函数信号发生器模块（FG：正弦/方波/三角/扫频/AM/FM/任意波形选做）

模块描述 输出稳定的正弦/方波/三角波，并支持频率、幅度、偏置（Offset）、占空比、扫频；高阶可做 AM/FM/任意波形（AWG）。

原理

• 方案 A：DDS 芯片（相位累加器 + ROM）→ DAC → 低通滤波 → 可变增益/偏置
• 方案 B：MCU/FPGA 直接驱动 DAC（查表）→ 滤波 → 输出级
• 输出级：运放缓冲/驱动；50Ω 输出与幅度校准；方波可走比较器/门电路直接输出。

接口

• 输出：OUT（BNC/SMA/排针）、GND；可选 SYNC/TTL 方波输出
• 控制：SPI（DDS/DAC）、I2C（增益/偏置 DAC）、按键旋钮/编码器
• 可选：USB/UART（PC 调参、波形下载）

板上设置

• 输出幅度档：可变增益（PGA/数控电位器）
• Offset：加法器/偏置 DAC
• 滤波：按最高频率配置低通；方波边沿限制（选配）
• 输出阻抗：50Ω（串联电阻/缓冲驱动）

电气指标（关键指标）

• 频率范围：1Hz–1MHz（入门）/ 到 10–40MHz（看 DDS/输出级）
• 频率分辨率：≤0.1Hz（DDS 很容易做到）
• 幅度：10mVpp–5Vpp（看供电与输出级）
• DC Offset：±2V（示例）
• 谐波/杂散：取决于滤波与 DAC/ DDS（入门目标 THD < -40dBc）
• 典型元器件：AD9833（入门 DDS）、AD9851（更高频）、AD9959（高阶多通道）；外部 DAC（如 MCP49xx/AD56xx）；输出运放 OPA1678/OPA1652；比较器/逻辑门输出方波。

使用说明 先校准频率（用频率计/计数器模块），再校准幅度与 Offset；正弦输出“滤波器 + 输出级”比 DDS 本身更决定品质。

关联赛题 “信号源类/实用信号源/波形发生器”是电赛常见题型方向；并且很多测量题（比如失真度测量）需要外部函数发生器作被测源。([自动化学院][1])