随着电子技术的迅猛发展,脉冲发生器作为专业测试测量的常用信号源,在雷达、军工、通信、医疗以及工业控制等各行各业被广泛使用。由于不同行业对脉冲信号源有着各式各样的需求,如输出形式(电压或电流)、产生的幅值大小、脉冲参数可调范围、可持续时间以及负载范围等等,因此市面上已有的脉冲发生器产品往往无法满足某些有着特定需求的应用,针对其不同需求则需要以其专用要求的指标进行特定开发定制。本文设计的电流脉冲发生器基于某军工单位的特定需求,解决了电流脉冲幅值较低、宽度可调范围有限以及负载固定的问题。主要设计思想是基于可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控芯片产生控制信号,控制信号经滤波放大等模拟电路运算并采用多路电流脉冲叠加后,通过控制选通开关的闭合时间叠加得到所需输出,该脉冲输出具有电流幅值较大和持续时间较长的特点。对控制信号的电路运算使电流脉冲产生的上升与下降时间大大减少,而多路叠加的方法则解决了电流幅值较高导致功率较大的问题,使幅值可调且调节范围较大(10.00A~24.99A)。经过上述电路产生的实际电流脉冲信号则通过高精度取样电阻转换为电压脉冲信号后,采用基于过采样原理的一阶∑-Δ型模数转换器(ADC)进行采样后转换为数字信号并显示出来,使幅值和宽度测量精度大大提高,并均控制在±2%以内。本文中的电流脉冲发生器还具备过载、欠压以及高压保险等功能,提高了整体电路的安全性。其中,针对电流脉冲的纹波以及过冲问题,通过在整体电路中增加低通滤波电路以及微分补偿电路,使最终产生的电流脉冲纹波小且过冲小。同时在充足的理论分析下,结合具体仿真调试与实验测试结果,修改完善,使其在不同负载下输出稳定可靠的电流脉冲。最后完成了该电流脉冲发生器的样机制作,本电流脉冲发生器的特性需求为:输出幅值为10.00A~24.99A可调,宽度为0.01ms~99.99ms可调,幅值和宽度的精度均控制在±2%的范围内,脉冲的上升及下降时间则均小于10μs,过冲小于5%。通过最终综合调试数据可知,本课题设计完成了大电流脉冲电流发生器的全部所需功能,并在模拟负载下达到预期目标。