脈沖信號發(fā)生器檢定規(guī)程

1脈沖信號發(fā)生器檢定規(guī)程本規(guī)程適用于單路或多路輸出的脈沖信號發(fā)生器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗，同類型脈沖時間間隔發(fā)生器及精密脈沖幅度發(fā)生器的檢定也可參照本規(guī)程執(zhí)行。脈沖信號發(fā)生器(以下簡稱發(fā)生器)是一種通用電子儀器，它具有頻帶寬，脈沖輸出上升沿極快等特點?？捎糜陔娮訙y量儀表及各種通用、專用儀器儀表的相關(guān)脈沖、上升時間、計數(shù)等指標(biāo)的檢測和試驗。3計量性能要求3.1脈沖輸出幅度脈沖輸出幅度：10mV～200V;最大允許誤差：±(1%輸出+5mV)。3.2快前沿輸出快前沿輸出：≥75ps;最大允許誤差：±10%輸出。3.3輸出頻率范圍輸出頻率范圍：0.1Hz~500MHz;3.4脈沖寬度輸出脈沖寬度輸出：脈寬：1ns~50ms;抖動：±(0.05%寬度+20ps);最大允許誤差：±(0.01%輸出+200ps)。3.5(內(nèi))觸發(fā)延時范圍(內(nèi))觸發(fā)延時范圍：0.1μs~10s;最大允許誤差：±(3×10~′輸出+1ns)。3.6直流偏置范圍直流偏置范圍：0～20V;最大允許誤差：±2%輸出。3.7脈沖群輸出脈沖群輸出：1～65280個被測發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)以使用說明書中給出的技術(shù)指標(biāo)為準(zhǔn)。4通用技術(shù)要求4.1外觀2發(fā)生器外觀應(yīng)無缺陷，不應(yīng)有影響正常工作的機械損傷；輸入、輸出插座應(yīng)牢固；按鍵操作方便，靈活可靠；顯示清晰完整。發(fā)生器應(yīng)具有永久性生產(chǎn)廠名(或圖標(biāo))、出廠編號等標(biāo)識；應(yīng)符合相應(yīng)法制管理發(fā)生器開機后各項功能應(yīng)正常工作，或開機自檢通過，輸出正常。5計量器具控制5.1首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗首次檢定是對用戶新購置的、或制造商新生產(chǎn)的示波器校準(zhǔn)儀進(jìn)行的檢定。首次檢定結(jié)果應(yīng)確定各項計量性能是否符合說明書所給出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。首次檢定、后續(xù)檢定和使用中的檢驗的檢定項目見表1。表1檢定項目首次檢定后續(xù)檢定外觀及工作正常性檢查+十+脈沖輸出幅度+++++++++內(nèi)觸發(fā)延時++十++十抖動+++十++同步信號+一一++一++一5.2.1.2相對濕度：30%～80%。5.2.1.3電源：220(1±10%)V,50(1±5%)Hz。5.2.1.4無影響正常工作的振動和強電場、磁場。5.2.2檢定用設(shè)備功能：頻率，時間間隔，脈沖寬度，計數(shù)；頻率測量范圍：0.1Hz~1GHz;時間間隔測量范圍：1ns～10s;3脈沖寬度測量范圍：1ns~10ms最大允許誤差(或準(zhǔn)確度):±3×10~?;電壓：±(5%輸入+3mV),時間：±(0.005%T+10ps)。電壓：±(3%輸入+3mV),時間：±(0.01%T+50ps)。最大允許誤差：±5%輸出；最大允許誤差：±5%輸出。誤差絕對值的比應(yīng)不大于的三分之一，測量范圍應(yīng)能覆蓋4被檢發(fā)生器外觀應(yīng)符合本規(guī)程第4章要求。5.3.1.2工作正常性檢查被檢發(fā)生器按規(guī)定時間預(yù)熱后，檢查各功能應(yīng)正常。5.3.2脈沖輸出幅度檢定5.3.2.1脈沖幅度比較儀測量方法：按圖1連接儀器，負(fù)載電阻置“1MQ”。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)”輸出，輸出幅度置“正”(或負(fù)),最小，頻率置“1kHz”。脈沖幅度比較電壓置被測電壓值。數(shù)字多用表置“DCV”測量功能，量程置“自動”速度“中等”。高靈敏示波器Y軸衰減與被測電壓幅度相應(yīng)，掃速“5ms/div”。按說明書要求調(diào)節(jié)高靈敏示波器的Y軸“靈敏度”、Y軸“位移”和比較儀的平衡電壓，使示波器顯示斬波電圖1脈沖幅度檢定壓和被測波頂(底)部電壓相等，讀取數(shù)字多用表的測量結(jié)果，記入附錄A表A.1。