1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 490-2002 脉冲信号发生器Pulse Generator 2002 - 11 -04发布2003 -05一04实施国家质量监督检验检瘦总局发布JJG 490-2002 脉冲信号发生器检定规程Verification Regulation of Pulse Generator :刀G490-22: ;代替JJG490-1993 !JJG263-1981: 本规程经国家质量监督检验检疫总局于2002年11月04日批准，并自2003年05月04日起施行。归口单位:全国无线电计量技术委员会主要起草单位:河南省计量测试研究所参加起草单位:洛阳光电技
2、术发展中心本规程委托全国无线电计量技术委员会负责解释本规程主要起草人:杜建国赵自文参加起草人:崔广新陈传岭杨明镜JJG 490-2例2(河南省计量测试研究所)(洛阳光电技术发展中心)(河南省汁量测试研究所)(河南省计量测试研究所)(河南省计量测试研究所)JJG 490-2例2目录1111111111112223m 验川检的中用使川口期和uu周围uuuuu定法定范检方检飞时续定与恬度围出延围川后检理协求幅出范输发范出求制、及处丑要出输率度触置输要控定件目果、能输沿频宽)偏群术具检条项结报性冲前出冲内流冲技观器次定定定在围述量脉快输脉(直脉用外盐首检检检A范概计通寸l2345671-1234录i2
3、333133334453355附JJG 490-2例2脉冲信号发生器检定规程1 范围本规程适用于单路或多路输出的脉冲信号发生器的首次检定、后续检定和使用中检验，同类型脉冲时间间隔发生器及精密脉冲幅度发生器的检定也可参照本规程执行。2 概述脉冲信号发生器(以下简称发生器)是一种通用电子仪器，它具有频带宽，脉冲输出上升沿极快等特点。可用于电子测量仪表及各种通用、专用仪器仪表的相关脉冲、上升时间、计数等指标的检测和试验。3 计量性能要求3.1 脉冲输出幅度脉冲输出幅度:lOmV -2V; 最大允许误差:!: (1 %输出+5mV)。3.2 快前沿输出快前沿输出:三75ps; 最大允许误差:士10%输
4、出。3.3 输出频率范围输出频率范围:O.lHz -5MHz; 最大允许误差:!: 3 X 10-7输出。3.4 脉冲宽度输出脉冲宽度输出:脉宽:1ns - 50ms: 抖动:士(0.05%宽度+20ps) j 最大允许误差:!: (0.01 %输出+200ps)。3.5 (内)触发延时范围(内)触发延时范围:O. 1 J1S - 1 Os ; 最大允许误差:!: (3 X 10-7输出+1ns)。3.6 直流偏置范围直流偏置范围:0 - 20V; 最大允许误差:士2%输出。3.7 脉冲群输出脉冲群输出:1 -65280个被测发生器的技术指标应以使用说明书中给出的技术指标为准。4 通用技术要求
5、4 . 1 外观JJG 490-2例2发生器外观应无缺陷，不应有影响正常工作的机械损伤;输入、输出插座应牢固;按键操作方便，灵活可靠;显示清晰完整。发生器应具有永久性生产厂名(或图标)、出厂编号等标识;应符合相应法制管理要求。发生器开机后各项功能应正常工作，或开机自检通过，输出正常。5 计量器具控制5.1 首次检定、后续检定和使用中的检验首次检定是对用户新购置的、或制造商新生产的示波器校准仪进行的检定。首次检定结果应确定各项计量性能是否符合说明书所给出相应的技术指标。首次检定、后续检定和使用中的检验的检定项目见表l。表1检定项目首次检定外观及工作正常性检查+ 脉冲输出幅度+ 脉冲上升(下降)沿
6、及波形畸变+ 脉冲宽度及频率+ 内触发延时+ 触发(或双路)延时+ 抖动+ 脉冲群+ 同步信号+ 最小触发电平+ 直流偏置电压+ 5.2 检定条件5.2.1 环境条件5.2. 1. 1 温度:(20:t5)C。5.2. 1.2 相对湿度:30% -80%。5.2. 1. 3 电源:220 ( 1 :t 10 %) V, 50 (1士5%)Hz。5.2. 1. 4 元影响正常工作的振动和强电场、磁场。5.2.2 检定用设备5.2.2.1 计数器2 功能:频率，时间间隔，脉冲宽度，计数;频率测量范围:O. 1 Hz - 1 GHz ; 时间间隔测量范围:lns - lOs; 后续检定+ + + +
