¿Cuál es la Diferencia entre un Generador de Funciones, un Generador Arbitrario de Funciones y un Generador Arbitrario de Forma de Onda?

Software Primario: LabVIEW Development Systems
Versión de Software Primario: 1.0
Versión de Software Primario Corregido: N/A
Software Secundario: N/A
Hardware: Signal Sources (AWG/FG/AO)

Problema:
Estoy investigando acerca de las opciones de generadores de funciones que tiene NI y noté que hay tres opciones diferentes: generadores de funciones, generadores arbitrarios de funciones y generadores arbitrarios de forma de onda. ¿Cuáles son las diferencias entre estos módulos?

Solución:
Generador de Funciones
Los generadores de funciones le permiten generar funciones periódicas estándares como sinusoidales, cuadradas, triangulares, rampas, CD y ruido. Si el generador de funciones tiene síntesis digital directa ("Direct Digital Synthesis" o DDS), un solo periodo de una forma de onda estándar es cargado desde una tabla de consulta ("look-up table"), y el dispositivo escoge muestras de la memoria para lograr la señal periódica en frecuencias precisas en lugar de generar todas las muestras de la forma de onda. Debido a esto, una tarjeta con capacidades DDS puede lograr frecuencias muy precisas y crear señales de fase continua y saltos de frecuencia. En la Figura 1, el VI Configure Standard Waveform es utilizado para seleccionar cual tipo de forma de onda estándar será generada.

Figura 1. Configuración de una Forma de Onda Estándar

Generadores Arbitrarios de Funciones
Los generadores arbitrarios de funciones se refieren a generadores de funciones que pueden generar formas de onda periódicas y definidas por el usuario, que típicamente consisten de exactamente 16,348 puntos usando DDS.

Esta forma de onda puede ser definida seleccionando User como el Standard Waveform (Figura 1) y cargada a la memoria usando el VI Define User Standard Waveform, como se muestra en la Figura 2. Debido a que esta forma de onda está definida como una forma de onda estándar, el generador arbitrario de forma de onda debe ser aún configurado con el modo de salida Standard Function cuando se utiliza el VI Configure Output Mode, mostrado en la Figura 3:

Figura 2. Creando una Forma de Onda Estándar Definida por el Usuario

Generador Arbitrario de Forma de Onda
Los generadores arbitrarios de forma de onda le permiten generar formas de onda definidas por el usuario de cualquier tamaño, a diferencia del generador arbitrario de funciones el cual solamente puede generar una forma de onda periódica. Los generadores arbitrarios de forma de onda ("Arbitrary Waveform Generator" o AWG) en modo de Forma de Onda Arbitrario solamente generan cada muestra de la forma de onda que está almacenada en memoria en orden. Mientras que los AWGs permiten al usuario definir precisamente la forma de onda a generar en modo de forma de onda arbitraria, están limitados en la precisión de la frecuencia que se puede lograr, particularmente a altas frecuencias. Discontinuidades pueden también ocurrir si la frecuencia de la forma de onda es modificada en la marcha.

Algunos AWGs tienen capacidades DDS cuando están en modo de función estándar, como el NI 5441, NI 5442, NI 5450 y NI 5451. Estos AWGs, cuando son programados en modo Standard Function usando el VI Configure Output Mode, tienen todos los beneficios de DDS. Otros AWGs como el NI 5412, NI 5421 y NI 5422 tienen un modo de función estándar que no utiliza DDS. Estos dispositivos generarán una función estándar que es cargada en la tarjeta y las genera en el orden que son almacenadas en la memoria, en lugar que las muestras específicas desde DDS. Estos dispositivos no son ideales para aplicaciones donde la frecuencia de una función estándar necesita ser cambiada en la marcha.

Figura 3. Configuración del Output Mode de una Sesión de NI-FGEN