Was ist ein Hochspannungsimpulsgenerator?
Ein Hochspannungsimpulsgenerator ist ein elektronisches Gerät, das verwendet wird, um kurze, schnelle, sich wiederholende Verschiebungen in elektronischen Hochspannungssignalen zu erzeugen. Je nach Anwendungsfall wird eine Vielzahl von Hochspannungs-Impulsgeneratoren mit Spannungen zwischen Hunderten von Volt und mehr als einer Million verwendet. Sie werden in Anwendungen wie der Prüfung elektronischer Produkte, der Kommunikation und der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt.
Die genaue Definition von Hochspannung variiert. Beispielsweise definiert der von der US-Regierung verwendete National Electrical Code die Hochspannung in einem elektronischen Gerät als mindestens 600 Volt. Die International Electrotechnical Commission, eine führende internationale Normungsgruppe, definiert sie als mindestens 1.000 Volt für Wechselstrom und 1.500 Volt für Gleichstrom. Ein Hochspannungsimpulsgenerator bezieht sich im Allgemeinen auf eine Vorrichtung, die Spannungspegel von mindestens den hohen Hunderten oder niedrigen Tausenden erzeugen kann.
Visuell in einem Diagramm dargestellt, ähnelt die Wellenform des Ausgangs eines Impulsgenerators einer Reihe von Quadraten oder Rechtecken. Wenn ein Impuls beginnt, steigt die Wellenform in einer fast geraden Linie auf ihren neuen Pegel an, bleibt für eine kurze Zeit auf diesem Pegel und fällt dann bis zum Beginn des nächsten Impulses in einer fast geraden Linie auf die ursprüngliche Grundlinie zurück. Die Zeit, die benötigt wird, um von der unteren Ebene zur oberen Ebene und wieder zurück zu schalten, wird als Anstiegszeit bzw. Abfallzeit bezeichnet, und der Prozentsatz der Betriebszeit, die auf der höheren Ebene verbracht wird, wird als Arbeitszyklus bezeichnet. Die Länge des Impulses wird als Impulsdauer oder Impulsbreite bezeichnet, und die Rate, mit der Impulse auftreten, wird als Impulswiederholungsfrequenz bezeichnet. Je nach verwendetem Hochspannungsimpulsgenerator und der Funktion, für die er verwendet wird, können die Impulsdauern mehrere Minuten oder nur Billionstelsekunden (Pikosekunden) betragen.
Eine häufige Anwendung für Hochspannungs-Impulsgeneratoren sind elektronische Prüfgeräte, mit denen Entwickler und Hersteller Fehler in elektronischen Geräten lokalisieren. Die meisten Impulsgeneratoren können Impulse erzeugen, die sich in Frequenz, Dauer und anderen Eigenschaften unterscheiden. Durch die Erzeugung von Impulsen mit unterschiedlichen Eigenschaften kann ein Tester beobachten, wie der Prüfling auf eine Vielzahl unterschiedlicher Eingaben reagiert, und potenzielle Probleme identifizieren, die während des Gebrauchs auftreten können.
Der Hochspannungsimpulsgenerator ist beim Radar von Bedeutung, da das elektromagnetische Signal, das von den meisten modernen Radargeräten zur Erkennung von Objekten verwendet wird, eher gepulst als kontinuierlich ist. Der Impulsgenerator ist Teil einer Komponente, die als Modulator bezeichnet wird und schnelle Leistungsimpulse an den Sender sendet, um gepulste Radarwellen zu erzeugen. Impulsgeneratoren können auf die gleiche Weise für die Funkkommunikation verwendet werden.