Генератор импульсов

Генераторы импульсов (импульсные генераторы) нужны в лабораториях для тестирования, отладки и моделирования различных систем и устройств. Они формируют электрические импульсные сигналы с точно заданными временными параметрами (длительностью, частотой следования, амплитудой).

Виды

Генераторы импульсов могут быть:

• По особенностям формируемого сигнала. Могут генерировать одиночные импульсы с чёткой параметрической формой или псевдослучайные программируемые последовательности.
• По составу создаваемых пакетов импульсов и количеству рабочих каналов. Могут формировать кодовые пакеты, импульсы с парной структурой, комбинированные импульсы.
• С опциями запуска (триггерами). Позволяют синхронизировать генерацию сигналов с внешними событиями или другими сигналами, что важно при тестировании синхронных систем.

Принцип работы

В основе работы импульсных генераторов — постоянный или переменный ток. Он служит источником для создания и передачи импульсов с заранее заданной формой. Генераторы могут использовать цифровые методы, аналоговые методы или комбинацию обоих методов для формирования выходных импульсов. Например, частота следования импульсов и длительность могут контролироваться цифровым способом, но амплитуда импульса, а также время нарастания и затухания могут определяться аналоговой схемой в выходном каскаде генератора импульсов.

Параметры

Некоторые характеристики, которые учитывают при выборе генератора импульсов:

• Частотный диапазон — определяет максимальную и минимальную частоту импульсов, которые может генерировать устройство.
• Амплитуда импульсов — максимальное и минимальное напряжение импульсов.
• Длительность импульсов — время, в течение которого импульс находится в активном состоянии.
• Время нарастания/спада импульсов — время, необходимое импульсу для перехода от минимального уровня к максимальному и обратно. Чем меньше это значение, тем «резче» фронт импульса.
• Скважность — отношение длительности импульса к периоду его повторения.
• Типы выходов — наличие различных типов выходов (например, 50 Ом, TTL, ECL) для подключения к различным устройствам.

Применение

Генераторы импульсов используются в различных областях, например:

• Тестирование цифровых схем — проверка правильности работы логических схем, микропроцессоров и других цифровых компонентов.
• Тестирование аналоговых схем — проверка частотных характеристик усилителей, фильтров и других аналоговых устройств.
• Калибровка измерительного оборудования — использование генератора импульсных сигналов в качестве эталона для калибровки осциллографов, частотомеров и других измерительных приборов.
• Моделирование сигналов — создание сигналов, имитирующих реальные условия работы тестируемых устройств.
• Научные исследования — использование в физических экспериментах, в частности, для управления лазерами и другим научным оборудованием.

Пример использования: для тестирования логической схемы генератор импульсных сигналов подключают к входу схемы и подают на него последовательность импульсов. Затем с помощью осциллографа можно наблюдать выходной сигнал схемы и убедиться в её правильной работе.