一种脉冲信号发生器的制作方法

本发明属于试验设备技术领域，具体涉及一种脉冲信号发生器。

背景技术：

信号发生器又称信号源或振荡器，是一种能够提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备，在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，作为测试的信号源或激励源使用。

脉冲信号发生器是信号发生器的一种，能够产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。

脉冲信号发生器通常设置有脉冲信号发生部分，脉冲信号处理部分和脉冲信号输出部分，首先脉冲信号发生部分用于产生脉冲信号，然后脉冲信号处理部分用于对脉冲信号发生部分产生的脉冲信号进行脉宽调节等处理，最后脉冲信号处理部分将调节过的脉冲输出。

现有技术中的脉冲信号发生器，其输出的脉冲信号类型单一且功率较弱，不具有带载能力，当被测设备对脉冲信号需求的类型较多时便不能满足需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种脉冲信号发生器，用于解决现有技术中脉冲信号发生器的脉冲信号类型单一的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种脉冲信号发生器，包括信号发生部分，信号处理部分和信号输出部分；信号发生部分包括信号发生电路，信号发生电路用于产生脉冲信号，并将脉冲信号发送给信号处理部分；

所述信号处理部分包括功率放大电路，所述信号输出部分包括电信号输出电路和光信号输出电路；功率放大电路用于接收脉冲信号，并对其进行功率放大后发送给信号输出部分；

所述光信号输出电路用于接收功率放大后的脉冲信号，并将其转化为光信号后输出；

所述电信号输出电路用于接收功率放大前或功率放大后的脉冲信号，并将其直接输出和/或经过电气隔离后输出。

本发明所提供的技术方案，在信号处理部分设置有功率放大电路，能够对脉冲信号进行功率放大处理，使脉冲信号发生器产生的脉冲信号具有带载能力。并且信号输出部分包括光信号输出电路和电信号输出电路，能够输出光信号和电信号，满足被测设备对光信号和电信号的需求，解决现有技术中脉冲信号发生器的脉冲信号类型单一的问题。

进一步的，所述光信号输出电路包括单模光信号输出电路和/或多模光信号输出电路；

所述单模光信号输出电路用于接收功率放大后的脉冲信号，并将其转化为一路光信号后输出；

所述多模光信号输出电路用于接收功率放大后的脉冲信号，并将其转化为至少两路光信号后输出。

设置单模光信号输出电路能够满足被测设备对单路光信号的需求，设置多模光信号输出电路能够满足被测设备对多路光信号的需求。

进一步的，所述电信号输出电路包括隔离电信号输出电路和/或不隔离电信号输出电路；

所述不隔离电信号输出电路用于接收功率放大前的脉冲信号或功率放大后的脉冲信号，并直接输出；

所述隔离电信号输出电路用于接收功率放大前的脉冲信号或功率放大后的脉冲信号，并对其进行电气隔离后输出。

设置隔离信号输出电路能够满足被测设备对脉冲信号进行电气隔离的需求，设置不隔离信号输出电路能够为被测设备提供不需要电气隔离的脉冲信号。

进一步的，所述隔离电信号输出电路包括光电耦合器，光电耦合器的输入端连接功率放大电路的输出端或功率放大电路的输入端，输入端用于输出电气隔离后的脉冲信号。

进一步的，所述信号发生部分包括单次脉冲发生电路和/或重频信号发生电路，单次脉冲发生电路和重频信号发生电路均设有对应的脉冲芯片，各脉冲芯片均连接有对应的触发装置；单次脉冲发生电路的触发装置每被触发一次，其脉冲芯片产生一个脉冲信号；重频信号发生电路的触发装置被触发后，其脉冲芯片连续产生脉冲信号。

在信号发生部分设置单次脉冲发生电路和重频脉冲发生电路，单次脉冲发生电路每触发一次产生一个脉冲波，重频信号发生电路出发后能够连续重复产生脉冲信号，从而满足不同工况的测试需求。

进一步的，所述单次脉冲发生电路和重频脉冲发生电路中的脉冲芯片均为lm555定时器。

lm555定时器的脉冲信号电路性能稳定且容易实现，成本比较低。

进一步的，所述信号处理部分还包括脉冲信号接收电路和脉宽调节电路；脉冲信号接收电路的输入端连接信号发生部分，用于从脉冲信号发生部分接脉冲信号，并将其发送给脉宽调节电路；脉宽调节电路用于调节脉冲信号的脉宽，并将调节后的脉冲信号发送给功率放大电路。

在信号处理部分设置脉宽调节电路，能够根据测试的需求，对脉冲信号的脉宽进行调节。

进一步的，所述信号处理部分还包括信号分档电路，设置在脉宽调节电路连接功率放大电路的线路上。

进一步的，还包括电源部分，用于为信号发生部分，信号处理部分和信号输出部分供电。

附图说明

图1为实施例中脉冲信号发生器的系统结构图；

图2为实施例中单次脉冲发生电路的电路图；

图3为实施例中重频脉冲发生电路的电路图；

图4为实施例中信号处理部分的电路图；

图5为实施例中隔离电信号输出电路的电路图；

图6为实施例中单模光信号输出电路的电路图；

图7为实施例中多模光信号输出电路的电路图；

图8为实施例中电源部分的电路图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种脉冲信号发生器，用于解决现有技术中脉冲信号发生器的脉冲信号类型单一的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种脉冲信号发生器，包括信号发生部分，信号处理部分和信号输出部分；信号发生部分包括信号发生电路，信号发生电路用于产生脉冲信号，并将脉冲信号发送给信号处理部分；

