一个实用的电子交换器

(一)前言鉴于我校无线电基础课实验室有大量的SBT—5同步示波器,该示波器灵敏度高,性能稳定,波形清晰,频带宽,结构牢固,很适合无线电基础课教学使用。但该示波器只有单线,而在实验室中经常需要用双线示波器观察信号。如基础课添置双线示波器则需要大量资金,而原有的同步示波器则不能充分发挥其作用。为了满足实验教学的要求,和提高SBT—5的利用率,我们本着勤俭办学的精神,制了一台电子交换器,配合SBT—5或其他单线     

示波器扫描与触发方式的选择

正确选择示波器的扫描和触发方式,是进行电子测试和获得正确数据的前提,也是示波器应用的难点。示波器常用连续和触发两种扫描方式,通过对其原理的介绍和对脉冲信号测试的对比分析,揭示两种方式不同的测试特征。触发扫描有常态、自动和单次三种触发方式,通过对其工作机制的探讨,结合实际应用的经验,得出基于不同测试信号和测试目的的触发方式选择方法,以解决示波器应用和教学中的难点问题。     

交叉触发脉冲回波重叠法及其基于本法的液体声速仪

本文对原来测量超声声速的脉冲回波重叠法发展改进为交叉触发脉冲回波重叠法.即在示波器上显示脉冲回波时,前一次发射脉冲所产生的一组反射脉冲波列,按正常情况触发显示,而紧随的下一次发射脉冲所产生的一组反射脉冲波列,在触发时刻上,比正常情况延后一个时间值,其值等于超声脉冲在样品中来回一次的时间,如此循环.因而在示波器屏上就可看到整个反射波列相应地一一重叠的波形.其延后的时间值,可由数字式频率计读出.再籍调节示波器的扫描速度及扫描延时,即可很方便地观察重叠波形中的任何部分. 我们还利用这种测量方案,研制成了一种适用于液体的声速仪,可直接读得声速值,使用灵便.     

紫外探针光信号与加速器负载电流脉冲的精密同步技术

 作为探针光源的Nd∶YAG激光器在其外触发控制线路固有延迟减小至100 ns后,从脉冲加速器形成线的主开关处选取Q开关的触发输入信号,利用示波器将激光器Q开关触发信号、加速器主开关触发信号、激光信号以及负载电流信号进行时间关联,测量结果作为调节系统延迟时间的依据,实现了探针光脉冲与加速器负载电流脉冲之间的精密同步,同步精度达到9.6 ns。     

新型光示波管的研究

本文描还了我们研制的一种新型光示波管的设计特点及测试结果.这种光示波管配以适当的控制电路和读出系统所组成的光示波器,能直接测量光脉冲,并能测量电脉冲;既可测量单次脉冲,又可测量重复脉冲;测量重复脉冲时,测量范围可达0～数GHz(10⁹Hz)的任意频率的重复脉冲.这种新型光示波管的光谱响应范围宽,实测时间分辨率达5ps,工作于椭圆扫描方式.它抛弃了以往光示波管所采用的取样狭缝,而是采用脉冲提取电极,通过调节控制电路使其工作于特殊的同步方式,从而克服了取样光示波器测量时间长、重复性不好等缺点.最后给出了静态椭圆扫描图象和动态时间分辨率的测试结果.     

模块化多路同步快脉冲触发源设计

基于超快速高压大功率半导体开关、脉冲形成电路以及同心等间距传输的关键技术,提出一种模块化多路同步快脉冲触发源技术方案。设计出在负载阻抗为50Ω时,可同步输出两种快脉冲触发信号:一种幅度大于20V(4路)、脉冲前沿小于820ps、脉冲宽度大于100ns;另一种则是幅度大于100V(4路)、前沿小于1.4ns、脉宽大于100ns;在外触发作用下,触发源系统抖动和脉冲输出同步分散性分别达到2ns和36.6ps。电路结构上充分利用等间距电信号传输的原理,实现了快脉冲触发源模块化的设计。通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,给出了在外触发脉冲单次和重频(5kHz)作用下该同步快脉冲触发源输出的实验结果。     

