脉冲信号发生器共22页文档
脉冲信号发生器的工作原理
脉冲信号发生器的工作原理脉冲信号发生器是一种电子仪器，用于产生具有特定频率、幅度和占空比的脉冲信号。
它在电子实验、通信系统测试、数字电路设计等领域中广泛应用。
本文将从脉冲信号发生器的工作原理角度进行介绍。
脉冲信号发生器的工作原理可以简单描述为：通过内部电路产生一个稳定的基准信号，然后经过一系列的频率、幅度和占空比调节电路进行处理，最终输出所需的脉冲信号。
脉冲信号发生器的核心是稳定的基准信号。
这个基准信号可以是一个固定频率的正弦波，也可以是一个矩形波。
通常采用的是石英晶体振荡器作为基准信号源，因为石英晶体具有稳定性好、可靠性高的特点。
接下来，基准信号经过分频电路进行频率调节。
分频电路是由计数器和比较器构成的。
计数器用于计数基准信号的周期数，而比较器则根据设定的分频系数将计数器的输出与基准信号进行比较。
当计数器的输出与比较器的输出相等时，比较器将产生一个脉冲信号，作为分频电路的输出。
通过调节计数器的初值和分频系数，可以得到不同频率的脉冲信号。
然后，经过幅度调节电路对信号幅度进行调节。
幅度调节电路通常由放大器、可变电阻和反馈网络组成。
放大器用于放大基准信号的幅度，可变电阻用于调节放大倍数，而反馈网络则使得输出信号与输入信号保持一致。
通过调节可变电阻的阻值，可以得到不同幅度的脉冲信号。
经过占空比调节电路对信号的占空比进行调节。
占空比调节电路通常由可变电阻和比较器构成。
可变电阻用于调节比较器的阈值电平，而比较器则根据输入信号与阈值电平的关系产生输出。
通过调节可变电阻的阻值，可以改变比较器的阈值电平，从而实现不同占空比的脉冲信号。
除了以上核心部分外，脉冲信号发生器还可以配备其他功能模块，例如触发源、同步信号源、外部调制等。
触发源用于触发脉冲信号的开始，同步信号源用于将脉冲信号与其他信号同步，而外部调制模块则可以对脉冲信号进行调制，实现更复杂的波形输出。
脉冲信号发生器通过内部的基准信号源、分频电路、幅度调节电路和占空比调节电路等部分的协同工作，可以产生具有特定频率、幅度和占空比的脉冲信号。
数控脉宽脉冲信号发生器v
06 数控脉宽脉冲信号发生器 的应用实例
在自动化控制系统中的应用
自动化控制
数控脉宽脉冲信号发生器在自动化控制系统中用于产生精确的脉冲信号，控制各种执行机 构如电机、气动阀等，实现自动化生产线的精确控制。
位置控制
通过产生不同占空比的脉冲信号，数控脉宽脉冲信号发生器可以精确控制物体的位置，如 数控机床的定位精度。
指脉冲信号发生器能够调节的脉冲宽度的范围。脉冲宽度调 节范围越广，信号发生器的应用灵活性越高。
脉冲宽度精度
指脉冲信号发生器输出的脉冲宽度的精度。脉冲宽度精度越 高，信号发生器的性能越优异。
输出电压幅度
输出电压幅度
指脉冲信号发生器输出的脉冲信号的 电压幅度。输出电压幅度越高，信号 发生器的驱动能力越强。
定义与特点
定义
数控脉宽脉冲信号发生器是一种 能够产生具有可调脉宽的脉冲信 号的电子设备。
特点
具有高精度、高稳定性和高可靠 性，能够产生多种不同脉宽的脉 冲信号，广泛应用于测试、测量 和控制系统等领域。
工作原理
01
工作原理
数控脉宽脉冲信号发生器通过数字控制技术，对脉冲信号的宽度进行精
确调节。它通常由一个脉冲源和一个数字控制电路组成，数字控制电路
清洁与保养
使用干燥的布擦拭信号发生器 的外壳表面，保持清洁。
清洁信号发生器的散热口，确 保散热良好。
对于需要润滑的部位，定期添 加润滑油，保持其正常运转。
常见故障排除
如果信号发生器无法正常启动，首先检查电源是 否正常，然后检查是否有明显的硬件故障。
如果信号发生器输出的信号失真，可能是由于信 号源或信号线的问题，需要检查和更换。
《信号发生器》PPT课件 (2)
频率范围
30kHz以下 30 kHz～300 kHz 300 kHz～6 MHz 6 MHz～30 MHz 30 MHz～300 MHz 300 MHz～3000 MHz
主要应用领域
电声学、声纳 电报通讯 无线电广播 广播、电报 电视、调频广播、导航 雷达、导航、气象
第3章 信号发生器
2．按输出波形分类 根据使用要求，信号发生器可以输出不．同波形 的信号，图3.1—2是其中几种典型波形。按照输出信号 的波形特性，信号发生器可分为正弦信号发生器和非 正弦信号发生器。非正弦信号发生器又可包括：脉冲 信号发生器、函数信号发生器、扫频信号发生器、数 字序列信号发生器、图形信号发生器、噪声信号发生 器等.