按式(1)計算誤差δ。依次將發(fā)生器的輸出幅度由小到大按1,2,5步進(jìn)逐點進(jìn)行測Vrg——方波頂部電壓實際值；Vr?——方波底部電壓實際值。改變發(fā)生器輸出幅度方向，重復(fù)5.3.2.1條操作，檢定負(fù)脈沖輸出幅度。改變發(fā)生器輸出負(fù)載，重復(fù)5.3.2.1條操作，檢定不同負(fù)載的輸出幅度。5.3.2.2高速取樣數(shù)字電壓表法檢定，見JJG278—2002《示波器校準(zhǔn)儀》檢定規(guī)程。5.3.2.3示波器測量脈沖幅度：按圖2連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)”輸出，輸出幅度置“最小”,頻率置“1kHz”。示波器掃描速度置“相應(yīng)位置”,微調(diào)置“校準(zhǔn)位置”,調(diào)節(jié)示波器衰減使被測信號占示波器屏幕垂直刻度的二分之一以上，依次將發(fā)生器的輸出幅度由小到大按1,2,5步進(jìn)逐點輸出，讀取被測波形的峰峰值，結(jié)果記入附錄A表A.1。按式(1)計算誤差。5.3.3脈沖上升沿及波形畸變檢定5.3.3.1上升(下降)沿：發(fā)生器的快沿脈沖輸出和同步信號按發(fā)生器使用說明書要5負(fù)圖2脈沖幅度檢定方法二求與示波器匹配相連，如圖3。將發(fā)生器設(shè)置為“上升(下降)沿”功能，輸出幅度置“1V”,頻率置“1MHz”(或100kHz)。調(diào)節(jié)示波器的輸入衰減，使被測信號占測量屏幕垂直刻度的80%,調(diào)節(jié)示波器掃描速度應(yīng)使其上升(下降)時間不小于水平2個刻度圖3脈沖上升沿檢定(格)。調(diào)節(jié)示波器的同步功能和取樣密度控制，使被測波形清晰穩(wěn)定地顯示在屏幕上讀取屏幕中被測信號上升(下降)沿10%～90%部分的時間間隔，結(jié)果記入附錄A表改變發(fā)生器脈沖快沿輸出幅度到高點和低點分別改變發(fā)生器的脈沖快沿方向，重復(fù)5.3.3.1條操作，測量出下降沿的下降時間。上升(下降)時間可調(diào)的發(fā)生器，應(yīng)按上述操作步驟，在全部可調(diào)范圍內(nèi)選快、中、慢三點依次改變快沿的時間，測量相應(yīng)的上升(下降)時間(頻率、幅度均在中間5.3.3.2波形畸變：按5.3.3.1條測量連接和狀態(tài)，調(diào)節(jié)示波器的輸入衰減，使被測信號占測量屏幕垂直刻度的80%,調(diào)節(jié)示波器掃描速度應(yīng)使一個完整脈沖寬度占屏幕水平刻度的三分之一以上。以穩(wěn)定后幅度A為參考(如圖4),將從上升沿的最高端至波形穩(wěn)定后的幅度變化a和b記入附錄A表A.2,其值不得大于指標(biāo)規(guī)定值。65.3.4.1計數(shù)器測量脈沖寬度方法：按圖5連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)輸出”功能，輸出幅度置“正脈沖，1V”(或說明書規(guī)定的幅度),輸出頻率置中間點。計數(shù)器置“脈沖寬度測量”,取樣時間≥“被測脈沖寬度”。觸發(fā)電平置發(fā)生器輸出幅度的50%,并打開“統(tǒng)計”功能，顯示“平均值，取樣個數(shù)按信號周期長短設(shè)置，短周期(≤1ms)時取樣個數(shù)可設(shè)“1000”,長周期時相應(yīng)減少取樣個數(shù)。依次將發(fā)生器脈沖寬度按1,2,5步進(jìn)調(diào)節(jié)覆蓋整個輸出范圍，測量結(jié)果記入附錄A表A.6。按式(2)計圖5脈沖寬度及頻率檢定5.3.4.2示波器測量脈沖寬度方法：按圖6連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)輸出”功能，輸出幅度置“正脈沖，1V”,頻率分別置高、中、低三點，調(diào)節(jié)示波器的輸入衰減，使被測信號占屏幕垂直刻度的80%,調(diào)節(jié)示波器掃描速度應(yīng)使一個完整的脈沖寬度占屏幕水平刻度的二分之一以上，調(diào)節(jié)示波器的同步功能和取樣密度控制，使被測波形清晰穩(wěn)定地顯示在屏幕上，讀取屏幕中被測信號脈沖幅度50%處的時間間隔，測量結(jié)果記入附錄A表A.6,按式(2)計算誤差。