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Un generador de pulsos es un dispositivo que produce ráfagas de energía controladas, caracterizadas por atributos como la duración (comúnmente conocida como ancho de pulso ), el tiempo de subida y bajada, la amplitud y la frecuencia de repetición . Se implementan de diversas maneras, incluyendo como componentes básicos de sistemas, instrumentos de laboratorio y científicos, y equipos industriales.
Los generadores de pulsos se utilizan para crear pulsos precisos y repetibles, que a su vez se emplean para activar respuestas en otros equipos o estimular medios externos. Los pulsos generados suelen ser de naturaleza eléctrica, óptica, térmica o mecánica, aunque también pueden ser de otras características. Los generadores de pulsos se utilizan habitualmente para proporcionar estímulos en aplicaciones como pruebas, sistemas de control, comunicaciones, dispositivos médicos y sistemas ópticos.
generadores de impulsos eléctricos
generadores de impulsos elementales
Los generadores de pulsos elementales se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Algunos ejemplos son los temporizadores digitales de un solo disparo y los multivibradores analógicos monoestables , que emiten un único pulso al activarse, y los generadores de pulsos de funcionamiento libre, como los temporizadores de intervalo periódico y los multivibradores astables .
Generadores de impulsos de sobremesa
Los generadores de pulsos de sobremesa suelen permitir controlar la frecuencia de repetición, la duración y el retardo respecto a un disparador interno o externo, así como los niveles de tensión alta y baja de los pulsos. Los generadores más sofisticados permiten controlar el tiempo de subida y bajada . Existen generadores de pulsos con duraciones que van desde minutos hasta menos de un picosegundo. Generalmente, los generadores de pulsos de sobremesa son fuentes de tensión , aunque algunos pueden generar pulsos de corriente.
Los generadores de pulsos pueden utilizar técnicas digitales , analógicas o ambas para generar los pulsos de salida. Por ejemplo, la frecuencia de repetición y la duración del pulso pueden controlarse digitalmente, mientras que la amplitud y los tiempos de subida y bajada pueden determinarse mediante circuitos analógicos en la etapa de salida del generador. Con el ajuste adecuado, los generadores de pulsos también pueden producir una onda cuadrada con un ciclo de trabajo del 50 % . Generalmente, los generadores de pulsos son monocanal, proporcionando una frecuencia, retardo, ancho y salida.
Instrumentos multicanal
Algunos generadores de pulsos cuentan con funciones como múltiples entradas de disparo y múltiples canales de salida con anchos, retardos, polaridades y frecuencias de repetición independientes. Algunos pueden combinar canales seleccionados en una sola salida para generar señales más complejas. Estos generadores de retardo digital son útiles para sincronizar, retardar, controlar y disparar circuitos externos, generalmente en relación con un único evento. Las múltiples entradas de disparo facilitan la sincronización entre los eventos de disparo y adquisición de datos.
Los generadores de pulsos con anchos superiores a unos pocos microsegundos emplean contadores digitales para la temporización de los pulsos, mientras que los anchos comprendidos entre aproximadamente un nanosegundo y varios microsegundos se generan normalmente mediante técnicas analógicas como redes RC (resistencia-condensador) o líneas de retardo conmutadas.
generadores de pulsos de microondas
Los generadores de pulsos capaces de producir pulsos con anchos inferiores a aproximadamente 100 picosegundos, a menudo denominados generadores de pulsos de microondas , suelen generar pulsos mediante diodos de recuperación escalonada (SRD) o líneas de transmisión no lineales (NLTL). Los generadores de pulsos SRD son económicos, pero generalmente requieren varios voltios de entrada y presentan una fluctuación significativa (variación temporal entre pulsos sucesivos). Los generadores de pulsos NLTL suelen tener menor fluctuación, pero no pueden integrarse en circuitos integrados monolíticos de bajo coste. Se ha demostrado otro método, denominado RACE (Intercambio Rápido Automático de Cascode), [ 1 ] en forma de circuito integrado monolítico, que produce pulsos de tan solo un picosegundo y frecuencias de repetición superiores a 30.000 millones de pulsos por segundo.
generadores de impulsos ópticos
Los generadores de pulsos ópticos emiten pulsos de luz y permiten controlar parámetros como la frecuencia de repetición, el retardo entre la señal de disparo y la salida del pulso, la duración del pulso y la intensidad luminosa. La luz suele ser producida por un LED o un diodo láser.
generadores de impulsos mecánicos
Un deflectómetro de impacto es un dispositivo de prueba utilizado para evaluar pavimentos y vías férreas. Durante su funcionamiento, produce un pulso de carga mecánica al dejar caer un peso sobre un mecanismo conformador de pulsos y transmitir dicho pulso al pavimento a través de una placa de carga.
Aplicaciones
Se pueden inyectar pulsos en un dispositivo que se está probando y utilizarlos como estímulo, señal de reloj o analizarlos a medida que avanzan a través del dispositivo, lo que permite confirmar el correcto funcionamiento del mismo o detectar una falla en el mismo.
Los generadores de pulsos se utilizan para accionar dispositivos como interruptores, láseres y componentes ópticos, moduladores, intensificadores y cargas resistivas.
En los contadores de frecuencia , los generadores de pulsos se utilizan para controlar el intervalo de medición, conocido como tiempo de puerta .
La salida de un generador de pulsos puede utilizarse como señal de modulación para un generador de señales .
Entre las aplicaciones no electrónicas se incluyen las de la ciencia de los materiales, la medicina, la física y la química. Por ejemplo, los generadores de pulsos se utilizan en la electroforesis en gel de campo pulsado para separar las moléculas de ADN según su tamaño.
Referencias
- ↑ Joel M. Libove; Brendan R. Illingworth; Steven J. Chacko; Hal L. Levitt (agosto de 2008). "Arquitectura monolítica de muestreador/pulsador que supera los 100 GHz" . Microwave Journal . 51 (8): 86. Archivado del original el 2 de octubre de 2011.
Enlaces externos
- Evolución de la línea de productos de generadores de impulsos de HP durante las décadas de 1960 y 1970 - Proyecto de memoria de HP
- Generador de pulsos de avalancha con tiempo de subida/bajada de 50 ps para medir la respuesta de sondas y osciloscopios - Nota de aplicación 47 de Linear Technology, página 93, por Jim Williams
- Las pruebas balísticas utilizan un generador de pulsos de alto voltaje.
- circuitos electrónicos
- Equipos de prueba electrónicos