7、 + + + + + + 使用中的检验+ + + + + + + + JJG 490一22脉冲宽度测量范围:1 ns - 10ms; 最大允许误差(或准确度):!:3x lO -8; 分辨力:9位/s;具有统计功能。5.2.2.2 数字多用表范围及最大允许误差:DCV (0 -2) V，土0.2%输入。5.2.2.3 脉冲幅度比较仪范围及最大允许误差:(0.005 - 200 ) V, :!: 0.2%输入。5.2.2.4 高灵敏示波器幅度范围及最大允许误差:10V -lV，土5%输入。频率范围:DC -lMHz。5.2.2.5 取样示波器测量带宽:DC - 20GHz (上升时间应小于被测信
8、号上升时间的三分之一); 最大允许误差:电压:士(5%输人+3mV)，时间:!: (0.5% T + 10ps)。具有统计功能。5.2.2.6 示波器测量带宽:DC - 500MHz; 最大允许误差:电压:!: (3%输入+3mV) ，时间:1: (0.01 % T + 50ps)。5.2.2.7 脉冲信号源频率范围:lOHz-10MHz; 最大允许误差:土5%输出;幅度范围:(0.1-10) V; 最大允许误差:1:5%输出。5.2.2.8 延迟线:(20 - 27) ns 5.2.2.9 衰减器:3dB , 20dB 频率范围:DC - 20GHz 5.2.2.10 功分器频率范围:DC
9、- 20GHz 5.2.2.11 检定用设备可采用其他等效检定设备，其最大误差绝对值与被测量最大允许误差绝对值的比应不大于的三分之一，测量范围应能覆盖被测参数变化范围。5.3 检定项目及检定方法5.3.1 外观及工作正常性检查5.3. 1. 1 外观检查3 JJG 490- 2002 被检发生器外观应符合本规程第4章要求。5.3. 1. 2 工作正常性检查被检发生器按规定时间预热后，检查各功能应正常。5.3.2 脉冲输出幅度检定5.3.2.1 脉冲幅度比较仪测量方法:按图1连接仪器，负载电阻置LlMO。将发生器设置为连续输出，输出幅度置正(或负)，最小，频率置1kHz。脉冲幅度比较电压置被测电
10、压值。数字多用表置DCY测量功能，量程置自动速度中等。高灵敏示波器Y轴衰减与被测电压幅度相应，扫速5ms/div。按说明书要求调节高灵敏示波器的Y轴灵敏度、Y轴位移和比较仪的平衡电压，使示波器显示斩波电白灵敏水波器脉冲幅度比较仪数表数字多用表输入图l脉冲幅度检定压和被测波顶(底)部电压相等，读取数字多用表的测量结果，记入附录A表A.l。按式(1)计算误差FB。依次将发生器的输出幅度由小到大按1，2 , 5步进逐点进行测量。 ,u = Vb - (V fg - V Fd ) -VII-VFE-Vvd 、E，J唱A，、式中:Vb一一发生器标称值;VFg一一方波顶部电压实际值;Vd一一方波底部电压实
11、际值。改变发生器输出幅度方向，重复5.3.2.1条操作，检定负脉冲输出幅度。改变发生器输出负载，重复5.3.2.1条操作，检定不同负载的输出幅度。5.3.2.2 高速取样数字电压表法检定，见JJG278-22示波器校准仪检定规程。5.3.2.3 示波器测量脉冲幅度:按图2连接仪器。将发生器设置为连续输出，输出幅度置最小，频率置1kHz。示波器扫描速度置相应位置，微调置校准位置，调节示波器衰减使被测信号占示波器屏幕垂直刻度的二分之一以上，依次将发生器的输出幅度由小到大按1，2 , 5步进逐点输出，读取被测波形的峰峰值，结果记人附录A表A.l。按式(1)计算误差。5.3.3 脉冲上升沿及波形畸变检
12、定5.3.3.1 上升(下降)沿:发生器的快沿脉冲输出和同步信号按发生器使用说明书要4 JJG 490一2例2发生器示波榕输出输入图2脉冲幅度检定方法二求与示波器匹配相连，如图3。将发生器设置为上升(下降)沿功能，输出幅度置1 V ，频率置1MHz(或100kHz)。调节示波器的输入衰减，使被测信号占测量屏幕垂直刻度的80%，调节示波器扫描速度应使其上升(下降)时间不小于水平2个刻度发生器取样水波器触发输出输入触发20dB 图3脉冲上升沿检定(格)。调节示波器的同步功能和取样密度控制，使被测波形清晰稳定地显示在屏幕上，读取屏幕中被测信号上升(下降)沿10%-90%部分的时间间隔，结果记人附录A
