[實用新型]一種基于脈沖前后沿分離傳輸技術的脈沖調制器

有效

• 申請號: 201020655772.6
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN201918970U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 徐曉榮;陳永浩;李可;鐘國儉;謝政
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 范克明

技術領域

本實用新型屬于雷達發射機技術領域，具體涉及一種基于脈沖前后沿分離傳輸技術的脈沖調制器。

背景技術

脈沖調制器，需要解決的主要問題是能夠將初級控制脈沖信號實時傳遞到次級高壓端，并實現脈沖調制的一種裝置。能夠隔離傳輸控制信號的器件主要有：光耦或光纖、脈沖變壓器、射頻（RF）變壓器等。根據所選隔離、耦合器件的不同，通常人們習慣性地把相應的調制器分別叫做：光耦合式調制器、脈沖變壓器耦合式調制器、RF變壓器耦合式調制器。然而，這些傳統發方法都具有自身的缺陷。

光耦或光纖雖然可將初級任意波形傳送到次級，但缺點是成本相對較高，而且在高壓端由光信號轉化為電信號時需要一個隔離的輔助電源，在次級開關管工作電壓較低時，開關管可用單管實現，這種缺點還可忍受，如果電壓較高，需用多個管子串聯工作時，需要多組互相隔離的輔助電源，這將嚴重限制這種方式的推廣使用。

脈沖變壓器的輸出脈沖幅度和極性可根據需要進行設計，比較方便靈活；且其元器件的數量較少有利于提高可靠性。其缺點是：開關管的工作電流大，損耗較大，而且所傳輸的脈寬受到限制，其寬度約為所傳輸控制脈沖前沿的200～300倍。

由此，在很多應用中，次級采用電壓控制型開關，控制信號的傳輸采用初級脈沖形成的脈沖前后沿的尖脈沖的脈沖調制器和脈沖調制方法已經開始使用。脈沖調制器次級的電壓型控制開關采用場控器件的電路，驅動信號不需要大的電流，只需傳輸一個控制電壓就可控制開啟管和截尾管的通/斷，但是這類場控器件的柵源極間卻存在著極間電容，驅動信號的前沿必須首先對這個電容充電到開啟管導通所需的電場，方可維持開關的導通。脈沖前沿過后，極間電容已充滿電，無需控制脈沖再提供能量，故控制脈沖的脈寬已毫無意義，只需一個脈沖前沿即可；同樣在脈沖結束時，如果讓極間電容反相充上電荷，產生反相電場，則開啟管就會立即截止。這樣，脈沖變壓器只需傳輸一個前沿脈沖和一個后沿脈沖，就可使控制次級開關管以一定的脈寬工作，脈寬受前沿脈沖的前沿到后沿脈沖的前沿之間的延遲時間決定，而不是控制信號（前沿脈沖和后沿脈沖）的脈沖寬度決定，調制器的最大脈寬受限于極間電容的電荷泄漏能力，而不是脈沖變壓器的最大傳輸脈寬能力。此時不僅保持了脈沖變壓器隔離傳輸控制信號的優點，而且克服了脈沖變壓器的最大脈寬受限的不足。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于脈沖前后沿分離傳輸技術的脈沖調制器，以克服現有脈沖調制器的缺陷。

本實用新型所采取的技術解決方案如下：

一種基于脈沖前后沿分離傳輸技術的脈沖調制器包括：脈沖發生器，第一隔離驅動電路、第二隔離驅動電路、第三隔離驅動電路，第一隔離脈沖變壓器T1，第二隔離脈沖變壓器T2，第一脈沖恢復電路，第二脈沖恢復電路，MOSFET開關開啟管，MOSFET開關截尾管；

脈沖發生器包括:反相器，延遲器，第一上升沿觸發器，第二上升沿觸發器，第三上升沿觸發器，第一脈沖計數器，第二脈沖計數器，第三脈沖計數器；

輸入脈沖A連接到第一上升沿觸發器的輸入端，其輸出信號連接到第一脈沖計數器，經第一脈沖計數器處理后輸出開啟脈沖D；

輸入脈沖A經反相器處理后輸出反相脈沖B；反相脈沖B連接到第二上升沿觸發器輸入端，其輸出信號連接到第二脈沖計數器，經第二脈沖計數器處理后輸出關斷脈沖E;

反相脈沖B經延遲器延遲后輸出延遲反相脈沖C,延遲反相脈沖C連接到第三上升沿觸發器輸入端，其輸出信號連接到第三脈沖計數器，經第三脈沖計數器處理后輸出截尾脈沖F;

開啟脈沖D、關斷脈沖E、截尾脈沖F分別和第一隔離驅動電路、第二隔離驅動電路、第三隔離驅動電路的信號輸入端連接；第一隔離脈沖變壓器T1初級兩端分別和第一隔離驅動電路信號輸出端，第二隔離驅動電路信號輸出端連接；第二隔離脈沖變壓器T2初級一端接地，另一端和第三隔離驅動電路信號輸出端連接；

MOSFET開關開啟管漏極和正偏電壓連接，MOSFET開關截尾管源極和負偏電壓連接，MOSFET開關開啟管源極和MOSFET開關截尾管漏極連接，該連接點為調制脈沖輸出端；

MOSFET開關開啟管的柵極和第一脈沖恢復電路信號輸出端連接，MOSFET開關截尾管柵極和第二脈沖恢復電路信號輸出端連接；

脈沖信號發生器采用可編程邏輯器件實現；

第一隔離驅動電路由光電耦合器V1，前級驅動芯片U1A，功率驅動芯片U2，電阻R1、R2，電容C1、C2、C3、C4構成；開啟脈沖D通過R1輸入，放大后的開啟脈沖D通過電容C4輸出；