Импульсные генераторы. Генераторы шумовых сигналов. Структурные схемы, характеристики и параметры.

Генераторы импульсов общего применения предназначены, как правило, для получения видеоимпульсов прямоугольной формы. Они используются при исследовании импульсных и цифровых устройств, измерении переходных характеристик и пр. Подразделяются на 2 вида: генераторы периодической последовательности импульсов и генераторы кодовых групп импульсов. Широко применяются генераторы периодических последовательностей прямоугольных импульсов.

Структурная схема:

 

 

Частота повторения импульсов генератора определяется внутренним задающим генератором периодической последовательности импульсов. Частота повторения импульсов калибрована и устанавливается с помощью дискретного и плавного регуляторов. Предусмотрен вывод синхроимпульсов, совпадающих по времени с импульсами задающего генератора, синхроимпульс совпадает с началом развертки. Их используют для синхронизации и запуска внешних устройств (осциллографа, частотомера и пр.). Предусмотрен также запуск импульсного генератора от внешнего источника сигналов произвольной формы, а также разовый запуск при нажатии кнопки. Интервал между двумя импульсами определяет частоту следования импульсов f=1/T. Длительность импульсов определяется временем задержки t_и = t_з.

Блок задержки генератора обеспечивает регулируемый и калиброванный временной сдвиг основных импульсов относительно синхроимпульсов. Этот блок удобно использовать совместно с осциллографом, работающим в режиме внешней синхронизации. Регулировкой задержки можно перемещать импульс по экрану, обеспечивая удобный вид осциллограммы. Калиброванная задержка позволяет измерять временные интервалы методом замещения.

Усилитель и аттенюатор должны быть широко частотными, чтобы не искажать форму импульса.

По длительности импульсов импульсные генераторы делятся на микросекундные и наносекундные. Классы точности импульсных генераторов устанавливаются отдельно по амплитуде, частоте следования и длительности импульса. Классы точности по амплитудному значению устанавливаются как приведенная погрешность, а по остальным параметрам как относительная погрешность от измеряемой величины. Причем погрешности установки временн ы х параметров в среднем достигают нескольких процентов.

К эксплуатационным параметрам импульсного генератора относят диапазон регулирования частоты повторения, длительности и амплитуды импульсов, времени их задержки. Метрологическими параметрами являются пределы допускаемой погрешности установки этих параметров и точность воспроизведения формы импульса. В большинстве случаев требуется прямоугольная форма импульса. Осциллограмма реального выходного импульса измерительного генератора представлена на рисунке.

Параметры импульса характеризуют степень близости его формы к идеальной прямоугольной. Амплитуда импульса Um, отсчитывается по усредненной вершине (без учета выброса d), t_ф - длительность фронта нарастания – интервал времени, в течение которого мгновенное значение вырастает от 0,1 до 0,9 амплитудного Um. t_ф.сп. - длительность фронта спада – время спада напряжения от 0,9 до 0,1 Um. Длительность импульса t определяют по уровню 0,5Um. Принято считать импульс прямоугольным, если t_ф, t_ф.сп. < 0,3t.