3.3 Импульсные генераторы

Импульсные генераторы вырабатывают одиночные или периоди­ческие импульсы прямоугольной формы различной полярности, амплитуды, длительности, частоты следования.

Генераторы могут выдавать импульсы с регулируемыми пара­метрами; несвязанными выходами и независимой регулировкой параметров; опорный и задержанный на определенное время по от­ношению к опорному. Наиболее широко используют генераторы прямоугольных импульсов, вырабатывающие импульсы обеих полярностей со ступенчатой и плавной регулировкой дли­тельности, плавной регулировкой амплитуды и частоты следования. Амплитуда генерируемых импульсов меняется от нескольких мил­ливольт до 150 - 200 В, длительностью от нескольких наносекунд до единиц секунд и частотой следования от нескольких герц до мегагерц.

Принцип действия генератора поясняется схемой, представ­ленной на рис. 3.5. Задающий генератор выдает тактовые импульсы, поступающие на схему внешнего и разового запуска. Работая в автоколебательном режиме, задающий генератор обеспечивает плавноступенчатую регулировку частоты повторения импульсов. В режиме внешнего запуска и разового пуска прибора задающий генератор отключается от схемы внешнего и разового запуска. Сформированный по длительности и амплитуде сигнал со схем внешнего запуска поступает на схему задержки основного импульса и на схему формирования импульсов синхронизации.

Рисунок 3.5 – Схема импульсного генератора

Схема формирования импульсов синхронизации выдает синхро­импульсы обеих полярностей. Через коммутирующий элемент син­хроимпульсы поступают на выходное гнездо прибора. Схема задержки основного импульса выдает импульс с регулируемым временным сдвигом, а также обеспечивает pежим нулевого временного сдвига основного импульса относительно импульса синхронизации прибора. Импульс с выхода схемы задержки основного импульса запускает схему формирования длительности основных импульсов, которая выдает стартовый и столовый импульсы с регулируемым временным сдвигом между ними. Поступая на схему выходного формирования и регулировки амплитуды, стартовый импульс определяет начало (фронт) выходного основного импульса, а сто­ловый - его конец (срез). Со схемы формирования длительности основных импульсов на схему выходного формирователя поступает также импульс срыва, совпадающий во времени со стоповым импульсом и обеспечивающий быстрое восстановление схемы вы­ходного формирователя в исходное состояние. Схема выходного формирователя и регулировки амплитуды обеспечивает формиро­вание прямоугольных импульсов с максимальной амплитудой, определенной длительностью, частотой повторения на согласован­ной внешней нагрузке. Выходной импульс может плавно-ступен­чато регулироваться по амплитуде от до . Через ком­мутационный элемент выходной импульс со схемы выходного фор­мирователя поступает или на выходное гнездо 1:1, или на делители, дополнительно ослабляющие амплитуды импульсов в 10 и 100 раз.

Измерение амплитуды выходных импульсов в пределах плавной регулировки осуществляется с помощью схемы измерителя ампли­туды в качестве индикатора, в которой используется вольтметр.

Схема питания обеспечивает приборы постоянными стабилизи­рованными напряжениями и регулируемым напряжением.

По данной схеме выполнен импульсный генератор Г5-54, выра­батывающий прямоугольные импульсы с максимальной амплиту­дой В, длительностью 0,1-1000 мкс; длительностью фронта и среза соответственно 50 нс и 100 нс; частотой повторения 0,01 - 100 кГц на внешней нагрузке 500 Ом с параллельной емкостью.