[实用新型]一种脉冲信号发生器

说明书

本实用新型公开了一种脉冲信号发生器，能够产生高压高精度脉冲信号，适用于对特高频UHF信号检测器的现场信号进行模拟。该脉冲信号发生器主要包括：输入装置、CPU、数字模拟转换器DAC、运放跟随电路、高压隔离放大电路、过压保护电路、输出控制电路、电源模块、以及显示器。其中，CPU通过输入装置接收脉冲参数，并基于脉冲参数生成控制信号来控制DAC；DAC根据CPU的控制信号产生对应电压值的脉冲信号；过压保护电路对高压隔离放大电路输出的脉冲信号进行抑制，以避免输出控制电路中在进行开关控制时产生电压冲击；输出控制电路与过压保护电路的输出端连接，并通过高速开关控制器来控制输出开关的工作频率。

技术领域

本实用新型涉及脉冲信号发生技术领域，尤其涉及一种脉冲信号发生器。

背景技术

脉冲信号发生器是信号发生器的一种，分为通用型和专用型两大类。通用型脉冲信号发生器，用于实验室进行一般性科学实验。专用型脉冲信号发生器，用于某些专用设备的研制、测试、生产和维修。

脉冲信号发生器需要上升沿和下降沿时间很快，理想的脉冲信号需要达到纳秒级，在提高输出电压等级的同时一般的信号发生电路达不到理想的速度。

现有的脉冲信号发生器，多数为低压信号输出。申请公布号为CN107634648A的中国发明专利申请公开了一种脉冲信号发生器及控制方法，采用输出可变占空比的PWM信号控制变压器的通/断时间比例，实现变压器蓄能占空比的匀速增加，从而实现变压器输出端电压的匀速上升。该方案虽然能够产生较高电压的脉冲信号，但存在幅值精度差等技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种脉冲信号发生器，能够产生高压高精度脉冲信号，适用于对特高频UHF信号检测器的现场信号进行模拟。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种脉冲信号发生器，其包括：输入装置、CPU、数字模拟转换器DAC、运放跟随电路、高压隔离放大电路、过压保护电路、输出控制电路、以及电源模块；

其中，CPU通过输入装置接收脉冲参数，并基于脉冲参数生成控制信号来控制DAC；DAC根据CPU的控制信号产生对应电压值的脉冲信号；产生的脉冲信号依次输入运放跟随电路和高压隔离放大电路；高压隔离放大电路在CPU的控制下，对脉冲信号的最大幅值进行控制；过压保护电路对高压隔离放大电路输出的脉冲信号进行抑制，以避免输出控制电路中在进行开关控制时产生电压冲击；输出控制电路与过压保护电路的输出端连接，并通过高速开关控制器来控制输出开关的工作频率。

优选的，所述高压隔离放大电路采用瞬态电压抑制TVS和钳位电路对脉冲信号的最大幅值进行控制。

优选的，所述电源模块包括蓄电池、电源转换电路、以及隔离电源升压电路；

其中，电源转换电路采用DC-DC转换结构来输出3.3V和5V电源，并向数字器件供电；隔离电源升压电路用于产生150V高压电源，并向模拟器件供电。

优选的，所述模拟器件包括运放跟随电路、高压隔离放大电路、过压保护电路以及直流转直流电源转换电路中的一者或多者；

并且，CPU的控制信号输出端通过CTRL-IN(控制信号输入)端口经由第一电阻向第一放大器的DONE端口输入控制信号，使第一放大器通过SW端口控制变压器的端口8，并通过端口4输出高频信号；变压器T1的端口5与5V电源输入端连接，端口1接地；第一放大器的SW端口经由第一二极管接地，VIN端口与5V电源输入端连接并经由第一电容接地；

变压器端口4输出的高频信号依次经由第二二极管、第三二极管D3、以及第二电阻R2输入第二放大器的反相输入端；第二放大器的反相输入端经由第三电阻接地；第二二极管与第三二极管之间经由第二电容接地。