信号发生器的架构——从模拟输出到高级特性

6提供了高于1 µHz的频率精度。

参考时钟

虽然该信号发生器利用一个采样时钟确定了新采样生成的时间，但是，一个参考时钟对于多个仪器的同步还是非常重要的。当使用参考时钟时，信号发生器能够通过一个锁相环（PLL）实现它的采样时钟与一个外部时钟的锁相。PLL是一个能够根据参考时钟对准采样时钟的相位的反馈电路（参见图11）。因此，通过在多台设备间共享同一个参考时钟，您可以实现这些采样时钟的同步，并对准所生成的信号。图11展示了一个基本PLL的模块框图。

图11，基本锁相环电路

正如该模块框图所示，PLL是一个对VCXO的相位进行控制的闭环控制系统。相位检测装置输出一个与两个输入信号的相位差成正比的电压。最后，环路滤波器调整振荡器时钟的相位以匹配参考信号的相位。因此，该参考频率与该采样时钟可以实现相位的精确匹配。

7. 连接与循环（波形发生引擎）

NI信号发生器利用高级SMC特性连接和循环波形分段。连接和循环可以分为两种生成模式，顺序模式和脚本模式。利用顺序模式，您可以利用存储在板上存储器内的顺序指令配置一个信号发生器，使其输出一系列预先定义的波形。另一方面，脚本模式甚至更为强大，因为您可以利用它创建一个动态波形序列，其中，信号发生器的输出取决于硬件触发器或软件触发器的状态。此外，脚本模式利用条件语句，如“如果/否则”，以实现分支波形序列。同时利用连接和循环模式，您可以配置该信号发生器，使其输出一个或多个具有标记符号或标记符号事件等特性的触发器信号。

顺序模式

在顺序模式下，您可以通过一个预先配置的序列生成一系列波形。此外，您可以实现各种触发模式以进入序列中的下一个波形。常见触发器模式包括单触发器、连续触发器、步进触发器和突发触发器。这里的每一个模式都在生成不同波形时，提供了不同的输出选项。例如，步进触发器模式描述如下。

在步进触发器模式下，您利用一个触发器步进通过一个顺序列表中的每一个波形。当您从发生会话开始时，第一个波形按照您在该步骤中所配置的次数循环。当该波形完成所设定的循环次数后，该波形的最后一个采样连续重复，直至接收到下一个触发信号。当接受到下一个触发信号，第二个波形被生成并按配置的次数迭代。重复这样的过程，直至最后一个配置波形被生成。此时，需要一个触发条件以再次启动该发生序列。该过程如图12所示。

图12。利用步进触发器模式排序

正如图12所示，该信号发生器在t0时刻（接收到第一个触发信号时）开始生成第一个波形。此外，它通过生成“波形0”持续循环，直至达到所配置的循环次数（在本例中为两次）。正如您可以从图12中观察到的，该信号发生器继续驱动“波形0”的最后一个采样，直至t1时刻接收到下一个触发信号。

脚本模式

虽然顺序模式支持一个信号发生器在接收到触发信号时输出一系列波形，但它自身也存在局限性。本质上，顺序模式要求您在信号发生开始前配置每一个步骤。为了配置一个动态脚本（这里的输出是因条件而定的），您必须使用一种称为脚本的更高级顺序形式。

脚本支持一个信号发生器根据系统中的硬件事件或软件事件动态输出一个波形序列。此外，由于其灵活性，它是最高级的波形控制特性。使用脚本，您不仅可以实现多个波形的连接和循环，还可以在配置脚本触发器后，生成一个以受测设备内部发生的事件为条件的波形。利用脚本触发器，脚本引擎动态地选择待生成的波形，这取决于特定触发信号线路的状态。

例如，考虑一个使用“重复直至”命令的脚本。利用该脚本，“波形1”被配置成重复直至脚本触发信号变为真。该脚本具体如图13所示。

图13。采用重复直至”命令的脚本范例

注意，“scriptTrigger0”被用作确定应当生成哪一个波形的变量。在此脚本中，该信号发生器首先生成“波形0”。该波形一旦生成，通过生成“波形1”循环并持续重复，直至“scripttrigger0”变为真。（请确定这两个变量是否相同）一旦该事件发生，该信号发生器在序列完成前生成“波形2”。该脚本所得到的输出信号如图14所示：

图14。使用“重复直至”脚本的信号发生器的输出

正如图14所示，该信号发生器持续生成“波形1”，直至“scripttrigger0”变为真。因而，利用脚本，您可以通过配置一个脚本触发器决定信号发生器的输出，从而生成动态波形

8. 触发信号与事件

为了实现与其他仪器的同步，SMC架构提供了标记符号事件和数据标记