13、表A.2。改变发生器脉冲快沿输出幅度到高点和低点分别按上述部步骤进行检定。改变发生器的脉冲快沿方向，重复5.3.3.1条操作，测量出下降沿的下降时间。上升(下降)时间可调的发生器，应按上述操作步骤，在全部可调范围内选快、中、慢三点依次改变快沿的时间，测量相应的上升(下降)时间(频率、幅度均在中间点)。5.3.3.2 波形畸变:按5.3.3.1条测量连接和状态，调节示波器的输入衰减，使被测信号占测量屏幕垂直刻度的80%，调节示波器扫描速度应使一个完整脉冲宽度占屏幕水平刻度的三分之一以上。以稳定后幅度A为参考(如图4)，将从上升沿的最高端至波形稳定后的幅度变化和b记人附录A表A.2，其值不得大于指
14、标规定值。卡/寸-lt_图4波形畸变5 JJG 490-2例25.3.4 脉冲宽度及频率检定5.3.4.1 计数器测量脉冲宽度方法:按图5连接仪器。将发生器设置为连续输出功能，输出幅度置正脉冲，1 Y (或说明书规定的幅度)，输出频率置中间点。计数器置脉冲宽度测量，取样时间去被测脉冲宽度。触发电平置发生器输出幅度的50%，并打开统计功能，显示平均值，取样个数按信号周期长短设置，短周期(运lms)时取样个数可设1。，长周期时相应减少取样个数。依次将发生器脉冲宽度按1，2 , 5步进调节覆盖整个输出范围，测量结果记人附录A表A.6。按式(2)计算误差。发生然式中:tx一一发生器标称值;tk一一实际
15、值。输出输入图5脉冲宽度及频率检定T = tx - tk -T -.k il-数苦苦(2) 5.3.4.2示波器测量脉冲宽度方法:按图6连接仪器。将发生器设置为连续输出功能，输出幅度置正脉冲，1 V ，频率分别置高、中、低三点，调节示波器的输入衰减，使被测信号占屏幕垂直刻度的80%，调节示波器扫描速度应使一个完整的脉冲宽度占屏幕水平刻度的二分之一以上，调节示波器的同步功能和取样密度控制，使被测波形清晰稳定地显示在屏幕上，读取屏幕中被测信号脉冲幅度50%处的时间间隔，测量结果记入附录A表A.6，按式(2)计算误差。5.3.4.3 计数器测量输出频率方法:按图5连接仪器。将发生器设置为连续输出功能
16、，输出幅度置正脉冲，1Y (或说明书规定的幅度)，计数器置频率测量功能，DC藕合，触发电平设为输入信号电平的50%。将发生器输出频率依次由低到高按1，2 , 5步进输出覆盖整个范围，测量结果记人附录A表A.3。按式(2)计算误差。5.3.4.4 示波器测量发生器频率度盘方法:按图2连接仪器。将发生器设置为连续输出，幅度置中间值。示波器输入衰减置相应位置。调节发生器输出频率依次由低到高变化覆盖整个输出范围，将整刻度脉冲频率(周期)测量结果记入附录A表A.3。按式(2)计算误差。5.3.5 内触发延时检定5.3.5.1 计数器测量方法:按图6(b)连接仪器，分别将发生器的同步输出端和延时输出端用专
17、用双对称时延电缆线与计数器的启动输入端和停止输入端相连。将发生器设6 JJG 490-2002 置为延时输出功能，正脉冲，上升沿同步触发。输出幅度置lV。计数器设置为时间间隔测量功能，触发电平设置为发生器输出幅度的50%，DC祸合，启动上升沿，停止上升沿。首先测量延时为零时两通道的固有延时t()，然后依次将发生器延时时间按t，2 , 5步进输出覆盖整个范围，测量结果记人附录A表A.4。按式(3)计算误差。-uaahw-。-kt-t +-MA-b阜t I l 叭AU(3) 式中:人一一发生器标称值;t。一一输出脉冲固有延时;tk一一实际值。5.3.5.2 示波器测量方法:按图7(h)连接仪器，使
18、用专用双对称延时电缆线连接仪器，将发生器设置为延时输出功能，正脉冲，上升沿同步触发。输出幅度置lY。示波器设置、调节及测量同5.3.6.2条。5.3.6 触发(或双路)延时检定5.3.6.1 计数器测量方法:按图6(a)连接仪器，分别用专用双对称延时电缆线将脉冲信号源输出端和与计数器的启动输入端和被检发生器的外触发输入端匹配相连，发生器的延时输出端与计数器停止输入端相连。发生器置触发延时输出功能，输出幅度置正脉冲、lV，上升沿同步触发。使两路输出幅度相同(或按说明书规定)。计数器设置为时间间隔测量功能，触发电平设置为发生器输出幅度的503毛DC精合，启动上升沿，停止上升沿。脉冲信号源输出幅度置
