AFG与AWG之间的区别对比在电子测试和测量中，经常要求信号源，生成只有在外部提供时才会有的信号信号源可以提供“已知良好”的信号，或者在其提供的信号中添加可重复的数量和类型已知的失真（或误码）这是信号源最大的特点之一，因为仅使用。
在电子测试和测量中，经常要求信号源，生成只有在外部提供时才会有的信号。信号源可以提供“已知良好”的信号，或者在其提供的信号中添加可重复的数量和类型已知的失真（或误码）。这是信号源最大的特点之一，因为仅使用电路本身，通常不可能恰好在需要的时间和地点创建可预测的失真。从设计检验到检定，从极限和余量测试到一致性测试，信号源可以用于数百种应用。
因此，有多种信号源结构可供选择也就不足为奇了，而每种结构都有各自的优点、功能和经济性，适用于特定的用途。在本文中，我们将比较两种信号发生结构：一种用于任意波形 / 函数发生器中，一种用于任意波形发生器中。选择结果在很大程度上取决于应用。
了解信号发生方法
任意波形 / 函数发生器（AFG）通过读取内存的内容，来同时创建函数波形和任意波形。大多数现代 AFG 采用直接信号合成（DDS）技术，在广泛的频率范围上提供信号。
任意波形发生器（AWG）基于真正可变时钟结构（通常称为“ 真正的 arbs*1”），适用于在所有频率上生成比较复杂的波形。AWG 也读取内存的内容，但其读取方式不同（后面进行了介绍）。处理先进通信和计算单元的设计人员选择 AWG，驱动采用复杂调制和带有异常事件的高速信号。结果，AWG 占据了研究、开发和工程应用的最高层。
这两种结构在波形生成方法上有着很大差异。本技术简介讨论了基于可变时钟的任意波形发生器和基于 DDS 的任意波形 / 函数发生器之间的差别。
透过前面板：比较两个平台
AWG：概念简单，灵活性最大
尽管 AWG 在这两种结构中更加灵活，但 AWG 的底层波形生成技术非常简明。AWG 的播放方案可以视为“反向取样”。
这是什么意思呢？看一下信号取样平台 -- 示波器，它通过在连续时点上数字化模拟信号的电压值，来采集波形，其取样频率取决于用户选择的时钟速率。得到的样点存储在内存中。
AWG 的流程相反。AWG 开始时波形已经在内存中。波形占用指定数量的内存位置。在每个时钟周期中，仪器从内存中输出另一个波形样点。由于代表波形的样点数量是固定的，因此时钟速率越快，读取内存中波形数据点的速度越快，输出频率越高。换句话说，输出信号频率完全取决于时钟频率和内存中的波形样点数量*2。图 1 中简化的方框图概括了 AWG 结构。
AWG 的灵活性源自其内存中存储的波形。波形可以采取任何形状；它可以有任意数量的畸变，或根本没有畸变。在基于 PC 的工具的帮助下，用户可以开发人们想得到的几乎任何波形（在物理限制内！）。可以在仪器能够生成的任何时钟频率上，从内存中读取样点。不管时钟是以 1 MHz 运行还是以 1 GHz 运行，波形的形状相同。
*1 工程师通常使用“arb” 来指任何类型的任意波形发生器。
*2 当然任何 AWG 型号都有最大内存容量。波形占用的深度可能要小于全部容量。
AFG 在高频中采取高效的快捷方式
AFG 也使用存储的波形，作为输出信号的基础。其样点读数中涉及时钟信号，但结果类似。
AFG 的时钟以某个固定速率运行。由于波形样点的数量在内存中也是固定的，因此 AFG 怎样才能在变动频率上提供波形呢？例如，想象一下您正在使用一部 AFG，它存储由 1000 个样点组成的波形，以 1 MHz 的固定速率输出。输出信号的周期将恰好固定在 1 ms （1kHz）。很明显，单频信号源在大多数应用中用途有限。因此，DDS 技术提供了一个解决方案。基于 DDS 的仪器不读取每个样点，而是读取不到 1000 个样点，来重建波形。
图 2 是典型的简化的 AFG 结构，其中包括 DDS 段。输出信号由时钟、代表相位值的存储的二进制数字及波形内存的内容构成。
