快速边沿脉冲发生器 350ps

快速边沿脉冲发生电路，使用 74LVC1G14 施密特触发器作为振荡器，频率约为 500 kHz。振荡器驱动 74LVC1G04 作为缓冲器，然后驱动 ADCMP606 比较器的 + 输入。比较器的 - input 保持在中间电源，带有旁路分压器。输出交流耦合到 SMA 连接器。更多内容见下文。

带宽和上升时间的定义

带宽是正弦波信号的屏幕显示比同样大的 1 MHz 正弦波的屏幕显示小 3 dB 的频率。换算成单位长度，这相当于筛网振幅减少了 0.707 倍。如果以 10 cm 的高度显示 1 MHz 的正弦波，则带宽由高度仅为 7.07 cm 的示波器屏幕上出现的同等大信号的频率决定。在下面左侧的示例中，示波器的带宽约为 64 MHz。
上升时间是示波器显示极快脉冲前缘 80% 所需的时间。从右图中可以看出，装置写入 10% 振幅的时间 t1 的 80% 被计为写入 90% 振幅的时间 t2。在此示例中，上升时间等于时间 t1 和 t2 之间的时间间隔。

方法 1：使用 HF 正弦波发生器

检查示波器带宽的第一种方法是使用非常宽带的正弦波发生器。条件是保证该器件具有绝对笔直的幅度/频率特性。这意味着，如果您将输出电压设置为 1.0 V，则器件将在所有频率下提供 1.0 V 的输出电压。您可以使用宽带交流电表进行检查。下图显示了这种测量的工作原理。首先馈送频率为 1 MHz 的信号，并将水平光标放在正弦波的顶部。您慢慢增加频率，将示波器的灵敏度保持在相同位置。但是，您可以更快地设置时基。您将看到屏幕上的信号越来越小。在某个地方，正弦波的 top-to-top 值等于两个光标之间距离的 70%。

这就是示波器的带宽。在下面的示例中，我们根据制造商检查了带宽为 100 MHz 的示波器的带宽。你可以看到这是无稽之谈，即使在 25 MHz 时，正弦波的顶到顶值也小于光标之间距离的 70%。

测量示波器带宽的好方法！这种方法的唯一问题是，您可能没有正弦波发生器和电压表来传输或测量高达 100 MHz 的信号，并且具有绝对平坦的幅度/频率特性。这样的设备，即使是二手或三手，也相当昂贵！

方法 2：使用极快脉冲发生器

示波器的带宽和上升时间之间存在数学关系：

Bandbreedte (MHz) = 350 / stijgtijd (ns)
带宽（MHz） = 350 / 上升时间（ns）

如果测量的上升时间为 10 ns，则示波器的带宽为 35 MHz。

对于这种测量，您需要一个脉冲发生器，它能提供良好的矩形信号，其上升时间比示波器的上升时间小得多。毕竟，您只需测量示波器的上升时间，而不是示波器的上升时间加上输入脉冲的上升时间！

快速边沿脉冲发生器

ADI 公司的 ADCMP606

在下图中，我们总结了该 IC 的内部框图、连接和输出级的开关。比较器有两个输出，本应用中只使用其中一个。两个功率晶体管具有 50 Ω 的电源电压电阻器。

输出级根据 CML 技术工作。该首字母缩略词代表“Current Mode Logic”。该逻辑的原理是恒流源在两个功率晶体管之间分配电流，并发送电流最大的一个或另一个。因此，功率晶体管远离饱和和锁定，因此半导体可以非常快速地从一种逻辑状态切换到另一种逻辑状态。缺点是输出电压的幅度不超过半伏特。对于此应用程序，这当然不是缺点。