又稱波形發生器。它能產生某些特定的周期性時間函數波形（主要是正弦波、方波、三角波、鋸齒波和脈沖波等）信號。頻率范圍可從幾毫赫甚至幾微赫的超低頻直到幾十兆赫。除供通信、儀表和自動控制系統測試用外，還廣泛用于其他非電測量領域。圖2為產生上述波形的方法之一，將積分電路與某種帶有回滯特性的閾值開關電路（如施米特觸發器）相連成環路，積分器能將方波積分成三角波。包括音頻（20～20000赫）和視頻（1赫～10兆赫）范圍的正弦波發生器。主振級一般用RC式振蕩器，也可用差頻振蕩器。為便于測試系統的頻率特性，要求輸出幅頻特性平和波形失真小。高頻、超高頻和微波信號發生器已形成標準信號發生器系列，不但實現了固態化，而且出現了合成信號發生器和程控信號發生器等；在頻率的范圍、精度、穩定度、分辨力以及輸出電平的范圍、精度、頻響、頻譜純度等性能方面，都在不斷地提高。帶有微處理器的合成高頻信號發生器，其頻率、輸出、調制等的控制已全部鍵盤化，并有6位數字顯示。
高穩定度和高分辨力的頻率合成器，配上多種調制功能（調幅、調頻和調相），加上放大、穩幅和衰減等電路，便構成一種新型的、可程控的合成式信號發生器，還可作為鎖相式掃頻發生器。用白噪聲信號進行相關函數測量時，若平均測量時間不夠長，則會出現統計性誤差，這可用偽隨機信號來解決。當二進制編碼信號的脈沖寬度墹T足夠小，且一個碼周期所含墹T數N很大時，則在低于fb=1/墹T的頻帶內信號頻譜的幅度均勻，稱為偽隨機信號。只要所取的測量時間等于這種編碼信號周期的整數倍，便不會引入統計性誤差。二進碼信號還能提供相關測量中所需的時間延遲。偽隨機編碼信號發生器由帶有反饋環路的n級移位寄存器組成，所產生的碼長為N=2-1。直接式頻率合成器由晶體振蕩、加法、乘法、濾波和放大等電路組成，變換頻率迅速但電路復雜，輸出頻率只能達1000兆赫左右。用得較多的間接式頻率合成器是利用標準頻率源通過鎖相環控制電調諧振蕩器（在環路中同時能實現倍頻、分頻和混頻），使之產生并輸出各種所需頻率的信號。這種合成器的頻率可達26.5吉赫。