如前所述，AFG 保持固定的系统时钟频率。360 度时钟周期分布在所有波形样点中，DDS 段根据波形长度及用户选择的频率自动确定相位增量。
高频设置会导致大的相位增量，使 AFG 在通过 360 度周期时迅速向前跳，提供高频信号。低频值导致小的增量，触发相位累加器以较低的步长步进通过波形样点，
甚至会重复各个样点，构成 360 度，生成频率较低的波形。
这一决策背后的数学运算超出了本文的讨论范畴。可以这样讲，AFG 根据自己的内部算法跳过选择的波形数据点。由于相位增量方法，它并不是在每个周期中一直跳过相同的样点数。AFG 为生成变化的波形和频率提供了一种快捷方式，但最终用户不能控制跳过哪些数据点。
这必然对输出波形保真度造成一定的影响。具有连续形状的波形（正弦、三角形等等）通常不是问题，但可能会影响当前数字环境中常见的带有快速转换的信号，如脉冲和瞬变。例如，假设在新的电信交换机元件上进行极限测试。测试波形是一串二进制脉冲，其中一个脉冲在上升沿上有一个瞬变。在某些频率上，DDS 相位增量可能会刚好跳过瞬变，而不会作为信号的一部分在时钟中输出瞬变。对被测器件（DUT），信号类似于没有干扰的脉冲流，由于缺少任何实际“极限”，这种极限测试是无效的。
表 1. AFG 与 AWG 取样特点比较
AFG 结构的实现成本要低于全功能 AWG 工具集。结果，它非常经济，可以供各个工程师和科研人员使用。此外，AFG 拥有某些独有的性能优势。部分领先型号拥有任何波形发生平台中最优秀的频率捷变性，即能够在不同频率之间平滑切换，而不会在信号中产生不连续点。
表 1 概括了 AFG 平台和 AWG 平台的时钟和内存特点。
深入细节
为更好地比较 AWG 和 AFG 结构，我们将进行简单的“案例分析”。我们将考察这两个平台处理定义输出波形的样点的方式。
这一比较涉及三种仪器：最大取样速率 1 GS/s 的 AFG；最大取样速率 1 GS/s 的 AWG #1；最大取样速率 2 GS/s 的 AWG #2。
我们的目标是在 3 MHz - 20 MHz 的频率范围内生成一个正弦波。这两台 AWG 和 AFG 都在 100 点的取样内存中装有一个正弦波周期。图 3 显示了这三个平台的特点怎样影响其任务处理方式。
这三种工具都以 1 GS/s 的取样速率读取 100 个点，生成 10 MHz 正弦波（图 3 中的中间行）：
图 3. T 管理输出信号频率的三种方法。
AFG 的 DDS 单元收到命令，在输出上提供 10 MHz，它计算出 1 GS/s 时钟每摆动一下增加 1 个点。它接触到 100 个样点中的每个点。
两个 AWG 中的时钟都被手动设置为 1 GS/s，它们也读取 100 个点，生成 10 MHz 波形。
在把输出频率设为 3 MHz （底部行），其方法出现分歧：
AFG 的时钟仍以 1 GS/s 的固定速率运行。但现在，DDS 把增量自动设成时钟每摆动一下 0.3 个点；也就是说，各个数据点重复三次或四次。
两个 AWG 中的时钟频率必须手动降到 300 MS/s。时钟现在更慢地读过样点，生成 3 MHz 的输出频率。
现在，输出频率必须提高到 20 MHz。这三个平台以不同方式迎接这一挑战：
AFG 的 DDS 单元把取样增量设为两个样点。它每隔一个样点读取一个样点，共使用 50 个点定义波形。其长度只是读取 100 个点的一半。结果是一个 20 MHz 输出信号。
与所有 AWG 在任何频率设置上一样，AWG #1 时钟每摆动一下读取一个样点。但是，由于其最大取样速率是 1 GS/s，因此它不能在 50 ns 的 20 MHz 正弦波周期中读取 100 个点。因此，必须通过用户故意干预，把存储的波形图像下降到总共 50 个点。结果是一个 20 MHz 输出信号。