振动合成的瞬时过程动态显示

在讲解振动合成时,通常用三角函数、复数或旋转矢量的办法处理.然而这些数学方法并不能给学生直接的物理图象. 为显示同方向振动合成的瞬时过程,我们将两个超低频讯号分别通过振动继电器后送入示波器,使普通示波器成为三线示波器,在萤光屏的三个位置上同时显示出两个分振动和一个合振动的波形,其实验装置简图如图一所示. 这种办法相当于采用电子开关的三线示波器。我们采用的是简单的振动继电器.由它快速通断,使两个讯号分别输入或同时输入示波器(见图二),从而得到讯号1,讯号2以及其合成的波形.由于在每个分讯号上加上直流位移电压,使得三个…     

基于感应变压器原理的多路开关同步触发技术

为满足直线变压器驱动源(LTD)中大规模开关同步触发的技术需求,提出了一种采用逆LTD结构、基于感应变压器原理的多路LTD开关同步触发技术（LTD-trigger）。它的工作原理类似若干个串联工作的脉冲变压器,即初级输入一个高压快脉冲,通过脉冲变压器的感应耦合后在次级输出多路的同步触发脉冲,且能够与LTD中的气体开关形成很好的对应关系。与传统的触发技术相比,LTD-trigger的同轴结构有效地减小了触发脉冲的延时与抖动,并且通过合理设计,能够满足LTD模块对于同步触发的要求。分析了LTD-trigger的工作原理,建立了电路模型和仿真模型,通过仿真结果和一些故障模式分析,结合已开展的初步实验结果,验证了同步触发技术的可行性。     

调频调场式电子顺磁共振波谱仪

本文叙述一种新型的电子顺磁共振波谱仪,它的特点是采用了调频调场结合的方法,因而简化了结构。又由于利用了魔T平衡调节,并给微波晶体二极管加正偏压,使得它的噪声降低到接近热噪声的水平,同时提高了检波效率,因而获得了较高的灵敏度。在示波器上可以观察到5×10^-9克分子DPPH的讯号,讯号噪声比为2:1,仪器的工作频率是9690Mc/s。 关键词：     

"示波器的使用"实验教学中的两个常见问题

本文对“示波器的使用”实验教学中关于触发电平的作用、调节它的目的和水平扫描点匀速运动的问题进行了分析和论证。     

多路强脉冲同步触发系统及其调试

本文介绍了一台能同时输出48路正脉冲和48路负脉冲的强脉冲同步触发系统,供GBH-1主压缩场放电回路使用。介绍了该触发系统的性能.调试方法和测量手段。     

自动跟踪式同步机在高速摄影中的应用

自动跟踪式同步机是一种新型的多功能计时、延时仪器。它可以μs精度测量和显示被测时间间隔,并根据测量值自动跟踪被测对象,以±0.2μs的精度输出多路延时讯号,解决各种高速摄影中的同步问题。它具有极强的抗干扰能力,可以在放电电压1mv,放电电流10kA,空间电磁场5kV/m的强电磁干扰的恶劣条件下正常工作。本文详细介绍了自动跟踪式同步机在脉冲X光摄影、可见光高速摄影、动光弹摄影中的应用及其结果。     

脉冲氙灯电源研究

高速摄影的同步照明光源是利用脉冲氙灯作为输出负载的一种高亮度闪光光源。它的驱动电路采用脉冲形成网络PFN电路,利用Orcad Pspice软件对PFN放电电流仿真,其仿真结果具有一定的指导意义。电源具有手动触发和同步触发功能,同时输出脉冲的前沿和后沿具有良好的时间响应,氙灯充电电压0~3.5 kV可调,触发信号与光波形延时时间125 μs;实验结果验证了电源设计原理和技术方案的可行性。     

“神光”Ⅲ电光开关电源中的同步延时控制

“神光”Ⅲ装置中主放大级采用大口径等离子体电极的电光开关作系统隔离单元，主要抑制反向激光束和其他杂散光束。它主要由普克尔盒(PEPC)、两台等离子体脉冲发生器、开关脉冲发生器等组成。等离子体发生器由预燃脉冲和放电脉冲产生电路组成。预燃脉冲触发预电离后维持一定的电压和电流，持续时间0．5s。在预燃脉冲的0．4s处触发闸流管以形成脉冲放电等离子体。两台等离子体发生器要求同步，电流起点的偏离≤50ns。     

