可程控延遲脈沖信號(hào)源的設(shè)計(jì)

　　觸發(fā)脈沖整形電路與納秒級(jí)的觸發(fā)脈沖整形電路相同。

　　參考脈沖產(chǎn)生電路由一個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成。當(dāng)觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，它直接產(chǎn)生出所需的參考脈沖，該脈沖除了作為參考脈沖信號(hào)外，還作為延遲脈沖產(chǎn)生電路的觸發(fā)信號(hào)。

　　10MHz時(shí)鐘產(chǎn)生器是為了給延遲脈沖產(chǎn)生電路提供計(jì)算延遲時(shí)間的1μs標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘而設(shè)計(jì)的。

　　延遲脈沖產(chǎn)生電路由三個(gè)T4016可編程十進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成。當(dāng)作為觸發(fā)信號(hào)的參考脈沖到來(lái)時(shí)計(jì)數(shù)器就開(kāi)始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器以標(biāo)準(zhǔn)的1μs時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)單位。當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束后，立即產(chǎn)生一個(gè)延遲脈沖。微秒級(jí)延遲脈沖延遲時(shí)間的設(shè)置是通過(guò)系統(tǒng)控制電路向可編程三位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路寫(xiě)入計(jì)數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。可編程十進(jìn)制計(jì)數(shù)器與系統(tǒng)接口連線如圖6所示。

　　參考脈沖與延遲脈沖放大電路主要由二級(jí)脈沖放大器和一級(jí)跟隨器組成。參考脈沖與延遲脈沖經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的整形放大后，可實(shí)現(xiàn)上升時(shí)間為2μs、幅度為25V、寬度為200μs的技術(shù)指標(biāo)。

　　系統(tǒng)控制電路

　　系統(tǒng)控制電路主要由單片機(jī)97C2051、總線驅(qū)動(dòng)器74HC244、數(shù)據(jù)鎖存器74HC273、74HC573和6個(gè)7段LED顯示器組成，完成延遲數(shù)據(jù)的設(shè)置和顯示等功能。數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理由控制軟件來(lái)完成。

　　系統(tǒng)控制軟件

　　系統(tǒng)控制軟件由主程序、鍵盤(pán)掃描程序、顯示程序、延遲時(shí)間補(bǔ)償程序等子程序組成，主程序流程圖如圖7所示。

　　主程序完成系統(tǒng)的初始化和資源分配，以及各子程序的調(diào)用;鍵盤(pán)掃描子程序產(chǎn)生鍵盤(pán)掃描信號(hào)并進(jìn)行鍵值識(shí)別計(jì)算;顯示子程序完成延遲值的循環(huán)顯示;延遲時(shí)間補(bǔ)償子程序主要是針對(duì)納秒級(jí)參考與延遲脈沖的，根據(jù)系統(tǒng)硬件調(diào)試結(jié)果對(duì)零延遲進(jìn)行補(bǔ)償，以進(jìn)一步提高延遲時(shí)間準(zhǔn)確度。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　該系統(tǒng)由于使用了先進(jìn)的可編程延遲芯片，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，延遲時(shí)間可任意設(shè)置，延遲準(zhǔn)確度高，抗干擾能力強(qiáng)。另外由于采用單片機(jī)作為控制部件，使該儀器操作簡(jiǎn)單方便，功能更易擴(kuò)展。