第3章 信号发生器
三、信号发生器的基本构成 虽然各类信号发生器产生信号的方法及功能各有 不同，但其基本的构成一般都可用图3．1—3的框图描 述，下面对框图中各个部分作扼要介绍.振荡器：振荡 器是信号发生器的核心部分，由它产生不同频率、不 同波形的信号。产生不同频段、不同波形信号的振荡 器原理、结构差别很大。
第3章 信号发生器
图3.1—1 测试信号发生器
第3章 信号发生器
二、信号发生器的分类 信号发生器应用广泛，种类型号繁多，性能各异， 分类方法也不尽一致，下面介绍几种常见的分类。 l.按频率范围分类 按照输出信号的频率范围，有表3.1—1所示的划分。
第3章 信号发生器
表3.1—1
名称
超低频信号发生器 低频信号发生器 视频信号发生器 高频信号发生器 甚高频信号发生器 超高频信号发生器
第3章 信号发生器
第3章 信号发生器
3.1 信号发生器概述 3.2 正弦信号发生器的性能指标 3.3 低频信号发生器 3.4 射频信号发生器 3.5 扫频信号发生器 3.6 脉冲信号发生器 3.7 噪声发生器 习题三
电子测量3.5 -3.6扫频、脉冲信号发生器2
脉冲信号发生器
二、脉冲信号发生器的分类
脉冲信号发生器是专门用来产生脉冲波形的信号源， 它可用于 测试视频放大器、宽带电路的振幅特性和过渡特性， 逻辑元件的开 关速度以及示波器的检定与测试等。
的频率，测量相应的输出电压值。
扫频信号发生器
振幅比（相位差）
正弦信号源 （改变频率）
图1 点频法测量系统的幅频特性
扫频信号发生器
特点：准确度较高，原理简单，但操作繁琐费时， 频率间隔较大，易遗漏某些特性突变点，且任何改 变都将导致重新测量。
扫频信号源或振荡器是指能提供频率可自动连续变 化的正弦波信号源。
三角波扫描信号：
us
uo ui
幅频特性
t
扫描信号
t
扫频信号
t
扫频信号发生器
和点频法相比，扫频法具有以下优点： (1) 可实现网络的频率特性的自动或半自动测量。 (2) 由于扫频信号的频率是连续变化的，因此所得到的 被测网络的频率特性曲线也是连续的。 (3) 点频法是人工逐点改变输入信号的频率，速度慢， 得到的是被测电路稳态情况下的频率特性曲线。扫频测量法是 在一定扫描速度下获得被测电路的动态频率特性。
扫频、脉冲信号发生器
2019/8/28
扫频信号发生器
扫频信号发生器
扫频信号发生器是一种输出信号的频率随时间在一 定范围内反复变化的正弦信号发生器，它是频率特 性测试仪(扫频仪)的核心，主要用于直接测量各种 网络的频率响应特性。
扫频信号发生器
正弦稳态下的系统函数或传输函数N(jω)反映了该 系统激励与响应间的频率关系，即
脉冲信号发生器设计
脉冲信号发生器摘要：本实验是采用fpga方式基于Alter Cyclone2 EP2C5T144C8的简易脉冲信号发生器，可以实现输出一路周期1us到10ms，脉冲宽度：0.1us到周期-0.1us,时间分辨率为0.1us的脉冲信号，并且还能输出一路正弦信号（与脉冲信号同时输出）。
输出模式可分为连续触发和单次手动可预置数（0~9）触发，具有周期、脉宽、触发数等显示功能。
采用fpga计数实现的电路简化了电路结构并提高了射击精度，降低了电路功耗和资源成本。
关键词：FPGA；脉冲信号发生器；矩形脉冲；正弦信号；1 方案设计与比较脉冲信号产生方案：方案一、采用专用DDS芯片的技术方案：目前已有多种专用DDS集成芯片可用，采用专用芯片可大大简化系统硬件制作难度，部数字信号抖动小，输出信号指标高；但专用芯片控制方式比较固定，最大的缺点是进行脉宽控制，测量困难，无法进行外同步，不满足设计要求。
方案二、单片机法。
利用单片机实现矩形脉冲，可以较方案以更简化外围硬件，节约成本，并且也可以实现灵活控制、能产生任意波形的信号发生器。
但是单片机的部时钟一般是小于25Mhz，速度上无法满足设计要求，通过单片机产生脉冲至少需要三条指令，所需时间大于所要求的精度要求，故不可取。
方案二：FPGA法。
利用了可编程逻辑器件的灵活性且资源丰富的特点，通过Quartus 软件的设计编写，实现脉冲信号的产生及数控，并下载到试验箱中，这种方案电路简单、响应速度快、精度高、稳定性好故采用此种方案。
2 理论分析与计算脉冲信号产生原理：输入量周期和脉宽，结合时钟频率，转换成两个计数器的容量，用来对周期和高电平的计时，输出即可产生脉冲信号。
脉冲信号的精度保证：时间分辨率0.1us，周期精度：+0.1%+0.05us，宽度精度：+0.1%+0.05us，为满足精度要求，所以所选时钟频率至少1/0.05us=20MHZ,由于试验箱上大于10MHZ只有50MHZ，故选时钟信号50MHZ，此时精度1/50MHZ=0.02us<0.05us，满足精度要求。
脉冲波形发生器与整形电路555定时器PPT课件
