什么是脉冲发生器

脉冲发生器是用来发生信号的系统，产生所需参数的电测试信号仪器。


图一：脉冲发生器

脉冲信号发生器工作原理

脉冲发生器由充电回路和放电回路组成。充电电源V s 是逆变谐振高压电源,通过充电电阻R 向开路的高压电缆进行脉冲充电。高阻值的取样电阻Rp 对高压电缆的电压进行取样,并送至稳压控制电路。控制电路通过控制充电脉冲的个数来控制电缆的充电电压,直至到达设定的电压值。在t = 0 时,触发电路工作,闸流管K( EEV CX1174) 作为理想开关导通。这时,传输线通过闸流管、冲击磁铁L k 和匹配电阻RL 放电。冲击磁铁是一对电流板,可视为一电感,并可通过TDR( Time Domain Reflectomet ry) 系统测出电感值[7 ] 。此外,线路的自感也须予以考虑。受高压充电电源的限制,为到达一定幅度的放电电流,用4 根高压脉冲电缆并联,以降低回路阻抗,增大电流的幅度。由TDR 系统测出传输线的长度约为45 ns。冲击磁铁和整个系统的连接线较短,且采用同轴结构,分布电感较小。高压充电电源最大可使脉冲电缆被充电至24 kV ,放电回路总电感为011～015μH ,利用PSpice[8 ]模拟冲击磁铁上的放电电流 。电感的存在使放电回路的电流不能突变,电流按指数变化。


图二：脉冲信号发生器工作原理图

脉冲发生器分类

函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫。除供通信、仪表和自动控制系统测试用外，还广泛用于其他非电测量领域。

正弦信号发生器。主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按其不同性能和用途还可细分为低频（20赫至10兆赫）信号发生器、高频（100千赫至300兆赫）信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器等。

随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号来解决。

脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。

新型正脉冲发生器电路原理图

当输入为零电位时，Q截止，输出接近于-10V。当输入为负时，R1和L构成一直流通路，使Q的基极箝位在零电位，所以输出还是-10V。在输入波形的前沿或后沿上，RLC电路将产生谐振。因此，在Q的基极上产生正脉冲和负脉冲，其中负脉冲使Q饱和，输出为0V，结果在输入波形的每一跃变处产生正的输出脉冲，其标度为10V。


图三：新型正脉冲发生器电路原理图