脉冲发生器

脉冲信号发生器指标
• • • • • • • • • • 频率范围：100Hz～10MHz 6位数显。 脉冲固有延时时间：80nS左右。 脉冲延时调节范围：30nS～3000μS。 脉冲宽度范围：30nS～3000μS。 脉冲边沿范围：10nS～1000μS。 脉冲过冲：≤5%。 脉冲输出幅度：200mV～5V。 基线直流偏移：－1V～+1V连续可调。 输出阻抗：50Ω（终端匹配）。 外测频率范围：50Hz～10MHz
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源自文库
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• 主振级：负责形成周期信号，决定输出脉冲重复频率，具有较高 频率稳定度和宽的频率调节范围。 • 隔离级：用于隔离形成电路对主振级的负载影响。他通过阻抗隔 离或阻抗变换电路、开关电路等，减轻主振级的负载，提高频率 稳定度，并具有放大整形作用。 • 形成级：形成矩形脉冲波形，实现脉冲宽度设置。 • 整形级：改善矩形脉冲形状，确保生成脉冲质量，还有放大电流 作用，以满足输出级激励要求
• 输出级：完成输出脉冲的幅度、电频窗和输出阻抗的调节，主要 包括输出衰减电路、放大电路、输出阻抗匹配电路以及输出控制 电路等。
通用脉冲信号发生器的组成
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通用脉冲信号发生器的组成如图所示。其中主振级通常采用射级耦合自激多 谐振荡器。为了迚一步提高频率的稳定度，有时采用正弦波同步多谐振荡器； 或者直接采用振荡器、放大限幅器和微分电路组成主振级。为了便于测量， 在许多情冴下要求脉冲信号发生器能输出同步脉冲，该同步脉冲要超前主脉 冲一段时间；这个时间可以是固定的，也可以是连续可调的，因此在主振级 之后设置一个延时级，这主脉冲产生延时。图中的形成级是脉宽形成电路， 用于调节输出脉冲的宽度，但是脉冲的重复频率由主振级决定。形成级应该 具有良好的脉冲宽度调节性能，但是脉冲的重复频率由主振级决定。形成级 应该具有良好的脉冲宽度调节性能，以便得到较高的脉宽准确性和稳定性。
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脉冲波形数字合成技术
根据每个脉冲触发信号，根据用户指令延迟数据产生一定的脉冲延迟，并且在上 升沿时置为高电平，下降沿低电平，形成脉冲波形。脉冲周期有信号周期决定， 脉冲延迟及脉冲宽度由对触发信号延迟量决定。
可编程数据式脉冲发生技术
• • • 高速串行数据产生方式来生成脉冲。 高低电频分别与1与0对应 优点：编程功能强、脉冲波形和信号延迟控制 方便，具有多种脉冲宽度序列功能，采用数字 集成，能实现高速脉冲输出 缺点：脉冲宽度级延迟分辨力低，难实现极窄 脉冲信号发生。应用领域有限
单稳态电路的组成
信 号 输 入 电 路
控 制 电 路
执 行 电 路
什么是单稳态电路
所谓单稳态电路就是具有两种状态的电路，其中一种是稳定的状 态（稳态），另一种是暂时稳定的状态（暂稳态）。就像弹簧门 一样。
弹簧门的关门是它的稳定状态，开 门是它的暂时稳定状态，外力一撤， 门就会自动恢复稳定状态。如果用 单稳态电路控制门，那就不需要弹 簧了，开门后，过几秒钟（时间由 你定）门会自动关上，如果在单稳 态电路的输入端加上红外传感器， 那门就是全自动的了。
分类
• 1、通用脉冲发生器：满足一般的要求，能够调节脉冲的重复频率、宽度、输 出幅度及极性等参数的脉冲发生器。有些通用脉冲发生器处理能输出主脉冲 外，还可以输出一个超前于主脉冲的同步脉冲，而且两个脉冲间的延时可调， 这就是双脉冲输出。 2、快速脉冲发生器：快速脉冲发生器可用于数字通信、雷达、时域特征测量 等场合。在时域测量中，快速脉冲发生器用来提供广谱的激励信号。理论上 脉冲信号可以产生无限的频谱，但实际上由于器件、电路、工艺及噪声等因 素，频谱有限。包括：大幅度快速脉冲信号发生器和小幅度快速脉冲信号发 生器等。 3、数字化可编程脉冲信号发生器：具备通用脉冲信号发生器全部输出特性， 通过接口可以接收任何程序数据源（如计算机等）的控制，成为自动测试系 统中的一个组成部分。向着高精度、高自动化防线发展，采用数字化可编程 技术，并带有串行数据输出能力。 4.特种脉冲信号发生器：也称专用脉冲发生器，正对特殊应用、某些参数有 特殊要求而设计的信号发生器。如，紧密延迟脉冲信号发生器、功率脉冲发 生器等。
电容充放电电路（充电是稳态由电路自动维持，放电是暂稳态, 由外力按开关维持。)
脉冲波形形成技术
• 传统脉冲发生电路由开关元件和惰性网络组成，主要用来产生矩形脉冲。方 法大致分两种：1、各种形式多谐振荡器。2、整形电路（单/双稳态触发器） 变换现有触发信号。 现代测试中对高速脉冲需求高，高速脉冲电路核心是高速器件。应用最普通 最具代表性的器件：雪崩三极管、隧道二极管和阶跃恢复二极管。
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信号调理技术
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频率特性参数： 1.重复频率范围：决定通用性高低 2.频率分辨力大小：决定最小频率可变量 3.脉冲宽度：单个脉冲上升和下降沿幅度50%两点之间的时间间隔。在已知频 率的情冴下，脉冲宽度可以用占空比表征。 4.脉冲延迟：触发输出和输出信号50%幅度处的时间间隔。 5.上升/下降时间：脉冲上升或下降边沿转换时间。
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电平特性参数包括幅度及幅度精度、过冲和振铃等。 过冲是脉冲边沿位置幅度的失真。振铃是脉冲正峰和负峰处的失真，包括顶 部和底部的过冲。都必须保持在一定范围内。
脉冲信号发生器特点
1、脉冲上升沿、下降沿可调 2、可输出上升沿、下降沿较快的方波 3、可输出上升沿、下降沿较慢的梯形波、 三角波、锯齿波。
脉冲信号发生器
讲课人：张双中亚
提要
概述
分类
主要结构 通用脉冲发生器
技术
参数
脉冲信号发生器概述
• 脉冲信号是指持续时间较短、宽度及幅度有特定变化规律的电压 或电流信号。常见的脉冲信号有矩形、锯齿形、钟形及数字编码 序列等。脉冲信号发生器是可以产生这些不同的重复频率、不同 的和幅度的脉冲的信号发生器，它不仅用于研究、测试脉冲和数 字电路，测试逻辑元件的开关特性，并且广泛用于雷达、激光、 航天、数字通信、计算机、自动控制、集成电路和半导体器件的 测量测试领域。例如，对视频放大器以及其他宽带电路的振幅特 性、过渡特性的测试，逻辑元件开关速度测试、集成电路的研究 以及对示波器的检定和测试等，都需要脉冲信号发生器提供测试 信号。脉冲信号发生器已经成为时域测量的重要仪器。