[發明專利]一種窄脈沖產生電路

無效

• 申請號: 201210038553.7
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102594303A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 葉青青;雷雨婷;張磊;高運鶴
• 申請（專利權）人: 北方通用電子集團有限公司
• 主分類號: H03K3/64
• 分類號: H03K3/64;H03K7/02
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種脈沖產生電路，尤其是一種窄脈沖產生電路，具體地說是觸發產生ps（皮秒）級的超寬帶窄脈沖電路。

背景技術

目前，常用的窄脈沖產生電路包括Marx（馬克思電路）電路與梳狀譜電路。Marx電路主要由雪崩三極管、積分電容等元器件組成。該脈沖采用了并行同時出發方式，通過調節各管觸發脈沖的幅度，消除了單管電路觸發存在的雪崩延遲時間，使各個晶體管同時產生雪崩倍增效應，加快了電容箱負載放電的過程，獲得了非常陡直快前沿脈沖。此脈沖發生器的輸出波形的幅度可以達到很高，但是每次觸發必須間隔較長的時間，通常1s中只能觸發幾千次；而且信號輸出幅度的穩定度不高。

梳狀譜電路主要由階躍恢復二極管、激勵電感等元器件組成，具有陡變電容特性的階躍恢復二極管在激勵電壓作用下工作于導通和階躍兩種狀態，并在階躍瞬間形成一種持續時間很短、幅度很大的尖峰脈沖。這個脈沖能譜呈梳狀均勻分布，在幾十次乃至上百次諧波頻率上仍有一定的能量輸出。此電路能夠產生重復頻率較高的窄脈沖，但輸出幅度很低通常只有幾毫伏，很難得到應用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種窄脈沖產生電路，其結構簡單緊湊，觸發率高，輸出功率大，幅度穩定，性能可靠，適應范圍廣。

按照本發明提供的技術方案，所述窄脈沖產生電路，包括用于接收觸發信號并輸出方波信號的高速放大器，所述高速放大器的輸出端與高速數字驅動電路相連，并通過微帶延遲線接地；由高速數字驅動電路輸出所需的脈沖。

所述高速放大器為工作頻率在GHz或GBps級的信號放大器。所述高速放大器的輸入端與用于產生觸發信號的時序邏輯電路相連。所述時序邏輯電路包括單片機或FPGA。

本發明的優點：產生極窄脈沖信號的頻率覆蓋范圍較高，可達4GHz；可被連續觸發，從而工作產生密集的極窄脈沖；使用靈活，能夠按照時序邏輯產生所需要的波形，得到ps級的窄脈沖，；構成簡單，可靠性高；輸出功率適中，方便使用，可廣泛使用于雷達、通訊及電子對抗等領域。

附圖說明

圖1為現有采用Marx電路的脈沖產生電路。

圖2為現有梳狀譜的脈沖產生電路。

圖3為本發明的結構框圖。

圖4為觸發信號的波形圖。

圖5為高速放大器輸出的波形圖。

圖6為經微帶延遲線放電后的波形圖。

圖7為本發明輸出所需的窄脈沖波形圖。

圖8為本發明的使用狀態圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖3、圖4、圖5、圖6和圖7所示：為了能夠快速產生所需的窄脈沖信號并提高輸出信號的穩定性，所述窄脈沖產生電路包括用于接收觸發信號并輸出方波信號的高速放大器，所述高速放大器的輸出端與高速數字驅動電路相連，并通過微帶延遲線接地；由高速數字驅動電路輸出所需的脈沖。為了能夠得到所需的ps級窄脈沖，高速放大器的工作頻率應在GHz或GBps級的信號放大器。觸發信號一般為圖4所示的正余弦信號，觸發信號經過高速放大器開環放大后變為上升沿及其陡峭的方波信號，如圖5所示。高速放大器輸出的方波信號經過微帶延遲線對地放電后，產生一個幅度較小寬度極窄的脈沖，如圖6所示；所述脈沖經過高速數字驅動電路驅動整形后，即可得到所需的脈沖，如圖7所示。

微帶延遲線的延遲長度根據需要輸出的脈沖寬度進行匹配設計，輸出幅度的大小確定選取高速數字驅動電路的種類；如選擇ECL（Emitter?Coupled?Logic，射極耦合邏輯）電平的高速數字驅動電路可獲得超過800mV的輸出幅度；如選擇CML（電流模式邏輯）電平的高速數字驅動電路智能獲得400mV的輸出幅度。具體地，高速數字驅動電路為常規的驅動電路，可以選擇安森美的NB7L11MN型ECL驅動器。

如圖8所示：為了能夠在工作時快速連續觸發，可以將高速放大器的輸入端與時序邏輯電路相連，時序邏輯電路產生所需的觸發信號。具體地，時序邏輯電路包括單片機或FPGA（Field－Programmable?Gate?Array），通過單片機或FPGA產生所需的觸發信號。工作時，當高速放大器接收觸發信號后，高速放大器輸出方波信號，方波信號經微帶延遲線對地放電并經高速數字驅動電路驅動后輸出所需的窄脈沖信號。

本發明產生極窄脈沖信號的頻率覆蓋范圍較高，可達4GHz；可被連續觸發，從而工作產生密集的極窄脈沖；使用靈活，能夠按照時序邏輯產生所需要的波形，得到ps級的窄脈沖，；構成簡單，可靠性高；輸出功率適中，方便使用，可廣泛使用于雷達、通訊及電子對抗等領域。