Spänningspulser

Spänningspulser är transienta elektriska signaler som kännetecknas av en snabb förändring av spänningen under en kort varaktighet. De används ofta som testsignaler och som styrsignaler i högfrekventa och högenergikretsar. Viktiga parametrar är amplitud, pulsbredd, stigtid och falltid, upprepningstal samt vågform. Pulsformer kan vara rektangulära, triangulära, Gaussiska eller exponentiella och uppvisar ofta mycket högt dv/dt.

Typiska vågformer och egenskaper innebär rektangulära, triangulära, Gaussiska eller exponentiella pulsformer. Högt dv/dt ger breda spektra och kan orsaka störningar i ledningar och kringutrustning, varför impedansanpassning, kabeldesign och skärmning är viktiga.

Spänningspulser genereras med olika källor och kretsar. Enkla pulsgeneratorer använder snabb switch-teknik baserad på transistorer eller SCR, tillsammans med fördröjningsnätverk och impedansanpassade laster. För mycket snabba eller högenergipulser används fotokonduktiva switchar, gasfyllda rör (thyratroner) eller specialiserade HV-källor. Pulsens vågform formas med kabeln, koaxialledningar och nätverk för att kontrollera rising- och falltider.

Användningar inkluderar EMC-testning, impulspuls- och pulspower-system, radar och telekommunikation samt forskning där tidsupplösta fenomen studeras. Standarder för EMC-testning nämner ofta spänningspulser i IEC 61000-serien, till exempel IEC 61000-4-5 (surge) och IEC 61000-4-4 (snabba transienter).

Mätning och utmaningar: noggranna mätningar kräver korrekt impedansmatchning och utrustning med tillräcklig bandbredd. Högt dv/dt och mycket korta pulser kan ge ringing, övershoot och tidsjitter, samt påverkas av parasitiska element i ledningar och kablar.