[發明專利]具有電流輸出型放大單元的信號發生器

有效

• 申請號: 200910243140.0
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN102111125A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種信號發生器，特別涉及一種在輸出波形頻率較高時仍能保持較高幅度的信號發生器。

背景技術

信號發生器作為常見的激勵源，已經被廣泛的應用到科學研究以及工業工程領域。信號發生器的一個典型應用就是在實驗室中模擬各種信號，作為待測電路和系統的輸入激勵，為測試待測電路和系統的各種性能指標提供模擬環境。傳統意義上的信號發生器按其信號波形分為四大類：(1)正弦信號發生器：主要用于測量電路和系統的頻率特性、非線性失真、增益及靈敏度等；(2)函數(波形)信號發生器：產生某些特定的周期性時間函數波形(正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波)信號，除可供通信、儀表和自動控制系統測試用外，還廣泛用于其他非電測量領域；(3)脈沖信號發生器：產生寬度、幅度和重復頻率可調的矩形脈沖的發生器，可用于測試線性系統的瞬態響應，或用作模擬信號來測試雷達、多路通信和其他脈沖數字系統的性能；(4)隨機信號發生器：可用于模擬實際工作條件中的噪聲，將產生的隨機信號引入待測系統，從而測定系統性能；可以給被測系統外加一個已知噪聲信號與系統內部噪聲比較以測定噪聲系數；還可以用隨機信號代替正弦或脈沖信號，以測定系統動態特性等。

新一代的直接數字頻率合成信號發生器由于不僅產生上述傳統信號發生器的各種固定波形外，還可以產生用戶自定義的任意波形，因此已經逐漸成為信號發生器領域中的主流技術。

請參照圖1，一種現有技術的直接數字頻率合成信號發生器1包括相互連接的一個控制系統10和一個通道單元19。控制系統10包括一個控制單元11、一個非易失性存儲器12、一個接口單元13、一個輸入單元14和一個時鐘單元111。通道單元19包括一個波形處理單元15、一個數模轉換單元16、一個隨機存儲器17、一個輸出放大單元18和一個波形輸出端101。非易失性存儲器12、輸入單元14、接口單元13分別連接到控制單元11，接口單元13和時鐘單元111分別連接到波形處理單元15，數模轉換單元16和隨機存儲器18分別連接到波形處理單元15。數模轉換單元16串聯輸出放大單元18后連接至波形輸出端101。

控制單元11由DSP構成，非易失性存儲器12由閃存(FLASH)構成，輸入單元14由鍵盤構成，接口單元13由FPGA構成，時鐘單元111由晶振構成，波形處理單元15由FPGA構成，隨機存儲器17由SRAM構成，數模轉換單元16由DAC構成，輸出放大單元18采用集成芯片的寬帶放大器。

非易失性存儲器12內存儲著信號發生器1運行的各種程序以及各種波表，該各種波表包括內建波表和用戶編輯的任意波表。內建波形是指預先固定存儲在非易失性存儲器12中的常用波形，如正弦信號等。任意波形是指用戶根據實際需要任意編輯或者采集的波形，如模擬某一特殊狀況下傳感器輸出的波形。

控制單元11負責接收并解析輸入單元14輸入的指令信息、負責控制對非易失性存儲器12進行數據讀寫、負責將波表通過接口單元13轉送至通道單元19、以及負責根據該指令信息對通道單元19的參數進行配置等工作。

接口單元13用于將控制單元11發出的控制指令、傳送的波表轉送到通道單元19上，并用于對通道單元19的輸出進行控制。如果信號發生器1具有多個通道單元19時，接口單元13用于將控制單元11發出的控制指令、傳送的波表轉送到指定的通道單元19上，并用于對該指定的通道單元19的輸出進行控制，如同步控制等。

時鐘單元111用于為通道單元19提供參考時鐘信號。

隨機存儲器17用于存儲通道單元19將要或者正在輸出的波形的波表。波形處理單元15用于接收自接口單元13發送過來的波表并將其存入隨機存儲器17中，波形處理單元15還用于對參考時鐘信號變頻而產生第一時鐘信號并輸出至數模轉換單元16，還用于按照第一時鐘信號將隨機存儲器17中的波表讀取出來并發送給數模轉換單元16。數模轉換單元16用于按照第一時鐘信號將接收到的波表進行數模轉換，進而輸出模擬的中間信號。輸出放大單元18用于將該中間信號進行放大，從波形輸出端101輸出，得到滿足用戶要求幅度的模擬波形。