信号发生器按传统工作频段分类，有超低频信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器。
超低频信号发生器一般是指工作频率下潜到0.1Hz以下的信号发生器，一般用于专业上的特殊用途。低频信号发生器一般是指工作频率主要在1Hz～1MHz的信号发生器，多用于音频领域。高频信号发生器，也叫射频信号发生器，一般是指工作频率从100kHz到几百兆赫的信号发生器（目前频率高的可以达到几吉赫兹），多用于通信和测量领域。微波信号发生器一般是指工作频率高达数吉赫兹到几十吉赫兹的信号发生器，多用于雷达领域。
随着频率合成技术和电路的发展，很多信号发生器都可提供更大的频率覆盖范围，一机多能，频段的划分渐渐成为一个模糊的观念。例如常用的Agilent 33250A函数发生器就可以工作在1μHz～80MHz的范围，包含传统的超低频、低频、音频和HF频段。
信号发生器按频率产生机制，分有LC振荡器信号发生器、压控振荡信号发生器、频率合成信号发生器。具体在上文中已有详述。目前低端的廉价信号发生器多采用LC振荡器，中低端的函数信号发生器多采用压控振荡器，中高档的信号发生器多采用DDS频率直接合成技术。随着DDS技术的普及和芯片价格的下降，越来越多的信号发生器采用DDS技术，并有向入门级产品发展的趋势。近期，很多一两千元的函数信号发生器也开始使用DDS技术。
信号发生器按功率输出，可以分为简易信号发生器、标准信号发生器、功率信号发生器。简易信号发生器在信号输出幅度控制上比较简单，只使用一个简易衰减器，对输出的信号不能直接量化控制。标准信号发生器在信号输出幅度上有严格的控制，能提供准确的输出幅度读数。一般高频标准信号发生器输出幅度在-127～+23dBm。功率信号发生器则提供较大的功率输出，一般在+20dBm以上，功率大的可达几瓦到几十瓦。
信号发生器按照产生信号类型可以分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器、随机信号发生器、专用信号发生器。正弦信号发生器提供最基本的正弦波信号，可以作为参考频率和参考幅度信号，用于增益和灵敏度的测量以及仪器的校准。常见的高频信号发生器和标准信号发生器都属于此类。函数信号发生器可以产生各种函数波形信号，典型的有方波、正弦波、三角波、锯齿波、脉冲等。函数信号发生器一般工作频率不高，频率上限在几兆赫到一二十兆赫，频率下限很低，大多可以低于0.1Hz。函数信号发生器用途非常广泛，科学实验、产品研发、生产维修、IC芯片测试中都能见到它的身影。脉冲信号发生器和随机信号发生器多用于专业场合。专用信号发生器是产生特定制式信号的专用仪器，如常见的电视信号发生器、立体声信号发生器等。
高端信号发生器有矢量信号源、基带信号源，主要应用在航空、国防等尖端领域，价格也非常昂贵。
信号发生器根据能力进行分类, 主要有模拟、矢量和捷变信号发生器。最早的信号发生器，譬如用于测试声音设备的信号发生器，是模拟信号发生器。模拟信号发生器的基本功能是提供连续波（CW）正弦信号。现代的模拟信号发生器也能够进行幅度、频率、相位和脉冲调制。当今模拟信号发生器的最大频率接近 70 GHz。
矢量信号发生器则是更新一代的信号发生器，能够进行复杂的正交幅度调制（QAM）。矢量信号发生器采用内置正交（也称为 IQ）调制器来生成复杂的调制制式，如正交相移键控（QPSK）和 1024 QAM。
快速扫描频率和幅度列表的能力是一个重要的属性，特别是在制造测试中。捷变信号发生器的初衷是提高速度。这类信号发生器能够快速改变信号的频率、幅度和相位。这一功能非常适用于大批量的无线器件测试。
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