펄스 발생기

펄스 발생기(Pulse generator)는 직사각형의 펄스를 생성하는 데 사용되는 전자 회로 또는 전자 테스트 장비이다. 펄스 발생기는 주로 디지털 회로 작업에 사용되며, 관련 함수 발생기는 주로 아날로그 회로에 사용된다.

벤치 펄스 발생기
섬네일|시간 t1의 직사각형 펄스
간단한 벤치 펄스 발생기는 일반적으로 펄스 반복률(진동수), 펄스 폭, 내부 또는 외부 트리거에 대한 지연 및 펄스의 고전압 및 저전압 레벨을 제어할 수 있게 한다. 더 정교한 펄스 발생기는 펄스의 상승 시간과 하강 시간을 제어할 수 있게 한다. 펄스 발생기는 수 분에서 1피코초 미만에 이르는 폭(지속 시간)의 출력 펄스를 생성할 수 있다.

펄스 발생기는 일반적으로 전압원이며, 진정한 전류 펄스 발생기는 소수의 공급업체에서만 제공된다.

펄스 발생기는 디지털 기술, 아날로그 기술 또는 두 가지 기술의 조합을 사용하여 출력 펄스를 형성할 수 있다. 예를 들어, 펄스 반복률과 지속 시간은 디지털로 제어될 수 있지만, 펄스 진폭과 상승 및 하강 시간은 펄스 발생기의 출력 단에 있는 아날로그 회로에 의해 결정될 수 있다. 올바른 조정으로 펄스 발생기는 50% 듀티 사이클의 방형파도 생성할 수 있다. 펄스 발생기는 일반적으로 단일 채널이며, 하나의 진동수, 지연, 폭 및 출력을 제공한다.

광 펄스 발생기
광 펄스 발생기는 반복률, 지연, 폭 및 진폭 제어 기능을 갖춘 전기 펄스 발생기의 광학적 등가물이다. 이 경우 출력은 일반적으로 LED 또는 레이저 다이오드에서 나오는 빛이다.

다중 채널
alt=피코초 펄스 발생기|섬네일
새로운 종류의 펄스 발생기는 독립적인 폭과 지연, 독립적인 출력 및 극성을 가진 여러 채널을 생성할 수 있다. 종종 디지털 지연/펄스 발생기라고 불리며, 최신 설계는 각 채널마다 다른 반복률을 제공하기도 한다. 이러한 디지털 지연 발생기는 여러 장치를 동기화, 지연, 게이팅 및 트리거링하는 데 유용하며, 일반적으로 하나의 이벤트에 대해 사용된다. 또한 동일한 장치를 여러 번 트리거하거나 게이트하기 위해 여러 채널의 타이밍을 하나의 채널로 다중화할 수도 있다.

새로운 종류의 펄스 발생기는 여러 입력 트리거 연결과 여러 출력 연결을 모두 제공한다. 여러 입력 트리거를 통해 실험자는 동일한 타이밍 컨트롤러를 사용하여 트리거 이벤트와 데이터 수집 이벤트를 모두 동기화할 수 있다.

일반적으로 몇 마이크로초 이상의 폭을 가진 펄스 발생기는 이러한 펄스의 타이밍을 위해 디지털 카운터를 사용하는 반면, 약 1나노초에서 몇 마이크로초 사이의 폭은 일반적으로 RC(저항-커패시터) 네트워크 또는 스위치드 지연선과 같은 아날로그 기술에 의해 생성된다.

마이크로파 펄서
약 100피코초 미만의 폭을 가진 펄스를 생성할 수 있는 펄스 발생기는 종종 "마이크로파 펄서"라고 불리며, 일반적으로 스텝 리커버리 다이오드(SRD) 또는 비선형 전송선(NLTL) 방법(예: )을 사용하여 이러한 초단 펄스를 생성한다. 스텝 리커버리 다이오드 펄스 발생기는 저렴하지만 일반적으로 몇 볼트의 입력 구동 레벨이 필요하고 중간 정도의 높은 수준의 랜덤 지터(일반적으로 연속 펄스가 발생하는 시간의 바람직하지 않은 변화)를 가지고 있다.

NLTL 기반 펄스 발생기는 일반적으로 지터가 낮지만 제조가 더 복잡하며 저비용 모놀리식 IC에 통합하는 데 적합하지 않다. 새로운 종류의 마이크로파 펄스 생성 아키텍처인 RACE (Rapid Automatic Cascode Exchange) 펄스 생성 회로는 저비용 모놀리식 IC 기술을 사용하여 구현되며 1피코초만큼 짧은 펄스와 초당 300억 개를 초과하는 반복률을 생성할 수 있다. 이러한 펄서는 일반적으로 군사 통신 응용 분야 및 저전력 마이크로파 트랜시버 IC에 사용된다. 이러한 펄서는 연속 주파수 클럭에 의해 구동될 경우 마이크로파 콤 발생기 역할을 하여 펄스 반복률의 정수 배수에서 100기가헤르츠를 훨씬 넘는 출력 주파수 성분을 갖게 된다(예: ).

응용 분야
펄스는 테스트 중인 장치에 주입되어 자극, 클럭 신호로 사용되거나 장치를 통해 진행하면서 분석되어 장치의 적절한 작동을 확인하거나 장치의 오류를 정확히 찾아낼 수 있다. 펄스 발생기는 스위치, 레이저 및 광학 부품, 변조기, 증폭기 및 저항 부하와 같은 장치를 구동하는 데도 사용된다. 펄스 발생기의 출력은 신호 발생기의 변조 신호로도 사용될 수 있다. 비전자 응용 분야에는 재료 과학, 의료, 물리학 및 화학 분야가 포함된다.

예시
 탄도 시험에는 고전압 펄스 발생기가 사용된다 

 단일 채널 펄스 발생기는 1950년대에 존재했다 





 각주 

 외부 링크 

 1960년대와 1970년대 HP 펄스 발생기 제품군의 진화 - HP 메모리 프로젝트
 프로브 및 오실로스코프 응답 측정을 위한 50ps 상승/하강 시간 애벌런치 펄스 발생기 - 짐 윌리엄스의 리니어 테크놀로지 앱 노트 47 페이지 93

분류:전자 회로
분류:전자 테스트 장비