所述信号处理部分包括功率放大电路，所述信号输出部分包括电信号输出电路和光信号输出电路；功率放大电路用于接收脉冲信号，并对其进行功率放大后发送给信号输出部分；

所述光信号输出电路用于接收功率放大后的脉冲信号，并将其转化为光信号后输出；

所述电信号输出电路用于接收功率放大前或功率放大后的脉冲信号，并将其直接输出和/或经过电气隔离后输出。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本实施例提供一种脉冲信号发生器，其结构原理如图1所示，包括信号发生部分、信号处理部分、信号输出部分和电源部分，其中信号发生部分包括单次脉冲发生电路和重频脉冲发生电路；信号输出部分包括不隔离电信号输出电路，隔离电信号输出电路，多模光信号输出电路和单模光信号输出电路；电源部分供电连接信号发生部分，信号处理部分和信号输出部分。

单次脉冲发生电路如图2所示，是基于lm555定时器的脉冲发生电路，该lm555定时器的外围电路设有触发开关，当该触发开关每动作时，lm555定时器的输出端输出一个脉冲信号，即单次信号。

重频脉冲发生电路如图3所示，也是基于lm555定时器的脉冲发生电路，当该lm555定时器的电源端连接电源时，其输出端连续输出脉冲信号，即重频信号。并且该lm555定时器的外围电路设有可变电阻，通过调节可变电阻的阻值，能够调节该lm555定时器输出脉冲信号的频率。

信号处理部分如图4所示，包括cd4098芯片，lm555定时器和mic4421芯片；cd4098芯片的输入端连接单次脉冲信号发生电路的输出端和重频脉冲发生电路的输出端，接收单次脉冲信号发生电路的输出信号或者重频脉冲发生电路的输出信号；在cd4098芯片的外围电路中设有可变电阻，通过调节该可变电阻，可调节脉冲信号的脉宽；cd4098芯片的输出端连接信号处理部分lm555定时器的输入端，该lm555定时器的输出端连接mic4421芯片的输入端，mic4421芯片的输出端连接选通开关；mic4421芯片是功率放大芯片，对脉冲信号进行功率放大处理。由于mic4421芯片的输出端输出信号与其输入端输入信号电位相反，所以在脉冲信号输出部分需要进行相应的电位转换。

信号处理部分连接有选通开关sw1，通过选通开关sw1连接脉冲信号输出部分的不隔离电信号输出电路，隔离电信号输出电路，多模光信号输出电路和单模光信号输出电路。

不隔离电信号输出电路通过选通开关sw1中对应的开关连接信号处理部分中lm555定时器的输出端，也是连接功率放大芯片mic4421的输入端，将没有经过功率放大的脉冲信号直接输出给被测设备。

隔离电信号输出电路如图5所示，包括一个型号为6n137的光电耦合器，该光电耦合器输入侧的负极接地，正极通过选通开关sw1中一路对应的开关连接信号处理部分中lm555定时器的输出端，光电耦合器输出侧的负极接地，正极连接电源，并将光电耦合器输出侧正极作为隔离电信号输出电路的输出端。当信号处理部分中lm555定时器的输出端输出低电平信号时，隔离电信号输出短路的输出端输出高电位信号；当信号处理部分中lm555定时器的输出端输出高电位信号时，隔离电信号输出电路输出低电位信号。

单模光信号输出电路如图6所示，单模光信号输出电路的输入端通过选通开关sw1中一路对应的开关连接信号处理部分中定时器的输出端，从功率放大芯片mic4421的输出端接收功率放大后的脉冲信号，并将其转化为光信号输出给被测设备。

多模光信号输出电路如图7所示，包括一个三极管和一个扩展芯片，三极管的集电极连接光电转换芯片hfbr-1414的控制端口，发射极接地，基极通过选通开关sw1中一路对应开关连接mic4421芯片的输出端；光电转换芯片设有至少两个输出端。当mic4421芯片输出低电位信号时，多模光信号输出电路中的三极管不导通，光电转换芯片的控制端处于悬浮状态，输出端没有信号输出；当mic4421芯片输出高电位信号时，多模电信号输出电路中的三极管导通，光电转换芯片的控制端接地，光电转换芯片的所有输出端都输出光信号，从而实现向被测设备输出多路输出光信号。

电源部分包括如图8所示，设有端子xs1和xs2，端子xs1和端子xs2从外部取电，并分别在稳压管d2和稳压管d3以及其他电容的作用下，分别输出稳定的5v电压，供信号发生部分，信号处理部分和信号输出部分中的用电部件用电。

本实施例中，信号发生部分的不隔离电信号输出电路和隔离电信号输出电路都接收的是功率放大前的脉冲信号；作为其他实施方式，可以将不隔离电信号输出电路和隔离电信号输出电路的输入端通过选通开关sw1中相应的开关连接功率放大芯片mic4421芯片的输出端，即接收功率放大后的脉冲信号。

作为其他实施方式，脉冲信号输出部分可以只设置单模电信号输出电路，多模电信号输出电路，隔离电信号输出电路和单模光信号输出电路中的一种或几种，也可以设置其他方式的输出电路。