19、1V (或按发生器说明书规定)，周期置0.1s(应大于延时时间)。首先测量延时为零时两通道的固有延时lo ，然后依次将发生器延时时间按1，2 , 5步进输出覆盖整个范围，测量结果记人附录A表A.5。按式(3)计算误差。5.3.6.2 示波器测量方法:按图7(a)连接仪器。分别用专用双对称延时电缆线将脉冲信号源输出端和与示波器的触发输入端和被检发生器的外触发输入端匹配相连，发生器的延时输出端与示波器输入端相连。将发生器设置为触发延时输出功能，正脉冲，上升沿同步触发，输出幅度置) Y (或按说明书规定)。示波器衰减、扫速置相应位置，调节示波器输入衰减，使被测信号占测量屏幕垂直刻度的80%，调节示波
20、器扫描速度挡位(微调置校准位置)，应便被测延时间隔不小于水平刻度的50%，调节示波器的同步功能和取样密度控制，使被测波形清晰稳定地显示在屏幕上，读取屏幕中被测两信号上升(下降)沿50%部分的时间间隔。首先测量延时为零时两通道的固有延时to，然后依次将发生器延时时间按1，2 , 5步进输出覆盖整个范围，结果记人附录A表A.5。按式(3)计算误差。5.3.7 抖动检定5.3.7.1 周期抖动:按图8连接仪器。将发生器输出通过功分器分别连接到取样示波器外触发输入端及垂直输入端(经延迟线)。发生器输出阻抗置500，偏置置+5mV，输出幅度置.，1 Y ，脉冲周期、宽度置规定值。示波器衰减置lOmV/
21、JJG 490-22 触发脉冲信号源输出启动l-数器停11:发生器输出(a)外触发延时检定发生然启动t数器停止(b)内触发延时检定图6触发延时检定(10s) 触发脉冲信号川源输出输入l示波器输入2发生器输出(a) 外触发延时检定触发发生器/示波器输入i出输输入2(b)内触发延时检图7触发延时检定(运10s)8 JJG 490-2002 DIY ，衰减系数置2，偏置置5mV，扫速置相应最快位置。将触发后的第二个脉冲信号的上升沿显示在屏幕中间。将光标V1置490mY，V2置500mY。打开示波器的!:lT测量功能，起始沿置上升沿1，停止沿置上升沿1，取样个数置1。，读取示波器!:lT和标准差()测
22、量结果，分别记人附录A表A.7，按式(4)计算有效值抖动。发生器延.1:i线输出输入取样示波器触发图8周期抖动检定Ft A一-rhu -正U-= r FJ (4) 5.3.7.2 脉冲宽度抖动:按图8连接仪器。发生器及示波器衰减、扫速、偏置设置向5.3.7.1条。将触发后的第一个脉冲信号的下降沿显示在示波器屏幕中间，将光标V1置500mY , V2置490mY气打开示波器的!:lT测量功能，起始沿置下降沿1，停止沿置下降沿1，取样个数置1。，读取示波器!:lT和标准差()测量结果，分别记人附录A表A.8，按式(4)计算有效值抖动。5.3.7.3 延时抖动:按图3连接仪器。发生器及示波器衰减、扫
23、速、偏置设置同5.3.7.1条。将触发后的第一个脉冲信号的上升沿显示在示波器屏幕中间，打开示波器的!:lT统计测量功能，将光标V1置490mV，V2置5mY，取样个数置1O读取示波器!:lT和标准差()测量结果，分别记入附录A表A.9，按式(4)计算有效值抖动。5.3.8 脉冲群检定按图5连接仪器。将发生器设置为脉冲群输出功能，输出幅度置1y (或说明书规定的幅度)，频率置100kHz，计数器置计数测量功能。将发生器输出脉冲个数依次由低到高选不少于三点的设置进行测量，结果记入附录A表A.I0。按式(5)计算误差。=Nx-N -N - N. (5) 式中:Nx一一发生器标称值;N挑一一实际值。5
24、.3.9 同步信号按下述连接仪器。将发生器同步输出接示波器输入端，发生器设置为连续输出功能，启动同步信号输出，输出幅度置1 Y (或按说明书规定的幅度)，测量同步信号的幅度和上升时间，结果记入附录A表A.12。5.3.10 最小触发电平9 JJG 490-2例2将脉冲信号源输出端和与发生器的外触发输入端相连，发生器的输出端与计数器(或示波器)输人端相连。将发生器设置为触发延时输出功能，调节脉冲信号源输出幅度由小到大，至发生器能正常稳定输出，记下脉冲信号源此时的输出幅度为发生器最小触发电平。5.3.11 直流偏置电压5.3.11.1 按图9连接仪器，将发生器设置为连续输出功能，波形置方波，输出幅