5.3.4.3計數(shù)器測量輸出頻率方法：按圖5連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)輸出”功能，輸出幅度置“正脈沖，1V”(或說明書規(guī)定的幅度),計數(shù)器置“頻率測量”功能，“DC”耦合，觸發(fā)電平設(shè)為輸入信號電平的50%。將發(fā)生器輸出頻率依次由低到高按1,2,5步進(jìn)輸出覆蓋整個范圍，測量結(jié)果記入附錄A表A.3。按式(2)計算誤差。5.3.4.4示波器測量發(fā)生器頻率度盤方法：按圖2連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)”低到高變化覆蓋整個輸出范圍，將整刻度脈沖頻率(周期)測量結(jié)果記入附錄A表A.3。按式(2)計算誤差。5.3.5.1計數(shù)器測量方法：按圖6(b)連接儀器，分別將發(fā)生器的同步輸出端和延時輸出端用專用雙對稱時延電纜線與計數(shù)器的啟動輸入端和停止輸入端相連。將發(fā)生器設(shè)7置為“延時輸出”功能，“正脈沖”,“上升沿”同步觸發(fā)。輸出幅度置“1V”。計數(shù)器設(shè)置為“時間間隔測量”功能，觸發(fā)電平設(shè)置為發(fā)生器輸出幅度的50%,“DC”耦合啟動“上升沿”,停止“上升沿”。首先測量延時為零時兩通道的固有延時t?,然后依次將發(fā)生器延時時間按1,2,5步進(jìn)輸出覆蓋整個范圍，測量結(jié)果記入附錄A表A.4。按式(3)計算誤差。t?——輸出脈沖固有延時；5.3.5.2示波器測量方法：按圖7(b)連接儀器，使用專用雙對稱延時電纜線連接儀器，將發(fā)生器設(shè)置為“延時輸出”功能，“正脈沖”,“上升沿”同步觸發(fā)。輸出幅度置“1V”。示波器設(shè)置、調(diào)節(jié)及測量同5.3.6.2條。5.3.6觸發(fā)(或雙路)延時檢定5.3.6.1計數(shù)器測量方法：按圖6(a)連接儀器，分別用專用雙對稱延時電纜線將脈沖信號源輸出端和與計數(shù)器的啟動輸入端和被檢發(fā)生器的外觸發(fā)輸入端匹配相連，發(fā)生器的延時輸出端與計數(shù)器停止輸入端相連。發(fā)生器置“觸發(fā)延時輸出”功能，輸出幅度置“正脈沖、1V”,“上升沿”同步觸發(fā)。使兩路輸出幅度相同(或按說明書規(guī)定)。計數(shù)器設(shè)置為“時間間隔測量”功能，觸發(fā)電平設(shè)置為發(fā)生器輸出幅度的50%“DC”耦合，啟動“上升沿”,停止“上升沿”。脈沖信號源輸出幅度置“1V”(或按發(fā)生器說明書規(guī)定),周期置“0.1s”(應(yīng)大于延時時間)。首先測量延時為零時兩通道的固有延時t?,然后依次將發(fā)生器延時時間按1,2,5步進(jìn)輸出覆蓋整個范圍，測量結(jié)果記入附錄A表A.5。按式(3)計算誤差。5.3.6.2示波器測量方法：按圖7(a)連接儀器。分別用專用雙對稱延時電纜線將脈沖信號源輸出端和與示波器的觸發(fā)輸入端和被檢發(fā)生器的外觸發(fā)輸入端匹配相連，發(fā)生器的延時輸出端與示波器輸入端相連。將發(fā)生器設(shè)置為“觸發(fā)延時輸出”功能，“正脈沖”,“上升沿”同步觸發(fā)，輸出幅度置“1V”(或按說明書規(guī)定)。示波器衰減、掃速置相應(yīng)位置，調(diào)節(jié)示波器輸入衰減，使被測信號占測量屏幕垂直刻度的80%,調(diào)節(jié)示波器掃描速度擋位(微調(diào)置校準(zhǔn)位置),應(yīng)使被測延時間隔不小于水平刻度的50%,調(diào)節(jié)示波器的同步功能和取樣密度控制，使被測波形清晰穩(wěn)定地顯示在屏幕上，讀取屏幕中被測兩信號上升(下降)沿50%部分的時間間隔。首先測量延時為零時兩通道的固有延時t?,然后依次將發(fā)生器延時時間按1,2,5步進(jìn)輸出覆蓋整個范圍，結(jié)果記入附錄A表A.5。按式(3)計算誤差。5.3.7抖動檢定5.3.7.1周期抖動：按圖8連接儀器。將發(fā)生器輸出通過功分器分別連接到取樣示波器外觸發(fā)輸入端及垂直輸入端(經(jīng)延遲線)。發(fā)生器輸出阻抗置“50Ω”,偏置置“+500mV”,輸出幅度置“1V”,脈沖周期、寬度置規(guī)定值。示波器衰減置“10mV/8停止停止脈沖信號源發(fā)生器輸出輸入2發(fā)生器9DIV”,衰減系數(shù)置“2”,偏置置“500mV”,掃速置相應(yīng)最快位置。