如何用函數發生器產生低占空比脈沖

分類：解決方案日期：2009-06-08 11:07:24 來源：

引言
　　如果您要表征數字器件特性，通常會用脈沖發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生器產生低占空比信號。
　　今天的通用函數發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。有些發生器更具有產生任意波形的能力。雖然一般都具有極穩定的頻率和很低的失真，但并不完全適合產生低占空比的信號。
　　當您用通用函數發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生器的帶寬；典型函數發生器可產生達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／任意波形發生器的突波發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。由于方波是連續的，需要有“選通” 信號的方法。我們把發生器設置為重復發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突波模式。在這一案例中，我們將使用內觸發的突波模式。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能力的通用函數發生器上產生低占空比脈沖。函數發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生器產生低占空比脈沖，而不需要求助于更昂貴的脈沖發生器。

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”的時間長度（脈沖可為正或負

文章版權歸西部工控xbgk所有，未經許可不得轉載。

如何|何用|用函...