高幅度任意波形/函數發生器簡化汽車、半導體、科學

　　許多電子設計應用要求的激勵源幅度超出了當前市場上大多數任意波形/函數發生器的能力，包括電源半導體應用，如汽車電子系統和開關電源中廣泛使用的MOSFETs和IGBTs，氣相色譜和質譜檢測器使用的放大器，以及科學和工業應用中使用的其它設備。

　　一般來說，任意波形/函數發生器為50歐姆負荷提供最高10 Vpp的幅度，為開路提供最高20 Vpp的幅度。上述設備通常在兩倍的輸入范圍上工作。直到現在，在整個工作范圍上測試這些設備通常要求使用一臺放大器，來提升標準發生器提供的信號。這種方法提高了測試設置的復雜性，給放大器輸出上的有效幅度帶來了不確定性，增加了設備成本。

　　本文描述了使用外部放大器生成高幅度信號的傳統方法，然后討論了典型應用，說明了使用集成高幅度階段的新型任意波形/ 函數發生器的各種優勢。

　　傳統方法

　　 圖1 使用外部放大器時的測量設置

　　圖1是標準任意波形/函數發生器的典型測量設置，它增加了一臺放大器，把幅度提升到要求的水平。發生器輸出連接到放大器輸入上。某些放大器允許配置輸入和/或輸出，以與不同的源阻抗和/或負荷阻抗相匹配。一般來說，提升幅度的放大器沒有顯示器，因此必須使用示波器或其它測量設備監測有效輸出幅度。這進一步提高了測量設置的復雜性，要求額外的時間，特別是在測試前和測試期間需要調節和檢驗幅度水平時。

　　測量電源MOSFET上的開關時間

　　電源MOSFET用于各種汽車運動控制、電源管理和氣候控制應用中。它們驅動小型馬達、螺線管、防抱死剎車、電動轉向和電子穩定編程系統及H.I.D燈使用的點火電路。它們還是集成式起動器/交流發電機的關鍵組件。

　　圖2 一個DC馬達驅動器中四個MOSFET的H電橋配置

　　 圖3 MOSFET示意圖和等效電路。

　　圖2顯示了驅動DC馬達的H電橋拓撲中使用的MOSFET實例。這一配置提供了前向、后向和制動功能。

　　在作為開關使用時，MOSFET的基本功能是通過門信號控制漏電流。在這些應用中，開關時間是電路設計人員選擇元件時考慮的一個重要指標。MOSFET的開關性能取決于通過內部電容建立電壓變化所需的時間(參見圖3)。注意，門源電壓必須先把MOSFET的輸入電容變成特性門限電平，然后漏電流才能起動。