Sobre generar señales no hay problema a nuestro nivel donde no hay requisitos, ni producción, etc.
Los micros de hoy en día tienen DAC (juraría que el Arduino no), y PWM es muy sencillo de generar.
Por supuesto, de momento queda bastante lejos el hacer por ejemplo un amplificador (que es donde necesitaríamos un generador), la teoría y matemática se escapa para mucha gente, por lo que yo lo descartaría.
Osciloscopio tampoco diría yo que es necesario. Yo tengo un analizador de señales (no es analógico) de 50€ de HW libre xD, y va de puta madre xD: http://dangerousprototypes.com/2010/02/25/prototype-open-logic-sniffer-logic-analyzer-2/
Ya iré pensando en como hacer un laboratorio en casa por poco dinero, tengo mucho material aquí y tendría que ver realmente que se necesita para empezar con lo básico sin quedarse colgado.