10ns_500ns宽度连续可调的快速光脉冲发生器

### 10ns_500ns宽度连续可调的快速光脉冲发生器 #### 摘要 本文介绍了一种基于叠加原理设计的快速光脉冲发生器，该发生器能够产生从10ns到500ns宽度连续可调的脉冲。这种发生器通常应用于精密检测领域，通过调整脉冲宽度来满足不同应用场景的需求。 #### 引言 在光电二极管动态测试仪中，传统使用的光脉冲发生器输出的是固定宽度的脉冲（例如10ns、50ns和200ns），这不仅限制了脉冲宽度的选择范围，而且还存在电路之间的相互干扰问题，增加了调试的难度。为了克服这些问题，在生产新一代光电二极管动态测试仪时，研究团队设计了一种新的脉冲电路，该电路利用脉冲叠加原理生成宽度连续可调的脉冲信号。随后，利用这些脉冲信号驱动半导体发光二极管或激光器，产生了10ns至500ns宽度连续可调的光脉冲。 #### 基本原理及电路 宽度连续可调的脉冲发生器是基于叠加原理设计的。具体来说，通过与非门的逻辑功能实现了脉冲信号的叠加过程。该过程的基本原理如下： 1. **叠加原理**：当两个频率相同但极性、宽度及相位不同的脉冲信号进入叠加器时，可以在输出端产生一个具有特定宽度的新脉冲信号。根据需要选择输入脉冲的极性、宽度及其相对相位，即可在叠加器输出端获得所需的脉冲信号。 2. **电路设计**：输入脉冲信号被分别送入两个单稳态触发器。其中一个单稳态触发器输出宽度可变的正脉冲，另一个则被用来产生负脉冲信号。这两个脉冲信号经过适当的处理后送入叠加器，最终产生宽度连续可调的脉冲信号。 3. **具体实现**：单稳态触发器的输出脉冲宽度取决于触发信号的宽度。通过调整触发信号的宽度，可以控制单稳态触发器的输出脉冲宽度，从而实现输出脉冲宽度的连续可调。在实际应用中，由于电子元件存在一定的响应时间，最小脉冲宽度会受到限制。本设计采用的器件响应时间一般小于10ns，最快的甚至可以低于5ns，因此能够实现从10ns到500ns宽度连续可调的脉冲信号输出。脉冲的上升时间小于5ns，幅度可在一定范围内连续可调。 #### 光脉冲发生器 利用上述电路产生的电脉冲信号驱动发光器件（如半导体发光二极管或激光器），可以产生宽度及强度均可调的光脉冲。在光电二极管动态测试仪中，光脉冲是由与仪器主机经电缆连接的光脉冲输出头（简称发光头）产生的。发光头可以根据需要调节光脉冲的宽度和强度，以适应不同的应用场景。 #### 应用实例 本设计的光脉冲发生器已成功应用于光电二极管动态测试仪中，极大地提高了设备的性能和适用范围。通过调节脉冲宽度和强度，可以更好地模拟各种光照环境，从而更准确地评估光电二极管在不同条件下的性能表现。此外，该发生器还具有较高的稳定性和可靠性，适用于各种精密测量和测试任务。 基于叠加原理设计的快速光脉冲发生器提供了一种灵活且高效的解决方案，能够在10ns至500ns范围内连续调整脉冲宽度，适用于多种精密检测场景。通过优化电路设计，可以进一步提高脉冲发生器的性能，满足更多复杂的应用需求。