358自第一部正弦波發生器問世以來，函數發生器的設計已經發生了多次演進，在當前數字領域中，大多數新型函數發生器(如Agilent 33220A)正采用一種新技術，稱為直接數字合成(DDS)。DDS在大部分操作中使用數字電路，從而提供了數字操作擁有的許多優勢。由於信號隻在合成的最後階段轉換到模擬域中，所以在多個方麵降低了函數發生器的複雜度，提高了函數發生器的穩定性。
從本質上看，DDS是一個以恒定高頻率運行的多位計數器。在溢出時，通過利用一個多位控製字來設置計數器步進的尺寸，允許計數器過零。計數器的高階位用來尋址存儲設備，該設備保持有生成的一個波形周期的數字記錄。高頻時鍾每前進一單位，計數器便步進一次，存儲器也將生成一個新的地址字，而新的波形數據值將會發送到DAC。DAC輸出的是取樣模擬波形，該波形經重構濾波器之後由發生器輸出。
DDS的主要優點之一是輸出信號的頻率精度可以達到作為發生器參考信號使用的晶體控製振蕩器的水平。如果想實現更高的精度，也可以采用函數發生器本身的溫度補償晶體振蕩器產生。這些信號可以提供高於0.1PPM的頻率精度。在許多情況下，函數發生器還可以把頻率鎖定到外部實驗室頻率參考源上，從而生成超高精度的信號。
在許多實驗室工作台上，另一部儀器如頻率計數器可以提供最精確的恒溫器控製的時鍾振蕩器，其輸出參考信號可以作為DDS 函數發生器的參考信號使用。在其它高精度測量實驗室中，將通過在每個工作台上探測10 MHz 標準頻率參考信號，以實現這一目的。根據數字電路的特點，DDS電路可以鎖定在這一頻率，從而提供與參考標準一樣精確的信號。
DDS的第二個優點與第一個優點相關：DDS發生器可以生成非常高的頻率精度。DDS 信號發生器的數字電路可以實現與數字電路相同的頻率精度。如果DDS電路有一個48位計數器，它可以提供高達48位的頻率分辨率，而且日前，某些DDS合成器使用了位數更多及分辨率更高的計數器。
這種高分辨率意味著函數發生器能夠準確地生成希望的輸出頻率，同時這還意味著發生器可以非常精確地改變頻率。特別適合在通信、海量存儲和類似應用中評估定時電路。目前能夠生成幾十MHz、分辨率為1mHz的DDS 發生器並不少見。
由於所有的波形都是以數字方式生成的，因此函數發生器中的調製功能、掃描功能和突發生成功能都受到數字控製，並可以以非常高的精度進行設置。不僅可以精確地設置/改變頻率和定時，還可以精確地設置/改變相位和幅度。
DDS的第三個優點是如果擁有RAM波形存儲器，那麽DDS函數發生器可以重現幾乎任何波形。DDS 發生器通過播放存儲器中存儲的波形來運行。如果存儲器是隻讀存儲器，那麽隻能生成ROM中存儲的波形。一般來說，每個函數發生器中都會內置正弦波、方波、三角波和類似的波形。但是對於占空比為10%的方波，或對稱性為58%的三角波(而不是50%)，僅帶有隻讀存儲器的DDS發生器則無法實現。不過如果DDS電路有存儲波形的RAM，那麽控製器電路可以把任何波形寫入RAM，並通過合成器重放波形。
另外還可以內置各種不常見的波形，如指數上升和下降型波形或正弦脈衝型波形等。
把這種RAM概念再推進一步，假設工程師需要測試獨有的某個特定波形，最新的函數發生器可以把客戶指定的波形加載到DDS引擎的RAM中，由合成器進行播放。這為函數發生器提供了生成任意波形的額外功能。這種功能特別有用，並能得到包括Matlab、MathCad、Excel和類似的軟件文件格式及示波器波形捕獲文件等多種波形讀取軟件的支持。
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