在当今电子技术飞速发展的时代，生成高精度标准波形（如正弦波）以及任意波形一直是模拟电路设计领域面临的一个重大挑战。这是因为在实际的电路中，存在许多细微且不可避免的错误源，这些错误源会影响波形的精度和纯度。而将数字预失真（DPD）技术纳入设计，并将其与输出驱动型反馈相结合，为显著提升信号发生器的性能提供了一种有效的解决方案。
精度是系统和性能设计中经常被提及的重要指标。在测试与计量领域，精度涵盖了精度、卓越的一致性、高线性度、高分辨率、整体波形纯度、低失真以及噪声和伪影的化等多个方面。为了实现所需的精度，设计师通常会采用多种策略：
- 器件选择与老化处理：选择具有更高精度和更低温度漂移系数的器件，甚至在使用前对其进行老化处理，以消除可能存在的缺陷和漂移趋势。例如，电压基准通常会选用单个高精度、低漂移的部件，因为它能够极大地提高系统的整体性能。
- 比率式电路拓扑：使用可自我消除误差源的电路拓扑，如经典的惠斯通电桥或带有匹配电阻的差分放大器。这些器件位于公共基板上，具有已匹配的与温度相关的漂移特性，从而有效降低误差。
- 补偿方案：实施补偿方案，采用具有相同但相反温度漂移的器件来抵消因温度变化而导致的性能变化，确保系统在不同温度环境下都能保持稳定的性能。
- 物理布局优化：遵守物理布局的实践，包括设置大型接地平面，合理进行电流管理，避免局部热差，以及识别和消除由于材料不匹配而导致的意外热电偶，例如铜印刷电路板（PC 板）轨道和镀锡元件引线之间可能产生的热电偶效应。
- 系统校准与校正：按照已知标准进行性系统校准，然后使用如微调电位器等模拟元件或更常见的数字存储校正因子来调整电路，以确保电路输出符合预期的精度要求。
数字预失真（DPD）是一种更为复杂且先进的方法，在高速数据链路设计中得到了广泛应用。该技术并不试图直接改进通常难以控制或不切实际的链接通道，而是通过对通道失真进行表征，创建一个具有反向失真波形的位波形。当这个预失真波形与通道失真相互作用时，两者能够相互抵消，从而降低误码率（BER）并支持更高的数据速率。在的实施过程中，预失真设置不是静态的，而是根据通道条件的实时变化进行动态调整，以确保始终保持的信号传输性能。
DPD 技术不仅在高速数据链路中发挥着重要作用，还可用于改善模拟函数发生器的波形精度。Analog Devices 的 ADMX1002B 超低失真、低噪声、数控任意波形发生器（AWG）就充分利用了 DPD 技术。
- 基本特性与波形输出能力：ADMX1002B 利用 DPD 算法，通过方法检测和校正其输出，能够提供同类产品中纯度的差分正弦信号。不使用 DPD 算法时，该装置的输出频率范围为 30 Hz 至 40 kHz；调用 DPD 时，输出频率可高达 20 kHz。它还配备了基于 PC 的图形化用户界面（GUI），通过 USB 连接线连接至系统演示平台（SDP）控制器板，方便用户进行操作和控制。
- DPD 模式下的性能提升：软件或硬件均可启用 DPD 算法，且该过程不需要外部基准输入，采用了获得的差分时间和幅值检测方法。启用 DPD 后，1 kHz 时总谐波失真（THD）的典型值极低，为 -130 dB（分贝）（幅值高达 3.62 V rms），且直到 20 kHz 时仅降低几个 dB。DPD 还大大提高了正弦波形的纯度，如在 DPD 之前和之后对 1 kHz 正弦波进行快速傅里叶变换（FFT）测量的结果所示，其输出均为 2 V rms，启用 DPD 后，通过衰减基频的奇次谐波和偶次谐波，正弦波的纯度得到了显著提升。
- 多类型波形生成能力：除了高精度的正弦波输出，ADMX1002B 还具有更广泛的波形生成能力。它可以在猝发或连续模式下生成 30 Hz 至 20 kHz 的双音正弦波，波形频率可以按 1 微赫兹（μHz）分辨率的高精度进行编程，幅值可以按 1 微伏（μV）分辨率进行编程。此外，它还可以用作用户可编程任意波形发生器（AWG），AWG 信号的可编程时长长为 20 秒并存储在易失性存储器中，通过回送存储的波形可以实现连续生成 AWG。ADMX1002 的输出包含一个 27 kHz 低通滤波器，因此可在此频带内生成 AWG 波形。同时，它还能提供直流输出，可以在正负输出连接 Vp 和 Vn 之间产生高达 11.3 伏直流（VDC）的差分直流输出信号，且该输出电平可以按 1 μV 的步长进行调整。
ADI 公司推出的 ADMX1001 可以说是 ADMX1002 的超集，它不仅具备 ADMX1002 的所有功能、特性和性能，还增加了模拟输入功能。这种高度集成的数据采集解决方案提供了七种可编程增益设置，差分输入范围为 ±7.5 V，输入共模范围为 ±7 V。集成的 4 阶抗混叠滤波器能够提供高达 -130 dB 的抑制能力，当在全量程内以 1 kHz 输入音进行测量时，采集通道的总动态范围高达 128 dB，THD 为 -115 dB（典型值）。
