通过推广取样正弦波合成技术，在存储器中储存其他波形，可以制作出一种多用信号源仪器 ，即任意波形合成器。在这种仪器中，用户确定波形一个周期的形状及其重复速率。很容易想像这种能力在许多应用中是多么有用。一个良好的例子是用模拟的各种心电图（ECG)波形对病人心脏监视器进行测试，监视器必须以规定方式对心电图波形起响应。
      工作原理
      任意波形合成器工作与储存正弦波的合成器工作的相似之处在于，两者均利用数模(D/A)转换器将被储存的波形数字样本值变换成信号的顺序电压值。不过，两类仪器之间仍有少许差别。

（a）方块图；（b）表示少数被储存值的典型任意波形

      图(a)示出任意波形合成器的基本方块图。该方块图与取样正弦波合成器的方块图非常相似，但无论在硬件方面还是在工作上仍有少许差别，仪器的核心是随机存取存储器（RAM)。这种存储器有许多存储地址（例如256个），其中，用户可以储存待产生的特定波形的顺序幅度值。只有波形的一个周期被储存，如图(b)中的例子那样。这个特定波形是正弦波加上它的三次谐波的组合（电源变压器磁化电流的典型波形）。假定样本值在时间上均匀相隔。
      对于用户而言，必须做好将样本值送入RAM的准备。在最简单的情况下，用户可以从键盘输入相继值。一种对用户来说不太容易发生数据错误的有用方法是，在纸上画出所需的波形，然后用直接输入数值的数字化仪记录笔尖描绘波形。某些更昂贵的仪器还提供了图形编辑程序，用户利用该程序可以构建和平滑波形。
      一旦样本值送入RAM,它们便以产生波形所需重复速率（频率）的速率步进。这由输入到相位累加器中的“频率字”的字长控制，恰好与正弦波合成器相似。然而，一个差别在相邻样本登记项之间内插的工作中立即可明显看出。对于任意函数，线性内插所需的登记项值之间每一线段的斜率必须计算，而不是作为该值的余弦进行査寻。 通过扩大RAM以及在输人各项时对斜率值进行计算和储存，可以使这种逐项处理过程更为有效。因此，在斜率按需要经査寻之后，只需计算一次。
     随着内插的RAM内容顺序输出，样本便提供给D/A转换器，产生与各样本数成 比例的输出电压。因此，D/A转换器的输出不是平滑波形，而是一个类似于图中但有更多和更精细阶梯的近似。这些包含由取样过程引起的高频能量的阶梯可以由低通滤波器去除，滤波器的输出为所需的平滑波形。
     显然，这个过程合成出的波形的复杂程度受样本数的限制。假定每周期有256个样本，可以产生相当复杂的波形，但即便如此，样本之间可能存在的任何细微波形结构显然不会被取样过程“察觉”。事实上，情况要比上述过程更受限制。作为规则，波形中的最高频率应使用最少约为每周期3〜4个样本。这个经验规则源于需要滤除输出的取样镜像（“混叠”）。随着信号逼近取样频率的一半（即每周期2个样本），所需信号和镜像信号相互混叠。因此，若有256个样本而取样（时钟）速率为1MHz，则波形中的最高频率应大约为取样速率的1/3〜1/4或约为300kHz。
     说明这个限制的另一个基本的和源于取样理论的方法是，待合成的波形必须在频带方面受到限制〃理论上，这个限制将影响到一些频带不受限制的合成公共波形，如方波。然而，若波形的基本频率很低，便可能包括足够多的谐波，产生适用于大多数目的的近似结果。在上例中，1kHz方波用约150个不同的频率分量表示，且具有约1.5μs的上升时间。
      任意波形发生器的技术指标
      由于任意波形发生器是取样正弦波频率合成器的普遍化形式，故可以应用相同的限制和技术指标类型。此外，了解时钟速率和储存的样本数也很重要。这两个参数的比值决定了合成波形的最高基本频率。对于使用的样本数，最高基本频率将是lMHz/256或约4kHz。如果为利用每周期较少样本的仪器作好准备，就可能克服这个稍低的频率极限。然而，这意味着合成较简单（不太复杂并具备丰富的谐波）的波形，因为任何分量都不可能超过约为300kHz的上限频率。
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