TH = uC 0 < 2/3 VCC，uO 保持
低电平不变。因此，稳态时
t u第C 13页0/共V6，2页uO 为低电平。
充电 UIL
uI 1323UVVuIOCCHCCC
uOO UOH UOL
O
tWI tWO
2. 触发进入暂稳态
UOH
当输入 uI 由高电平跃变为低电平 (应< 1/3 VCC )时，使 TR = UIL<1/3 VCC
当 uC 上升到 uC ≥2/3 VCC 时， TH = uC ≥2/3 VCC，而TR = uI =
UIH(> 1/3 VCC )，因此 uO 重新跃
t
变为低电平。同时，放电管导通， C
经 V 迅速放电 uC 0 V，放电完毕
t
后，电路返回稳态。
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uI 1323UVVuIOCCHCCC
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下图为:双极型555定时器内部逻辑电路结构图和逻辑符号
当V图C悬。空时，
u1+ = 2/3VCC
当u+ > u-时，输出uc为高电平 三个5kΩ电阻构成分压器（1态）。
当u+ < u-时，输出uc为高电平 （0态）。
u2- = 1/3VCC
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6.1.1 555定时器的结构及工作原理
本章教学基本要求:
熟悉: (1)555定时器电路的结构、工作原理和引脚功能. (2) 由555定时器组成的单稳态触发器、多谐振荡和 施密特触发器的电路、工作波形和参数的计算。 （3）集成单稳态触发器和集成施特触以器的应用电 路。
了解： 石英晶体和门电路构成的方波发生器的基本电路。
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脉冲信号发生器.22页PPT
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Байду номын сангаас
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
脉冲信号发生器设计
摘要：本实验是采用fpga方式基于Alter Cyclone2 EP2C5T144C8的简易脉冲信号发生器，可以实现输出一路周期1us到10ms，脉冲宽度：0.1us到周期-0.1us,时间分辨率为0.1us的脉冲信号，并且还能输出一路正弦信号（与脉冲信号同时输出）。
输出模式可分为连续触发和单次手动可预置数（0~9）触发，具有周期、脉宽、触发数等显示功能。
采用fpga计数实现的电路简化了电路结构并提高了射击精度，降低了电路功耗和资源成本。
关键词：FPGA；脉冲信号发生器；矩形脉冲；正弦信号；引言(一)方案设计与比较脉冲信号产生方案：方案一、采用专用DDS芯片的技术方案：目前已有多种专用DDS集成芯片可用，采用专用芯片可大大简化系统硬件制作难度，内部数字信号抖动小，输出信号指标高；但专用芯片控制方式比较固定，最大的缺点是进行脉宽控制，测量困难，无法进行外同步，不满足设计要求。
方案二、单片机法：利用单片机实现矩形脉冲，可以较方案以更简化外围硬件，节约成本，并且也可以实现灵活控制、能产生任意波形的信号发生器。
但是单片机的内部时钟一般是小于25Mhz，速度上无法满足设计要求，通过单片机产生脉冲至少需要三条指令，所需时间大于所要求的精度要求，故不可取。
方案二：FPGA法：利用了可编程逻辑器件的灵活性且资源丰富的特点，通过Quartus软件的设计编写，实现脉冲信号的产生及数控，并下载到试验箱中，这种方案电路简单、响应速度快、精度高、稳定性好故采用此种方案。
(二)理论分析与计算脉冲信号产生原理：输入量周期和脉宽，结合时钟频率，转换成两个计数器的容量，用来对周期和高电平的计时，输出即可产生脉冲信号。
脉冲信号的精度保证：时间分辨率0.1us，周期精度：+0.1%+0.05us，宽度精度：+0.1%+0.05us，为满足精度要求，所以所选时钟频率至少1/0.05us=20MHZ,由于试验箱上大于10MHZ只有50MHZ，故选时钟信号50MHZ，此时精度1/50MHZ=0.02us<0.05us，满足精度要求。
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2、要冒一次险பைடு நூலகம்整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
脉冲信号发生器 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