Импульсные генераторы
Измерительный генератор импульсных сигналов подгруппы Г5 и Г6 применяется в технике проводной связи для измерения переходных характеристик элементов и трактов систем передачи, настройки испытания узлов систем передачи с ИКМ, узлов аппаратуру телеграфный и факсимильной связи, аппаратуры передачи данных, управляющих устройств систем коммутации. В зависимости от формы импульсов выходных сигналов различают генераторы прямоугольных импульсов, импульсов сложной формы (треугольной пилообразной, экспоненциальной), испытательных импульсов. Наиболее широкое применение в ИТПС получили генераторы прямоугольных импульсов (ГПИ). Форма реальных прямоугольных импульсов отличается от идеальной и характеризуется рядом параметров, основные из которых показана на рис.2.36:
Рис. 2.36. Форма реальных прямоугольных импульсов
τИ – длительность импульса;
tФ, tСР – длительность фронта и среда импульса;
Um – амплитуда импульса (определяется точкой пересечения продолжения плоской части вершины с фронтом);
hв – выбросы на вершине и в интервале ;
hH – наклон вершины.
Импульсы считается прямоугольными, если tф,tср £ 0,3tИ. ГПИ по характеру последовательности импульсов на основном выходе разделяют на генераторы последовательностей одиночных импульсов (Рис.2.37,а), генераторы парных импульсов (Рис.2.37,б) и генераторы кодовых последовательностей и пакетов импульсов (Рис.2.37,в). Определяющие параметры таких последовательностей приведена на рисунке. По числу выходов ГПИ могут быт одноканальными и многоканальными. В последних на двух боле выходах формируется синхронные последовательности импульсов и независимой установкой параметров. ГПИ разлагает такие импульсы по классами точности калибровки основных параметров. ГИП изготовляются для различных диапазонов частот от инфранизких до высоких (10-3…108) у различных ГПИ, применяемых ИТПС, длительность импульсов может быт в приделах от единиц наносекунд до единиц секунд. Задержка импульсов на основном выходе относительно импульсов синхронизации и сдвиг парных импульсов – регулируемых в приделах от 0 до единиц секунд. Частота импульсов и временные параметры могут регулироваться плавно или дискретно.
в) |
б) |
а) |
Рис. 2.37. а)Генераторы последовательностей одиночных импульсов.
б)Генераторы парных импульсов. в)Генераторы кодовых последовательностей и пакетов импульсов
Выходные напряжения обоих полярностей – с амплитудой до 5…50В, с возможностью плавной и дискретной регулировки. Выходное сопротивление основных выходов 50…500 Ом, несимметричное относительно земли (корпус прибора). В ГПИ предусматривается синхронизация частоты внешними сигналимы (внешний запуск), а также однократный запуск. На рис.2.38 приведена структурная схема одноканального ГПИ. На схеме условно обозначены основные органы управления:
Рис. 2.38. Структурная схема одноканального ГПИ.
ВК – возбудитель колебаний – представляет собой импульсный генератор, работающий в автоколебательном (при внутреннем запуске) или в ждущем (при внешнем запуске) режимах.
ВУЗ – устройства внешнего запуска, который из входных сигналов с произвольными формой и полярностью формирует короткие запускающие импульсы для ВК в режиме внешнего запуска.
ФИС – формирователь импульсов синхронизации формирует короткие импульсов прямоугольной формы обоях полярностей с регулируемой амплитудой для запуска внешних устройств: развертки осциллографа, другого ИГ и т.д. Эти импульсы опережают во времени импульсы на основном выходе.
УЗ – устройство регулируемой задержки. Обеспечивает задержку импульсов на основном выходе относительно импульсов синхронизации. ФИ – формирователь импульсов на основном выходе. Обеспечивает регулируемую калиброванию длительность импульсов, а также нормированную длительность фронта и среза.
УМ – усилитель мощности. Обеспечивает нормирование значение амплитуды на заданном сопротивлении нагрузки.
ВУ – выходное устройство. Обеспечивает нормируемую величину входного сопротивления, а также ступенчатую регулировку амплитуды.
ИВ – индикатор выхода. Служить для оценки амплитуды выходного напряжения с учетом коэффициента ослабления аттенюатора
Для генерирования прямоугольных импульсов частота используется интегральные микросхемы, называемые таймерами. Функциональная схема одноактного таймера 1006ВИ1 показана на рис.2.39. Таймер состоит из двух компараторов А1, А2, RS – триггера, инвертора, схемы совпадений, транзисторного ключа. Внутренний резистор делитель задает пороговый напряжения равный для компаратора А2 и для компаратора А1.
Рис. 2.39. Функциональная схема таймера 1006ВИ1
Схема генератора прямоугольных импульсов на базе этого таймера приведена на рис.2.40,а. Рассмотрим его работу.
Предположим, что ключ открыт и напряжения на конденсаторе С1 подает. Как только напряжения на конденсаторе будет меньше , на выход компаратора А2 появится высокий потенциал, который установит RS – триггер в состояния 1, и транзисторный ключ закроется.
Конденсатор С1 начнет заряжаться через резисторы R1 и R2 до тех пор, пока напряжения на нем не превысит . В этот момент времени на выходе компаратора А1 появится высокий потенциал, который установит триггер в состояние 0 и транзисторный ключ откроется. Конденсатор С1 начнет, разрежется через резистор R2 до напряжения .
Таким образом, длительность импульса на выходе 3 таймера:
.
Длительность паузы:
.
Погрешность формирования временных интервалов составляет 0,5% при длительностях боле 10мкс.
На рис.2.40,б показана схема одновибратора на базе таймера. Схема генерирует одиночный импульс длительностью после перехода на вход 2 короткого импульса запуска.
а) Мультивибратор |
б) Одновибратор |
Рис. 2.40. Схема одновибратора на базе таймера.
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1104;