如何用函数信号发生器产生低占空比的信号

2008-05-26 03:10:45来源: 安捷伦网站 关键字:脉冲  信号源  波形  频率  带宽  间隔  周期
  引言

  如果您要表征数字器件特性,通常会用脉冲发生 器产生所需要的信号。但对于像微控制器这样的低频 应用,您可使用较便宜的通用函数发生器产生低占空 比信号。

  今天的通用函数发生器是有众多功能的信号源,它 们采用直接合成的数字信号产生方案,可产生带有内置 扫描和调制的多种类型的波形频率。有些发生器更具有产生任意波形的能力。虽然一般都具有极稳定的频率和很低的失真,但并不完全适合产生低占空比的信号。

  当您用通用函数发生器产生可变占空比方波时,占 空比通常限制为 20% 至 80%,并以 1% 步进。另一项限 制是函数发生器的带宽;典型函数发生器可产生达15MHz 的方波。有限带宽造成上升和下降时间约为20ns--因此最小的脉冲宽度为 40ns。

  这篇应用指南介绍如何用通用函数/任意波形发生器的突波发生能力输出具有扩展时间间隔的方波,以产生低占空比的脉冲。

  对每一步骤的说明

  您能用今天许多函数发生器都具有的突波模式能力 产生低占空比脉冲,从把方波的周期设置为相应所需短 脉冲的宽度开始。由于方波是连续的,需要有“选通” 信号的方法。我们把发生器设置为重复发送方波的一个 周期或突波,方波极低的频率相当于所需的脉冲间隔。

  为使您清楚理解这一过程,我们以 Agilent 33120A函数/任意波形发生器为例。在这一个例子中要每200s 产生一个1s 的脉冲,相应的占空比为 0.5%。

  在开始前需要先计算具有 1s 正脉冲宽度(即 2s 周期)的方波频率。该周期的倒数即 500kHz 的频率。把 函数发生器输出设置为该频率。

  由于我们的目标是每 200s 一个脉冲突波波形,其 倒数是 5kHz 的重复率。这也称为突波率(见图 1)。



  第一步,设置脉冲

  首先选择方波功能,设置脉冲的输出幅度为 1Vpp。 接着按脉冲宽度设置相应的频率。按我们前面的计算,2s 周期的频率为 500kHz(正1s,负1s)。

  第二步,设置突波

  按 Shift,然后按 Burst(Burst 指示器被点亮)选择33120A 的突波模式。再按 Shift 和 Recall Menu 把突波 计数设置为 1,使您能直接取显示上的突波计数命令。

  通过在菜单结构中的往下移动(按向下箭头,↓),验 证计数确实设置为 1 。为在存储器中保存此值, 按 Enter。下一步是确保 500kHz 信号中没有任何相移,即 把突波相位设置为 0°。再次按 Shift 和 Recall Menu, 然后按向右箭头 (>),直到显示中出现突波相位。使用 向下箭头(↓) 把相位设置为 0°。再按 Enter 保存该值 和退出菜单。

  第三步,设置突波

  现在把突波率设置至所需要的 5kHz 频率。再次按Shift,然后按 Recall Menu,以跳入菜单。按向右箭头(>)直到显示中出现突波率,用向下箭头(↓)送入 5kHz值。按 Enter 保存该值。

  第四步,把突波源设置为内部

  对于33120A,可通过内部或外部触发突波模式。在 这一案例中,我们将使用内触发的突波模式。对于最终 时间,按 Shift>Recall Menu,然后用向右箭头( > ), 直到显示中出现突波源。用向下箭头(↓)验证突波模式 设置为 INT(内部)。您可通过把旋钮旋到零(只有一 个旋钮)把它设置到 INT。再次用 Enter 保存该值。检 查示波器上的输出示出扩展的标度(图 2 说明如何观 察)。您将看到读出频率为5kHz,脉冲宽度为 1ms,占空比为 0.5%,全都符合我们的要求。

  除了方波外,您也可把这项技术用于其它波形。如 正弦波,三角波,甚至还能包括任意波形。还可调整任意类型脉冲的相位和偏置。


             图 2: 示波器示出 1s, 0.5% 占空比脉冲

             图 3: 用突波模式输出低占空比的任意波形
  结论

        您能用这项技术在有突波触发能力的通用函数发生 器上产生低占空比脉冲。函数发生器的频率能力将限制 所能产生脉冲的宽度和可使用的重复率。但这项技术将 允许您用通用函数发生器产生低占空比脉冲,而不需要 求助于更昂贵的脉冲发生器

  术语

占空比 脉冲串高电平在总周期中所占的时间 百分数
周期 信号重复前的时间长度
脉冲宽度 脉冲在“真状态”的时间长度(脉冲可 为正或负)

关键字:脉冲  信号源  波形  频率  带宽  间隔  周期

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2008/0526/article_200.html
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