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如何用函數信號發(fā)生器產生低占空比的信號
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摘要: 如果您要表征數字器件特性,,通常會用脈沖發(fā)生 器產生所需要的信號,。但對于像微控制器這樣的低頻 應用,您可使用較便宜的通用函數發(fā)生器產生低占空 比信號,。
Abstract:
Key words :

  引言

  如果您要表征數字器件特性,,通常會用脈沖發(fā)生 器產生所需要的信號,。但對于像微控制器這樣的低頻 應用,您可使用較便宜的通用函數發(fā)生器產生低占空 比信號,。

  今天的通用函數發(fā)生器是有眾多功能的信號源,,它 們采用直接合成的數字信號產生方案,可產生帶有內置 掃描和調制的多種類型的波形和頻率。有些發(fā)生器更具有產生任意波形的能力,。雖然一般都具有極穩(wěn)定的頻率和很低的失真,,但并不完全適合產生占空比">低占空比的信號。

  當您用通用函數發(fā)生器產生可變占空比方波時,,占 空比通常限制為 20% 至 80%,,并以 1% 步進。另一項限 制是函數發(fā)生器的帶寬,;典型函數發(fā)生器可產生達15MHz 的方波,。有限帶寬造成上升和下降時間約為20ns--因此最小的脈沖寬度為 40ns。

  這篇應用指南介紹如何用通用函數/任意波形發(fā)生器的突波發(fā)生能力輸出具有擴展時間間隔的方波,,以產生低占空比的脈沖,。

  對每一步驟的說明

  您能用今天許多函數發(fā)生器都具有的突波模式能力 產生低占空比脈沖,從把方波的周期設置為相應所需短 脈沖的寬度開始,。由于方波是連續(xù)的,,需要有“選通” 信號的方法。我們把發(fā)生器設置為重復發(fā)送方波的一個 周期或突波,,方波極低的頻率相當于所需的脈沖間隔,。

  為使您清楚理解這一過程,我們以 Agilent 33120A函數/任意波形發(fā)生器為例,。在這一個例子中要每200s 產生一個1s 的脈沖,,相應的占空比為 0.5%。

  在開始前需要先計算具有 1?s 正脈沖寬度(即 2?s 周期)的方波頻率,。該周期的倒數即 500kHz 的頻率,。把 函數發(fā)生器輸出設置為該頻率。

  由于我們的目標是每 200?s 一個脈沖突波波形,,其 倒數是 5kHz 的重復率,。這也稱為突波率(見圖 1)。
 



  第一步,,設置脈沖

  首先選擇方波功能,,設置脈沖的輸出幅度為 1Vpp。 接著按脈沖寬度設置相應的頻率,。按我們前面的計算,,2s 周期的頻率為 500kHz(正1s,負1s),。

  第二步,,設置突波

  按 Shift,然后按 Burst(Burst 指示器被點亮)選擇33120A 的突波模式,。再按 Shift 和 Recall Menu 把突波 計數設置為 1,,使您能直接取顯示上的突波計數命令。

  通過在菜單結構中的往下移動(按向下箭頭,↓),,驗 證計數確實設置為 1 ,。為在存儲器中保存此值, 按 Enter,。下一步是確保 500kHz 信號中沒有任何相移,,即 把突波相位設置為 0°。再次按 Shift 和 Recall Menu, 然后按向右箭頭 (>),,直到顯示中出現(xiàn)突波相位,。使用 向下箭頭(↓) 把相位設置為 0°。再按 Enter 保存該值 和退出菜單,。

  第三步,,設置突波

  現(xiàn)在把突波率設置至所需要的 5kHz 頻率。再次按Shift,,然后按 Recall Menu,,以跳入菜單。按向右箭頭(>)直到顯示中出現(xiàn)突波率,,用向下箭頭(↓)送入 5kHz值,。按 Enter 保存該值。

  第四步,,把突波源設置為內部

  對于33120A,,可通過內部或外部觸發(fā)突波模式。在 這一案例中,,我們將使用內觸發(fā)的突波模式,。對于最終 時間,按 Shift>Recall Menu,,然后用向右箭頭( > ),, 直到顯示中出現(xiàn)突波源。用向下箭頭(↓)驗證突波模式 設置為 INT(內部),。您可通過把旋鈕旋到零(只有一 個旋鈕)把它設置到 INT,。再次用 Enter 保存該值。檢 查示波器上的輸出示出擴展的標度(圖 2 說明如何觀 察),。您將看到讀出頻率為5kHz,,脈沖寬度為 1ms,占空比為 0.5%,,全都符合我們的要求,。

  除了方波外,您也可把這項技術用于其它波形,。如 正弦波,三角波,甚至還能包括任意波形,。還可調整任意類型脈沖的相位和偏置,。
 


             圖 2: 示波器示出 1?s, 0.5% 占空比脈沖


             圖 3: 用突波模式輸出低占空比的任意波形
  結論

        您能用這項技術在有突波觸發(fā)能力的通用函數發(fā)生 器上產生低占空比脈沖。函數發(fā)生器的頻率能力將限制 所能產生脈沖的寬度和可使用的重復率,。但這項技術將 允許您用通用函數發(fā)生器產生低占空比脈沖,,而不需要 求助于更昂貴的脈沖發(fā)生器。

  術語

占空比 脈沖串高電平在總周期中所占的時間 百分數
周期 信號重復前的時間長度
脈沖寬度 脈沖在“真狀態(tài)”的時間長度(脈沖可 為正或負)

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