將觸發(fā)后的第二個脈沖信號的上升沿顯示在屏幕中間。將光標(biāo)V,置“490mV”,V?置“500mV”。打開示波器的△T測量功能，起始沿置“上升沿1”,停止沿置“上升沿1”,取樣個數(shù)置“1000”,讀取示波器△T和標(biāo)準(zhǔn)差(σ)測量結(jié)果，分別記入附錄A表A.7,按式(4)計算有效值抖動。延遲線5.3.7.2脈沖寬度抖動：按圖8連接儀器。發(fā)生器及示波器衰減、掃速、偏置設(shè)置同5.3.7.1條。將觸發(fā)后的第一個脈沖信號的下降沿顯示在示波器屏幕中間，將光標(biāo)V,置“500mV”,V?置“490mV”。打開示波器的△T測量功能，起始沿置“下降沿1”,停止沿置“下降沿1”,取樣個數(shù)置“1000”,讀取示波器△T和標(biāo)準(zhǔn)差(o)測量結(jié)果，分別記入附錄A表A.8,按式(4)計算有效值抖動。5.3.7.3延時抖動：按圖3連接儀器。發(fā)生器及示波器衰減、掃速、偏置設(shè)置同5.3.7.1條。將觸發(fā)后的第一個脈沖信號的上升沿顯示在示波器屏幕中間，打開示波器的△T統(tǒng)計測量功能，將光標(biāo)V?置“490mV”,V?置“500mV”,取樣個數(shù)置“1000”,讀取示波器△T和標(biāo)準(zhǔn)差(σ)測量結(jié)果，分別記入附錄A表A.9,按式(4)計算有效5.3.8脈沖群檢定按圖5連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“脈沖群輸出”功能，輸出幅度置“1V”(或說明書規(guī)定的幅度),頻率置“100kHz”,計數(shù)器置“計數(shù)測量”功能。將發(fā)生器輸出脈沖個數(shù)依次由低到高選不少于三點的設(shè)置進(jìn)行測量，結(jié)果記入附錄A表A.10。按式(5)N,——實際值。5.3.9同步信號按下述連接儀器。將發(fā)生器同步輸出接示波器輸入端，發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)輸出”功能，啟動同步信號輸出，輸出幅度置“1V”(或按說明書規(guī)定的幅度),測量同步信號的幅度和上升時間，結(jié)果記入附錄A表A.12。5.3.10最小觸發(fā)電平將脈沖信號源輸出端和與發(fā)生器的外觸發(fā)輸入端相連，發(fā)生器的輸出端與計數(shù)器(或示波器)輸入端相連。將發(fā)生器設(shè)置為“觸發(fā)延時輸出”功能，調(diào)節(jié)脈沖信號源輸出幅度由小到大，至發(fā)生器能正常穩(wěn)定輸出，記下脈沖信號源此時的輸出幅度為發(fā)生器5.3.11.1按圖9連接儀器，將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)輸出”功能，波形置“方波”,輸出幅度置“1V”(或說明書規(guī)定的幅度),頻率置“1kHz”。數(shù)字多用表置“DCV”功能，量程“自動”。調(diào)節(jié)發(fā)生器直流偏置電壓選低、中、高三點，示波器監(jiān)測方波幅度應(yīng)無明顯變化。數(shù)字多用表分別測出未加直流偏置和加上直流偏置后的發(fā)生器輸出電壓值結(jié)果記入附錄A表A.11。按式(6)計算偏置電壓誤差δuc。式中：V?——未加直流偏置的初始電壓值；Vc——發(fā)生器標(biāo)稱值輸出負(fù)載輸入5.3.11.2用示波器測量直流偏置電壓方法：按圖2連接儀器。將發(fā)生器設(shè)置為“連續(xù)”輸出，輸出幅度置“正(或負(fù)),1V”,頻率置“1kHz”。示波器掃描速度置相應(yīng)位置，幅度調(diào)整置“校準(zhǔn)位置”,調(diào)節(jié)示波器衰減使發(fā)生器輸出幅度占屏幕垂直刻度的20%。調(diào)節(jié)發(fā)生器直流偏置電壓選低、中、高三點，用示波器測出加上直流偏置前后的直流電壓值，結(jié)果記入附錄A表A.11。按式(6)計算誤差。5.3.12具有多通道輸出的發(fā)生器，每個通道都應(yīng)進(jìn)行檢定。5.4檢定結(jié)果處理與檢定周期按本規(guī)程要求檢定合格的發(fā)生器出具檢定證書；不合格者，出具檢定結(jié)果通知書，并指出不合格項目。檢定周期一般不超過1年。檢定記錄