闪光二号加速器气体主开关同步触发系统

 设计并调试了闪光二号加速器气体主开关同步触发系统。该系统主要由同步控制部分和高压脉冲形成部分构成。整个触发过程包括同步信号的引出、整形滤波、快速比较电路传输、前级脉冲形成、高压脉冲产生。通过对同步信号的整形处理,解决了发生器电流上的高频信号干扰问题;经过快速比较电路和前级脉冲后,选取了同步信号开始工作的时间点,并形成十几V的触发信号;高压脉冲形成部分主开关采用场畸变结合预电离的方式,该结构的气体开关时间响应为50 ns,抖动小于5 ns,满足使用要求。调试结果表明:该系统输出脉冲电压幅值100 kV,前沿小于10 ns,系统的工作时延440 ns,抖动13.5 ns;可通过增加电缆长度来控制触发信号到达气体开关的时刻,实现气体主开关与Marx发生器的延时同步工作。     

晶闸管串联开关及同步触发系统研制

为满足脉冲功率源对高电压、大电流开关的需求,利用传统晶闸管均压技术,将多个晶闸管串联,研制出额定电压10kV,额定电流500A的晶闸管串联开关。根据晶闸管的触发原理,设计出同步触发多个晶闸管的触发系统。该触发系统采用绝缘栅双极型晶体管开关对直流电压阻断产生脉宽可调的低压脉冲,经多个隔离脉冲变压器升压,产生多路同步触发信号。对晶闸管触发系统及晶闸管串联开关进行了测试,测试结果表明:晶闸管触发系统可输出20V,1A的多路同步触发信号,触发信号的脉宽30~60μs可调,重复频率100Hz;晶闸管串联开关每路静态均压和动态均压波动小,在高电压条件下能稳定工作。     

DSO的稳定触发及FFT应用

对数字存储示波器的触发设置及FFT运算中的关键问题,即触发信源、触发模式、触发方式的选择进行了详细的阐述,给出了信号不能稳定触发时的具体处理方法;对决定着能否对一些复杂信号和微弱信号稳定同步触发的两个重要功能,即触发灵敏度及触发释抑时间的设置,进行了分析与实际测试;对DSO具有的FFT功能的设置及应用进行了阐述。这些功能的正确使用,是充分发挥数字存储示波器对信号强大捕获及分析处理功能的关键因素。     

重离子治疗肿瘤点扫描控制系统

为了实现重离子治疗肿瘤点扫描,对扫描磁铁进行相应的控制。治疗计划进行剂量与肿瘤适形数据的生成,并传输至点扫描控制器与剂量控制器。同时也向点扫描控制器中存入事例数据,以纳入整个加速器控制时序,等待同步时间事例系统的事例触发。点扫描控制器根据剂量控制器的脉冲控制换点治疗操作以及进行换点治疗的扫描磁铁插值算法平滑处理。剂量控制器对气体电离室前端电子学已经刻度的剂量脉冲进行计数。当达到治疗剂量时,控制法拉第筒来阻挡束流,实现点扫描安全治疗。实验证明在现有的电源与磁铁等设备条件以及束流品质下,点扫描控制系统能实现2mm点间距扫描。     

紫外准分子激光通过光纤传输触发低抖动球隙开关

本文研究了紫外XeCl准分子激光(308nm)在石英光纤中的传输特性.激光讯号通过光纤传输触发球隙开关的实验结果表明,激光触发的抖动时间小于3ns.用同一激光束通过两根光纤分别触发两个球隙开关,使两个球隙开关具有很好的同步特性.     

对称脉冲强磁场发生器的研制

 对称脉冲强磁场发生器是一台能够产生周期为10 μs左右的强磁场装置,由10 μF的脉冲电容作为储能系统,平板传输线、电缆和气体开关作为传输系统,单匝线圈作为负载。为了使两个对称布置的负载能同时工作,设计了一个能同时输出8路脉冲信号的同步触发系统,其时间分散性约为20 ns。在常温常压下,当储能电容和同步触发系统分别加压到28 kV和49 kV并且气体开关工作气压为80 kPa时,线圈中心最大磁感应强度约为18 T。