任意波形（xíng）發生器（Arbitrary Waveform Generator, 以下簡稱“AWG”）是從信號發生器演進過來的一（yī）款信號源。1988年是德科技（jì）推出了第（dì）一款數字架構的模擬帶寬50MHz的AWG HP8770A。
經（jīng）過近40年的發展，AWG 早已經成了各大應用（yòng）領域必不可少的信號源！是德科（kē）技也已擁有了一係列AWG產品。
特意高亮（liàng）了兩款AWG， M8199B 和M8198A ，是我們的最近（jìn）的新品AWG，它們分別是高（gāo）采樣（yàng）率和深存儲的代表。
今天這篇輕科普文章，就帶大家了解什麽是AWG，它的應用場景以及和信號發生器的區別吧。
AWG的基本架構及指標解析
1.1 基（jī）本架構（gòu） 為了更好地理解使用AWG，讓我（wǒ）們（men）來看看（kàn）它的基本架構——它與傳（chuán）統的信號（hào）發生器有很大的不同。
對了，在運行期間，采（cǎi）樣時（shí）鍾發生器的頻率通常不會改變（除非有特殊需求）。如果需要產生不同的輸出頻率，可以通過（guò）使用不同的（de）波形文件來（lái）實（shí）現，而不（bú）是改變采樣（yàng）時鍾振蕩器。
當然，我們從圖2中看到，AWG通（tōng）常有多（duō）個通道（dào），且能通過級聯實現更多通道。多通道（dào）AWG係（xì）統會將同一個采樣時鍾級（jí）聯到不同板卡和機箱中，以實現多通道信號的同時啟停以及（jí）信號相參。
1.2 指標（biāo）解析
2. AWG的主要應用場景
在左側紅色區域展示了對信號帶寬的需求。其中（zhōng）比較普遍的應用——高速數字（zì）應用，常見的（de）如NRZ、PAM4信號，400GE/200GE/50GE三種標準中都（dōu）采用了26.5625 GBaud或（huò）者（zhě） 53.125 GBaud PAM4調製（zhì）技術。又如目前（qián）比較熱門的太赫茲（THz）及6G預研都需要（yào）產生一（yī）個超大帶寬的基（jī）帶信號。此外還有一些商（shāng）業（yè）行業標準，例如HDMI，以（yǐ）及一些常用接口，如MIPI D-PHY等。在（zài）右側藍色區（qū）域展示了對（duì）深動（dòng）態範圍的需求，這些需求通常都（dōu）針（zhēn）對RF、衛星通信、PA/LNA、5G及新調製信號這類的應用。例如在測試WIFI或5G NR通信信號時，我們需要產生幾百兆赫或千兆赫的調（diào）製信號（hào）。同時還要求在生成（chéng）大功（gōng）率信號的情況下提供盡（jìn）可能小的儀表底（dǐ）噪和優秀的（de）小信號質量，以實現更大的動態範圍。
3. AWG 和（hé）其他信號（hào）發生（shēng）器的差別
這邊（biān）列舉（jǔ）了不同種類的（de）信號發生器，如脈衝發生器、BERT，函（hán）數發生器或噪聲源。這些信號發生器都是為了在某些特殊的應用領域製造純信號而設計（jì）的。
3.1 信號源 VS AWG
首先是信號源，對比信號（hào）源，AWG可以有更寬的（de）調製帶寬。大（dà）多數信號源（yuán）的問題是它們矢量調製帶寬通常隻有幾十MHz或者幾百MHz，要很好很昂貴的矢量源才能到2GHz，4GHz甚至5GHz。任意波形發（fā）生器的帶寬通常可以認（rèn）為（wéi）是最高采樣率（lǜ）的一半，所以頻譜（pǔ）要比普通矢量源寬得多。同時AWG也可以很輕易地通過（guò）編寫波形文件來產生多個載波，而（ér）不需要有多個實際的（de）信號源或信號發生器。但AWG與經典的信號源相比也有劣勢，AWG沒有（yǒu）那麽好的動態範（fàn）圍。AWG的無雜散（sàn）動（dòng）態範圍SFDR會（huì）比矢量（liàng）源稍差。
3.2 噪聲（shēng）源 VS AWG 噪聲源產生（shēng）噪聲來模擬隨機抖動或幅度（dù）噪聲。而AWG可以做更複雜，更靈活的信號。你可以做出不同的形狀，用不同的帶寬的噪聲（shēng）。但最大的問題是（shì），因為AWG的memory是固定（dìng）的，所（suǒ）以AWG產生的信號實（shí）際上（shàng）並（bìng）不是隨機的。換（huàn）句話說（shuō），內存深度決定了AWG產生的噪聲的隨機性。 3.3 函數發生（shēng）器（qì）VS AWG 對於函數發生器來說，AWG的優（yōu）點是功能更多更全麵，性能更強大，但是對於相同的帶寬，AWG通常更昂（áng）貴。但（dàn）AWG沒有屏幕，通常需要連接顯示（shì）器、鼠標等其他外設，而函數發生器可以在前麵板上使用按調出預（yù）定義（yì）的波形，並創建標準波形等。 3.4 BERT VS AWG 相比於BERT，AWG提供了更多的靈活性，例如可變上升時間，多級信號，預失真，但不能做到真正的RJ。