25、度置1V (或说明书规定的幅度)，频率置1kHz。数字多用表置DCV功能，量程自动。调节发生器直流偏置电压选低、中、高三点，示波器监测方波幅度应元明显变化。数字多用表分别测出未加直流偏置和加上直流偏置后的发生器输出电压值，结果记入附录A表A.J 1。按式(6)计算偏置电压误差80(.。SVc+p-Vs -nc - I1 式中:VO未加直流偏置的初始电压值;VC一一发生器标称值;Vs一一实际值。示波器输入发IE然输出数字多则表输入图9直流偏置检定(6) 5.3.11. 2 用示波器测量直流偏置电压方法:按图2连接仪器。将发生器设置为连续输出，输出幅度置正(或负)，1 Y ，频率置1kHz。示波器
26、扫描速度置相应位置，幅度调整置校准位置，调节示波器衰减使发生器输出幅度占屏幕垂直刻度的20%。调节发生器直流偏置电压选低、中、高三点，用示波器测出加上直流偏置前后的直流电压值，结果记人附录A表A.l1。按式(6)计算误差。5.3.12具有多通道输出的发生器，每个通道都应进行检定。5 .4 检定结果处理与检定周期按本规程要求检定合格的发生器出具检定证书;不合格者，出具检定结果通知书，并指出不合格项目。检定周期一般不超过1年。10 JJG 490- 2002 附录A检定记录格式送检单位制造厂型号编号证书号温度 湿度% 电源电压V 外观检查工作正常性检查型号编号证书号型号编号有效期型号编号有效期型号
27、编号有效期检定结果检定核验检定日期年月日表A.l-l脉冲幅度(1kHz，IMO) 被检标称值V . Vd 实际值误差结论lOmV 20mV 50mV l00mV 2mV 500mV lV 2V 5V lOV 20V 50V 11 JJG 490-2例2表A.1-2脉冲幅度(1kHz，500) 被检标称值Vg Vd 实际值误差结论lOmV 20mV 50mV 100mV 2QOmV 5mV lV 2V 5V 10V 表A.2脉冲上升(下降)沿250mV lV 2.5V 一下降时间lMHz -l-ns 可调L一上升时间ms 一一ns 可调-一一下降时间ms 一-波形畸变:b: 12 JJG 490
28、-22 表A.3脉冲频率(周期)(1 V) 被检标称值实际值被检标称值实际值被检标称值实际值2kHz (5S) lHz (lOms) 200MHz (50S) 100kHz (lO/ls) 50Hz (20ms) 100MHz (100s) 50kHz (20s) 20Hz (50ms) 50MHz (200s) 20kHz (50s) 10日z(lms) 20MHz (500s) 10kHz (1/lS) 5Hz (2ooms) lOMHz (1OS) 5kHz (2S) 2Hz (5ms) 5MHz (2ooos) 2kHz (500s) 1Hz (1s) 2MHz (5os) 1kHz
29、(Ims) 0.5Hz (2s) lMHz (1S) 500Hz (2ms) 0 .2Hz (5s) 5kHz (2s) 2Hz (5ms) 表A.4内触发延时被检标称值实际值误差l被检标称值|实际值误差固有延时to:表.5触发延时被检标称值实际值误差被检标称值实际值误差固有延时to:13 JJG 490-2002 表A.6脉冲宽度(及占空比)丑!周期脉冲宽度i空比幅度结论s 5 % V ns Hz s ns s Hz I.lS ms ns -s Hz ILS 卜一-ms 卜一一-一-一盯lS表A.7周期抖动周期(频率)标称值 . T J. 表A.8宽度抖动宽度标称值 . T Jx 14 宽度
30、标称值被检标称值被检标称值初始值:频率幅度同步特性极性最小触发电平:JJG 490-22 表A.9延时抖动 表A.I0脉冲群实际值表A.ll直流偏置电压实际值表A.12同步信号测量. T JR 误差误差其他15 中华人民共和国国家计量检定规程脉冲信号发生器JJG 490-2002 国家质量监督检验检班总局发布晤1国计量出版社出版北京和平理西街甲2号邮政编码1侧)013也话(010)64275刻地E.mail .四北京市池鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印 翩。mmx 1230 mm 16 Jf本印张1.25字数22千字2例3年2月第1版2刷3年2月第1次印刷印数1-2000统. 号号155026-1岱7定价:15.元
