函数信号发生器作为电子工程、科研实验及工业测试的核心设备,其选型需综合考虑技术指标、应用场景、成本效益等多维度因素。现代信号发生器已从传统模拟型发展为集高频性能、数字化波形编辑、智能控制于一体的复杂仪器,选型时需平衡频率覆盖范围、波形质量、输出通道数、调制功能等核心参数与预算限制。例如,基础教育领域可能更关注基础波形生成与操作便捷性,而通信研发则需支持高频段、矢量调制及多通道同步;工业自动化测试可能强调输出功率、长时间稳定性及抗干扰能力。此外,品牌技术积累、售后支持体系及设备扩展性(如编程接口、模块化设计)也直接影响长期使用价值。本文将从八个关键维度展开分析,结合具体参数对比与典型应用场景,为不同需求场景提供选型决策依据。

函	数信号发生器选型

一、频率范围与带宽

频率范围是信号发生器的核心指标,直接影响其适用领域。低频型号(1Hz-1MHz)适用于基础教学与音频测试,高频型号(100kHz-1GHz)覆盖通信、射频研发需求。

型号频率范围带宽限制典型应用
RIGOL DG40621μHz-60MHz无衰减带宽:DC-60MHz传感器校准、电力电子
Keysight 33600A1mHz-15MHz-3dB带宽:DC-15MHz教学实验室、医疗电子
Aim-TTi TTG50010μHz-50MHz平坦度±0.5dB(DC-20MHz)汽车电子、EMC测试

高频型号需注意谐波抑制能力,如Aim-TTi TTG500在50MHz时的二次谐波衰减>45dBc,而Keysight 33600A采用脉冲宽度调制技术实现低相位噪声。

二、波形类型与编辑能力

基础波形(正弦、方波、三角、锯齿)满足常规需求,高端型号支持任意波形编辑与数学公式生成。

型号标准波形任意波形长度编辑方式
Siglent SDG2042X16种基础波形128k点(标配)PC软件绘图/公式输入
Tektronix AFG3100022种预设波形2M点(选配)触摸屏手绘+Python脚本
Rohde & Schwarz HMO100214种标准波形512k点(内置存储)波形数学运算(FFT/卷积)

波形回放速率差异显著,如Tektronix AFG31000可达100万波形/秒,适合高速数字通信测试,而基础型号通常限制在1k-10k波形/秒。

三、输出通道与阻抗匹配

双通道型号支持差分信号输出,高阻抗输出(1MΩ)适配传感器驱动,低阻抗(50Ω)匹配射频负载。

型号通道数输出阻抗最大电压幅值电流驱动能力
Pasternack PEM4010单通道50Ω/75Ω/High Z±10Vpp50mA(50Ω负载)
NI PXIe-54524通道同步50Ω/High Z可切换±5Vpp(差分)1A峰值电流(短路保护)
B&K Precision 4055双通道独立50Ω固定±20Vpp(1MΩ负载)30mA连续(无散热)

工业级型号如NI PXIe-5452支持多模块同步,相位误差<1°@100kHz,适用于MIMO雷达测试,但需搭配PXI机箱使用。

四、垂直分辨率与采样率

DAC分辨率决定幅度精度,14位以上可满足精密测试需求,采样率影响复杂波形还原能力。

型号垂直分辨率最高采样率无杂散动态范围
Agilent 33500B14位(ENOB≥12.8位)100MSa/s78dBc(1kHz带宽)
AnaPico SFG-100A8位(插值至16位)1GSa/s65dBc(典型值)
Siglent SDG103010位(实际9.5位)150MSa/s72dBc(DC-20MHz)

高垂直分辨率对微弱信号测试至关重要,如Agilent 33500B的14位分辨率可将量化噪声降低至-84dBm量级,适合雷达中频信号模拟。

五、调制功能与信号分析

现代信号源普遍支持AM/FM/PM/ASK调制,高端型号集成频谱分析与眼图测试功能。

型号调制类型最大频偏内置分析功能
Rohde & Schwarz SMB100AIQ调制/OFDM±10MHz(@1GHz载波)实时EVM测量(3GPP标准)
Rigol DG996ProASK/FSK/PSK±5MHz(@40MHz载波)基本眼图模板(PRBS7)
B&K Precision 4075线性调频/扫频10kHz-1MHz/ms谐波失真分析(THD测量)

通信协议仿真需关注调制质量指标,如R&S SMB100A的EVM(误差矢量幅度)可达0.8%@20MHz带宽,满足LTE测试需求。

六、接口配置与系统集成

标准配置包含USB/LAN接口,高端型号提供GPIB、PXIe扩展及硬件触发同步功能。

型号编程接口触发模式同步功能
Keysight 33622AUSB/LAN/GPIB边沿触发/脉宽触发多设备Sync Out(±5V TTL)
NI PXIe-5452PXI Express/LXI数字触发(DC-100MHz)
Siglent SDG6082A

自动化测试系统需注意触发延迟指标,如NI PXIe-5452的触发响应时间<10ns,适合高速数字电路时序验证。

七、环境适应性与可靠性

工业级型号工作温度范围可达-20℃~+55℃,具备抗振动、防尘防潮设计。

型号

<p》函数信号发生器的选型需建立需求优先级矩阵:高频测试场景优先带宽与相位噪声指标,通信研发侧重调制质量与协议支持,工业现场注重环境适应性与输出功率。建议通过三步筛选法——首先划定频率/通道硬门槛,其次匹配关键功能(如调制类型/接口协议),最后在备选机型中权衡价格与扩展潜力。对于预算敏感型项目,可考虑二手市场(如Keysight设备3年折旧率约40%)或租赁方案,但需评估校准证书有效性。最终选型应保留至少15%的功能余量以应对未来测试需求升级。