任意波形发生器（Arbitrary Waveform Generator, 以下简称“AWG”）是从信号发生器演进过来的一款信号源。1988年是德科技推出了第一款数字架构的模拟带宽50MHz的AWG HP8770A。
经过近40年的发展，AWG 早已经成了各大应用领域必不可少的信号源！是德科技也已拥有了一系列AWG产品。
特意高亮了两款AWG， M8199B 和M8198A ，是我们的最近的新品AWG，它们分别是高采样率和深存储的代表。
今天这篇轻科普文章，就带大家了解什么是AWG，它的应用场景以及和信号发生器的区别吧。
AWG的基本架构及指标解析
1.1 基本架构 为了更好地理解使用AWG，让我们来看看它的基本架构——它与传统的信号发生器有很大的不同。
对了，在运行期间，采样时钟发生器的频率通常不会改变（除非有特殊需求）。如果需要产生不同的输出频率，可以通过使用不同的波形文件来实现，而不是改变采样时钟振荡器。
当然，我们从图2中看到，AWG通常有多个通道，且能通过级联实现更多通道。多通道AWG系统会将同一个采样时钟级联到不同板卡和机箱中，以实现多通道信号的同时启停以及信号相参。
1.2 指标解析
2. AWG的主要应用场景
在左侧红色区域展示了对信号带宽的需求。其中比较普遍的应用——高速数字应用，常见的如NRZ、PAM4信号，400GE/200GE/50GE三种标准中都采用了26.5625 GBaud或者 53.125 GBaud PAM4调制技术。又如目前比较热门的太赫兹（THz）及6G预研都需要产生一个超大带宽的基带信号。此外还有一些商业行业标准，例如HDMI，以及一些常用接口，如MIPI D-PHY等。在右侧蓝色区域展示了对深动态范围的需求，这些需求通常都针对RF、卫星通信、PA/LNA、5G及新调制信号这类的应用。例如在测试WIFI或5G NR通信信号时，我们需要产生几百兆赫或千兆赫的调制信号。同时还要求在生成大功率信号的情况下提供尽可能小的仪表底噪和优秀的小信号质量，以实现更大的动态范围。
3. AWG 和其他信号发生器的差别
这边列举了不同种类的信号发生器，如脉冲发生器、BERT，函数发生器或噪声源。这些信号发生器都是为了在某些特殊的应用领域制造纯信号而设计的。
3.1 信号源 VS AWG
首先是信号源，对比信号源，AWG可以有更宽的调制带宽。大多数信号源的问题是它们矢量调制带宽通常只有几十MHz或者几百MHz，要很好很昂贵的矢量源才能到2GHz，4GHz甚至5GHz。任意波形发生器的带宽通常可以认为是最高采样率的一半，所以频谱要比普通矢量源宽得多。同时AWG也可以很轻易地通过编写波形文件来产生多个载波，而不需要有多个实际的信号源或信号发生器。但AWG与经典的信号源相比也有劣势，AWG没有那么好的动态范围。AWG的无杂散动态范围SFDR会比矢量源稍差。
3.2 噪声源 VS AWG 噪声源产生噪声来模拟随机抖动或幅度噪声。而AWG可以做更复杂，更灵活的信号。你可以做出不同的形状，用不同的带宽的噪声。但最大的问题是，因为AWG的memory是固定的，所以AWG产生的信号实际上并不是随机的。换句话说，内存深度决定了AWG产生的噪声的随机性。 3.3 函数发生器VS AWG 对于函数发生器来说，AWG的优点是功能更多更全面，性能更强大，但是对于相同的带宽，AWG通常更昂贵。但AWG没有屏幕，通常需要连接显示器、鼠标等其他外设，而函数发生器可以在前面板上使用按调出预定义的波形，并创建标准波形等。 3.4 BERT VS AWG 相比于BERT，AWG提供了更多的灵活性，例如可变上升时间，多级信号，预失真，但不能做到真正的RJ。
