《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 其他 > 业界动态 > 使用低成本函数发生器生成脉冲

使用低成本函数发生器生成脉冲

本文介绍了一种使用常用的函数发生器生成窄脉冲的技术
2007-07-23
作者:Bill Griffith

如果您正在设计数字设备,那么很可能您要使用脉冲发生器" title="脉冲发生器">脉冲发生器,提供所需的部分波形。尽管可能让人吃惊,但成本相对低廉的通用函数发生器" title="函数发生器">函数发生器为生成适合低频设计的脉冲提供了极具吸引力的方式。例如,普通函数发生器的性能特别适合微控制器设计和部分脉宽" title="脉宽">脉宽调制应用。

 

当前的通用函数发生器是基于数字信号发生方案的通用信号源,如直接数字合成技术。它们可以提供各种常用波形,通常包括内置扫描和调制。有些函数发生器还提供了任意波形发生功能。直接数字合成提供了异常稳定的频率、低失真和通用性。

 

过去,人们一直认为这些函数发生器不是特别适合生成脉冲。生成脉冲最常用的方式是改变方波的占空比" title="占空比">占空比。占空比是衡量相对于波形周期波形为高的时间指标,占空比用百分比表示。方波的占空比为50%表示波形在50%的周期中为高,在其余50%的周期中为低。占空比通常可以以编程方式设置或从前面板上设置。但是,占空比函数通常限于20 - 80%,在高频时可能会有进一步限制。通常创建的脉冲必需比占空比功能允许的宽度窄。可以使用突发模式" title="突发模式">突发模式创建在脉冲之间拥有很长周期的窄脉冲,生成占空比非常低的波形。低占空比脉冲的实例如图1所示。

 

 

                            

 

1. 突发速率的图形表示, 生成占空比为0.5%1-μs 脉冲

 

使用突发模式

突发模式是低成本函数发生器上的一种常用功能,我们有必要了解使用突发模式创建脉冲涉及的项目。首先,建立一个方波,其周期与要求的脉宽相对应。由于方波是连续的,因此需要一种方法,选通或突发信号。事实上,可以对发生器编程,发送一个周期或设置数量的周期。

 

为明确了解这一过程,我们先使用一个实例:

假设我们将生成1微秒的脉冲,这个脉冲每隔200微秒间隔发生一次,与0.5%的占空比相对应。

·           计算方波的频率在总共2微秒的周期中,1微秒正脉宽的方波将在1微秒内为低。求周期的倒数,可以得到500 kHz的频率。

·           设置到这一频率的函数发生器输出 应选择方波函数,把频率设为500 kHz。可以设置方波的幅度,例如,我们使用1 Vpp的幅度。

·           计算突发速率 我们的目标是每隔200微秒一次或以5-kHz 的突发速率 (1/(200 x 10-6))突发这个波形的一个周期。图1是每隔200微秒重复一次、宽1微秒的脉冲实例。

·           设置突发模式选择突发模式,然后把突发数量设为1。把这个值保存在存储器中。

·           设置突发阶段 为保证500-kHz信号中没有任何相移,把突发阶段设为零度。再次保存这个值。

·           设置突发速率把突发速率设为希望的频率5 kHz输入5 kHz的值,保存这个值。

·           把突发源设为内部来源在大多数函数发生器中,既可以在外部、也可以在内部触发突发模式。在本例中,我们将使用内部触发的突发模式。检验突发来源设为'internal',保存这个值。

 

使用提供了扩展标度的示波器检验输出,输出结果应类似于图2所示结果。注意读数表明频率为5 kHz,脉宽为1 ms,占空比为0.5%—和我们希望的数值相同。

 

                         

 

2. 突发速率的图形表示, 生成占空比为0.5%1-μs 脉冲

 

突发模式的局限性

函数发生器的带宽一般要低于脉冲发生器。脉冲发生器是为实现高带宽(和高V·Hz乘积)设计的,函数发生器则采用滤波器实现低谐波失真。20 MHz带宽的普通函数发生器只能生成上升沿为17.5ns、下降沿为17.5ns的脉冲。最窄的脉冲将受到上升沿和下降沿之和或35ns的限制。脉冲发生器还可以改变脉冲的边沿时间 (或转换时间)。在使用函数发生器生成方波时,边沿时间将是固定的。此外,脉冲发生器将提供为创建脉冲而优化的用户界面,可以简便使用最常用的功能:周期、脉宽和边沿时间。

 

总之,函数发生器可能并不能代替脉冲发生器,但可以使用本文中介绍的突发技术,使用拥有突发触发功能的几乎任何通用函数发生器生成脉冲。这种技术还可以处理方波之外的波形,如正弦波、三角波形和任意波形。此外,可以针对希望的脉冲类型,调节相位和偏置。某些新型函数发生器包括一个脉冲函数,可以更加简便地输出脉冲,用户只需输入希望的幅度、脉宽、周期和边沿时间。此外,这些函数发生器可以包括高带宽专用硬件及专用的定时硬件,精确地创建拥有可变边沿时间的非常窄的脉冲。
本站内容除特别声明的原创文章之外,转载内容只为传递更多信息,并不代表本网站赞同其观点。转载的所有的文章、图片、音/视频文件等资料的版权归版权所有权人所有。本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如涉及作品内容、版权和其它问题,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以便迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。联系电话:010-82306118;邮箱:aet@chinaaet.com。