形：使用前面板定义波形，或从PC或示波器下载波形。您可以在PC图形用户界面上通过Agilent免费IntuiLink软件创建任意波形，然后将其下载到函数发生器。您也可以从Agilent示波器捕获波形，并将其导入IntuiLink。导入波形后，可使用IntuiLink的编辑功能平滑波形、加入噪声，或通过编辑创建一个周期。可从www.agilent.com/find/intuilink获取最新版的IntuiLink。图形用户界面和线性内插使其易于从发生器前面板创建简单波形。创建任意波形时，可使用全部垂直分辨率定义幅度。许多函数发生器使用-1至1的标度；若定义波形值在0和1之间，则仅使用一半的幅度分辨率。创建任意波形时，函数发生器始终复制有限长度的时间记录，以周期性方式产生存储器中的波形。但如图3所示，信号的形状和相位可能产生终点处的不连续。创建的任意波形应为一个周期或整数倍周期，以避免造成频域泄漏误差的不连续性。发生器的输出应以规定速率输出整个任意波形。当任意波形被定义为多周期时，实际输出频率可能高于规定速率。例如，若波形定义为正弦波的10个周期，输出为1 kHz，则实际频率为10 kHz。

提示4：用函数/任意波形发生器产生脉冲
基本测量应用（如触发信号、时钟信号和逻辑控制）通常不需要专门的脉冲发生器。您可以使用相对便宜的通用函数发生器通过三种方法创建脉冲：
方波：大多数函数发生器可通过改变方波占空比（一般在20%至80%之间）来创建脉冲。您也可以使用突发模式实现更高或更低的占空比，此时可输出一个方波周期（脉冲），在等待规定周期后发送下一个脉冲。
任意波形：您可以使用函数/任意波形发生器的任意波形能力定义所需的形状和参数，从而创建各种定制脉冲和码型。虽然这不是最简单的方法，但具有最高的灵活性（仅受存储器深度限制）。为获得最佳结果，应使用所有可用点来描述脉冲。使用的点越多，时间分辨率越高。也可使用IntuiLink软件（见提示3）简化在PC上创建任意波形的任务。
脉冲模式：许多较新的函数发生器（如Agilent 33220A和33250A函数/任意波形发生器）具有内置的脉冲能力，使您能以简单灵活的方法产生脉冲。您只需规定脉冲的主要参数：周期、脉冲宽度和沿时间（上升/下降时间）。
在所有三种情况下，您可以使用突发模式输出多个周期（N周期突发），以创建更长、更复杂的脉冲列。如果有适用的外部闸门信号，也可使用突发模式创建选通突发。将函数发生器配置为产生脉冲或脉冲列后，可使用突发模式和触发进一步定义输出。您可以使用触发创建一个脉冲或脉冲突发。大多数函数发生器能接受外部触发输入，并提供外部触发信号。如果需要，您还可以设置延迟编程，或从前面板使脉冲偏离外部触发。

提示5：用函数发生器创建PWM波形
脉冲宽度调制（PWM）提供了一种用数字控制逻辑模拟各种设备（如调光器、电动机和汽车引擎控制器）中模拟控制的简单方法。为帮助测试这类控制电路，许多函数发生器能产生多种PWM信号。可从作为每个PWM信号基础的最简单方波开始。50%占空比等效于半功率的稳态控制信号。大多数函数发生器的占空比变化范围为20%至80%，因此可用于查找PWM信号控制设备的故障（如提示4所述，您可以使用突发模式实现更低的占空比）。另一种创建PWM信号的方法是使用发生器的任意波形能力，但这种方法有极大限制：各脉冲具有固定的占空比。为改变占空比或脉冲数等参数，您必须编辑整个任意波形，或通过修改创建新波形。最常用的解决方案是使用具有内置PWM能力的函数发生器，Agilent 33220A就是一个极好的例子，它是替代专用脉冲发生器的低价解决方案。使用33220A，您可以快速访问所有PWM参数（频率、幅度和偏差），轻松编辑和试用波形。也可将内部或外部波形作为调制源。这些能力使33220A在系统评估中可用于仿效数字控制设备。例如，测试汽车引擎中的文氏管需要PWM信号，调制三角波将逐渐打开和关闭文氏管（见图5）。您可以使用几条前面板命令，将33220A配置为仿效驱动文氏管的引擎控制电路。

提示6：如何连接两台或更多台信号发生器，以构成多通道波形发生器
连接两台或更多台信号发生器以构成多通道波形发生器相当简单。这项技术适用于所有类型的波形：正弦波、方波和任意波形。具有外部参考时钟的波形能保持彼此间固定的相位偏移，且无漂移。为从外部锁定两台或更多台单通道源，您需要一个通常称为“外参考”的公共时钟信号。如果要组合多台33220A单通道函数/任意波形发生器，则需要在各台发生器中增加外参考选件，以接受外参考信号。更高性能的33250A函数/任意波形发生器包括作为标准特性的外参考能力。如果您正使用多台33220A或33250A，可以用一台仪器通过BNC电缆向其他仪器提供外部时钟信号。当发生器被锁定后，您可以设置两台发生器的实际相位差。用示波器或通用频率计数器观察两台仪器间的相位关系。也可通过源的前面板或编程改变该相位关系。此外，也可用公共触发信号触发这两台发生器。33220A和33250A上都有第二个BNC插座，因此可以用一台发生器的Trig In/Out BNC触发其他发生器。触发33220A时，共享公共触发会造成20 ns或更小的相位偏移，触发33250A时为1 ns。这一精度低于示波器或计数器，但可手动调整该偏移。应注意数字函数发生器只能锁定于10 MHz。大多数发生器能锁定在具有有限范围的这一频率上（数字电路和精密时钟不能为与外时钟匹配而“拉”得过远），虽然有些发生器也允许主频或多个频率的谐波。在函数发生器的相位被锁定到其他函数发生器时，两台发生器将有未知的相位偏移。通常您可以手动调整相位，或使用公共触发使波形同时开始。

提示7：在函数发生器输出上增加DC偏置
大多数函数发生器都有可加至任何波形上的内置DC偏置。33220A和33250A的内置偏置功能可用于任何波形，从而在50Ω负载上产生-5 Vdc与+5 Vdc间的任何幅度与偏置组合。对于需要更大偏置的应用，您可以使用外部电源产生附加的偏置。使用外部电源建立DC偏置应遵循以下步骤：
1. 函数发生器需通过与地的隔离而“浮置”。33220A/33250A能浮置于地电平上42 V（输出加DC偏置）。最大DC偏置的计算是从42 V减去峰值输出。
2. 需要串联直流电源。电源并联时不能用BNC-T。
3. 函数发生器的输出电压应小于42 V。连接接地电源时可计算函数发生器的输出电压。该输出电压等于直流电源电压加发生器的峰值输出。
下图显示了33220A与外部电源及负载的连接。连接33220A和33250A的简便方法是使用后面板上BNC内经调制的浮置地。您可以使用BNC连接器的负中心导体；将这条线接到电源正极。仅使用一条线将信号输出，即函数发生器输出BNC的中心连接器接到负载高端（不使用输出BNC的屏蔽）。负载低端接到电源负极。最后将电源负极接到大地。

提示8：用频率调制创建各种类型的扫描
许多函数/任意波形发生器提供扫描能力，即平滑改变从规定开始频率到规定停止频率的能力。这一变化速率通常为线性或对数，并可通过将停止频率设置在开始频率之上或之下来改变扫描方向。但有些应用需要扫描的变化，如步进扫描，这意味着要设置从开始频率的频率增量，或到达停止频率时的规定步进数。您可以使用频率调制创建步进扫描，或设置更为复杂的码型步进。频率调制使用载波频率（中心）和偏移，而不使用开始和停止频率，在扫描和调制参数间需要进行某些“翻译”。与扫描一样，首先通过选择波形形状、幅度和偏置设置基本波形。下一步是设置作为波形频率的载波频率：载波（中心）=（开始频率+停止频率）/2。打开频率调制，将源设置为内部（而非外部）。根据开始和停止频率设置偏移（两者差绝对值的一半）：偏移 = |开始频率 - 停止频率| / 2。调制频率等于扫描率的倒数：调制频率 = 1/扫描时间。现在选择扫描类型。向上的线性扫描为正斜波，向下的线性扫描为负斜波，三角波将是两个方向的斜波频率，向上的对数扫描是指数。使用您发生器的任意波形特性，可以在扫描库中增加更多选择。用阶梯波创建步进扫描，步进数等于所需的分立频率数。图8所示的任意波形可用于创建步进扫描。这一特殊波形输出从开始频率到停止频率有9个分立频率。调整这些步进的宽度将改变各频率的持续时间（相对停留时间）。调整这些步进的高度将改变输出的频率。您可以通过独立调整各步进的停留时间和频率来创建码型扫描。

术语表
任意波形：以数字方式定义并存储在存储器中的波形。通过将波形存储器内容送入数模转换器（DAC）并过滤输出，产生模拟波形。
BNC（Bayonet Neill Concelman）：一种常用的小型同轴电缆卡口式连接器。
偏移：在PWM中用于改变脉冲的占空比（例如，具有5%偏移的10%占空比将导致5%和15%之间的占空比变化）。
直接数字合成（DDS）：通过取保存在存储器中的采样波形点，然后将其加至数模转换器数字端口以产生波形的方法。DAC被锁定在恒定速率，通过在多时钟周期重复一个存储器位置进行频率调整得到低频，而通过采样存储点得到高频。
占空比：脉冲列高电压时间的百分比。
沿时间：上升或下降时间；有些仪器用沿时间表示设置相同值的上升和下降时间。
外部时钟参考：用于提高一台函数发生器频率精度，或为两台或多台函数发生器提供公共时钟的精密参考信号。
下降时间：从状态高到状态低的过渡时间。通常以10%和90%电平度量。
调制频率：施加至载波信号，以产生幅度、频率、相位或脉冲宽度调制的信号。
周期：以秒为单位的被测波形重复率；在本应用指南中亦指脉冲间的时间，也是频率的倒数。
锁相：相位校正反馈环保持对振荡器的控制，以实现在一个周期内振荡器参考信号保持一致性的相位关系。
脉冲宽度：脉冲保持在规定（通常为“真”）逻辑状态的时间量。有两种度量方法：1）50%幅度前沿至50%幅度后沿的时间；2）从前沿开始到后沿开始的时间。
脉冲宽度调制：一种用调制信号幅度确定产生脉冲宽度的调制方法。通常用于数据通信和数控。
上升时间：从状态低到状态高的过渡时间。通常以10%和90%电平度量。