Серийные генераторы импульсов

March 3, 2012 by admin Комментировать »

2.3.1.      Обзор рынка серийных генераторов импульсов

Наряду с генераторами синусоидальных сигналов для отладки и тестирования электронной аппаратуры широко применяются источники импульсных сигналов. Множество их выпускается промышленностью в виде импульсных генераторов. Эти устройства перекрывают огромный диапазон длительностей импульсных сигналов — от долей наносекунды до многих суток. Мы рассмотрим два класса таких устройств: генераторы импульсов микросекундной (и большей) длительности и наносекундной (и меньшей) длительности.

С появлением функциональных генераторов (см. главу 3), генерирующих как симметричные, так и несимметричные прямоугольные и треугольные импульсы в широком диапазоне изменения частот и длительностей, потребность в импульсных генераторах другого типа заметно упала. Многие серийные генераторы импульсов имеют чрезмерно высокие характеристики, а потому дороги, громоздки и тяжелы. А современная микроэлектронная база позволяет на одной-двух микросхемах и нескольких дополнительных элементах создавать множество дешевых импульсных устройств, встраиваемых в современные измерительные приборы: калибраторов, мультиметров и осциллографов, генераторов тестовых сигналов для проверки логических устройств, генераторов для запуска исследуемых импульсных устройств и т. д.

В связи с этим выпуск импульсных генераторов (особенно за рубежом) резко сократился. Для нас это было особенно характерно в 90-е годы распада СССР и глубокого кризиса в разработке и производстве радиоизмерительных приборов. Зато из-за низкого спроса на приборы у нас пополнились складские запасы нераспроданных приборов.

Ниже дано краткое аннотационное описание нескольких типовых моделей отечественных импульсных генераторов. Подробное описание их и условия поставки можно найти на интернет-сайтах ряда организаций [126-129].

2.3.2.      Типовая функциональная схема аналогового импульсного генератора

Недостатком простейших импульсных устройств, рассмотренных выше, является трудность раздельной регулировки их параметров (частоты и длительности импульсов, временной задержки, амплитуды и т. д.). В связи с этим промышленные измерительные генераторы импульсов строятся, как правило, на основе функциональных блоков, оптимизированных на те или иные функции. Например, задающий генератор проектируется как устройство формирования импульсов с частотой, регулируемой в заданных пределах, блок временной задержки служит для создания заданной временной задержки, блок формирования длительности импульсов задает импульс заданной длительности, блок формирования амплитуды создает импульс заданной амплитуды с заданным смещением.

На рис. 2.18 показана функциональная схема промышленного генератора прямоугольных импульсов нано- и микросекундного диапазонов длительности, реализующего приведенный выше принцип построения генераторов.

Подобная функциональная схема характерна для первого поколения аналоговых генераторов импульсов. Современные генераторы с цифровым синтезом частот повторения и форм импульсов строятся по совершенно иным принципам и функциональным схемам. Они частично рассмотрены в главе 1 и более подробно будут описаны в главе 4.

2.3.3. Отечественные серийные генераторы микросекундных импульсов

Во времена СССР была создана обширная номенклатура импульсных генераторов общего назначения — серия Г5. Рассмотрим некоторые из моделей таких генераторов микросекундного диапазона длительностей и временных задержек.

Г5-54

Простой и сравнительно недорогой малогабаритный и довольно легкий универсальный генератор прямоугольных импульсов. Прибор был разработан в 70-х годах и продается до сих пор. Частота повторения импульсов 0,01—100 кГц, длительность 0,1— 1000 мкс, амплитуда 15 мВ — 50 В, габариты 370x227x185 мм, масса 6 кг. Внешний вид генератора показан на рис. 2.19. Для плавной регулировки параметров импульсов используются поворотные ручки с большими шкалами.

Г5-63

Генератор двойных импульсов. Внешне напоминает Г5-54. Период повторения импульсов основных 10 мкс — 200 мс, двойных 50 мкс — 200 мс, длительность 0,1— 1000 мкс, амплитуда 6 мВ — 60 В, габариты 380x258x187 мм, масса 7,6 кг.

Г5-67

Высокочастотный генератор импульсов. Частота повторения импульсов 1 кГц — 50 МГц, длительность 10 не — 300 мкс, амплитуда 5 В, габариты 486x132x475 мм, масса 15 кг. По характеристикам прибор вплотную примыкает к генераторам наносекунд- ных импульсов.

Г5-72

Универсальный импульсный генератор с широким диапазоном длительностей импульсов и с удобным кнопочным управлением (рис. 2.20). Диапазон длительностей импульсов от 20 не до 1 с, амплитуда 0,025 В — 10 В, длительность фронта до 2 не, габариты 335x200x354 мм, масса 7,5 кг.

Рис. 2.18. Функциональная схема генератора импульсов Г5- 78. Блоки генератора выполняют следующие функции: I— устройство внешнего запуска и задающий генератор,

II                                   — устройства формирования временного сдвига и длительности (грубо и плавно),

III                                    — устройство формирования фронта/спада и заданной длительности (грубо и плавно),

IV—                                   устройство выходное универсальное,

V—                                   делитель (аттенюатор) выходного сигнала и

Рис. 2.20. Генератор импульсов универсальный Г5-72 Г5-88

Малогабаритный и довольно легкий генератор импульсов. Период повторения импульсов 1 мкс — 1 с, длительность 0,1 мкс — 1 с, амплитуда 0,006 — 100 В, габариты 327x132x260 мм, масса 4,5 кг. Малые вес и габариты, большая амплитуда импульсов (до 100 В), безусловно, являются достоинством этого генератора.

Г5-84

Этот прибор предназначен для формирования импульсов обеих полярностей с широким диапазоном измерения всех основных параметров. Период повторения 1мкс — 999 мс, длительность импульсов 1 не — 999 мкс, длительность фронта 70 пс, среза 200 пс, амплитуда импульсов 5—9,9 В, предел основной погрешности + 10%, габариты 480x160x475 мм, масса 18 кг.

Нетрудно заметить, что электрические параметры промышленных генераторов импульсов достаточно высоки, но практически все приборы имеют большие вес и габариты. Все они относятся к стационарным и отнюдь не дешевым приборам. Поэтому как специалисты, так и радиолюбители, нередко собирают импульсные генераторы специального назначения самостоятельно.

Источник: Дьяконов В. П.  Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. — 384 е., ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты