Генератор импульсов - Pulse generator

Генераторы импульсов в физической лаборатории

А генератор импульсов является либо Электронная схема или же кусок электронное испытательное оборудование используется для создания прямоугольных импульсы. Генераторы импульсов используются в основном для работы с цифровые схемы, связанные с генераторы функций используются в основном для аналоговые схемы.

Настольные генераторы импульсов

Простые стендовые генераторы импульсов обычно позволяют управлять частотой следования импульсов (частота ), ширину импульса, задержку по отношению к внутреннему или внешнему триггеру, а также уровни высокого и низкого напряжения импульсов. Более сложные генераторы импульсов могут позволить контролировать время нарастания и время падения импульсов. Генераторы импульсов доступны для генерации выходных импульсов, имеющих ширину (длительность) в диапазоне от минут до менее 1 пикосекунды. источники напряжения Генераторы импульсов истинного тока доступны лишь у нескольких поставщиков. Генераторы импульсов могут использовать цифровой техники, аналог методы или комбинация обоих методов для формирования выходных импульсов. Например, частотой и длительностью повторения импульсов можно управлять в цифровом виде, но амплитуда импульсов, а также время нарастания и спада может определяться аналоговой схемой в выходном каскаде генератора импульсов. При правильной настройке генераторы импульсов могут также производить 50% рабочий цикл прямоугольная волна. Генераторы импульсов обычно одноканальные, обеспечивающие одну частоту, задержку, ширину и выход.

Генераторы оптических импульсов

Генераторы световых импульсов являются оптическим эквивалентом генераторов электрических импульсов с контролем частоты повторения, задержки, ширины и амплитуды. Выходным светом в этом случае обычно является светодиод или лазерный диод.

Многоканальный

Новое семейство генераторов импульсов может создавать несколько каналов с независимой шириной и задержкой, а также с независимыми выходами и полярностями. Часто называемые цифровыми генераторами задержки / импульсов, новейшие разработки даже предлагают различную частоту повторения для каждого канала. Эти генераторы цифровой задержки полезны для синхронизации, задержки, стробирования и запуска нескольких устройств, обычно по одному событию. Также можно мультиплексировать синхронизацию нескольких каналов в один канал, чтобы запускать или даже запускать одно и то же устройство несколько раз.

Новый класс генераторов импульсов предлагает как несколько входных триггерных соединений, так и несколько выходных соединений. Несколько входных триггеров позволяют экспериментаторам синхронизировать как триггерные события, так и события сбора данных, используя один и тот же контроллер времени.

Как правило, генераторы импульсов длительностью более нескольких микросекунд используют цифровые счетчики для измерения времени этих импульсов, в то время как значения ширины от приблизительно 1 наносекунды до нескольких микросекунд обычно генерируются аналоговыми методами, такими как RC-цепи (резистор-конденсатор) или переключаемые линии задержки.

Микроволновые генераторы импульсов

Генераторы импульсов, способные генерировать импульсы шириной менее 100 пикосекунд, часто называются «микроволновыми импульсами» и обычно генерируют эти ультракороткие импульсы с использованием Ступенчатый восстанавливающий диод (SRD) или методы нелинейной линии передачи (NLTL) (например, [1] ). Генераторы импульсов на диодно-ступенчатом восстановлении недороги, но обычно требуют нескольких вольт входного управляющего уровня и имеют умеренно высокий уровень случайного дрожания (обычно нежелательное изменение времени, в течение которого возникают последовательные импульсы).

Генераторы импульсов на основе NLTL обычно имеют более низкий джиттер, но более сложны в изготовлении и не подходят для интеграции в недорогие монолитные ИС. Новый класс архитектуры генерации микроволновых импульсов, RACE (Быстрый автоматический обмен каскодами ) схема генерации импульсов [2],[3], реализован с использованием недорогой технологии монолитных ИС и может генерировать импульсы длительностью до 1 пикосекунды и с частотой повторения, превышающей 30 миллиардов импульсов в секунду. Эти импульсные генераторы обычно используются в военных системах связи и в микросхемах маломощных микроволновых приемопередатчиков. Такие генераторы импульсов, если они приводятся в действие непрерывным тактовым генератором, будут действовать как микроволновые гребенчатые генераторы, имеющие компоненты выходной частоты, кратные частоте повторения импульсов, и простирающиеся до значений более 100 гигагерц (например, [4]^{[постоянная мертвая ссылка ]}).

Приложения

Затем импульсы можно вводить в тестируемое устройство и использовать в качестве стимула или тактового сигнала или анализировать по мере их прохождения через устройство, подтверждая правильную работу устройства или выявляя неисправность в устройстве. Генераторы импульсов также используются для управления такими устройствами, как переключатели, лазеры и оптические компоненты, модуляторы, усилители, а также резистивные нагрузки. Выход генератора импульсов может также использоваться как сигнал модуляции для генератор сигналов. Неэлектронные приложения включают приложения в материаловедении, медицине, физике и химии.

Примеры

При баллистических испытаниях используется генератор импульсов высокого напряжения. [5]
«Выбор сигнального кабеля для обсерватории Veritas» с генератором импульсов со временем нарастания <200 пс [6]
Одноканальные генераторы импульсов существовали в 1950-х годах. [7]
«Определение характеристик пленок пермаллоя на полосах с большой шириной полосы» Journal of Magnetism and Magnetic Materials Volumes 272-276, Supplement 1, May 2004, Pages E1341-E1342
«Протопорфирин IX естественным образом встречается при колоректальном раке и его метастазах» [8]
Тестирование детектора силиконовой ленты с генератором импульсов ИК-излучения [9]