[發明專利]PIN二極管的控制裝置和核磁共振設備

有效

• 申請號: 201210309204.4
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN103630857A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張俊陽
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/28
• 分類號: G01R33/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;駱蘇華

技術領域

本發明涉及集成電路領域，特別涉及一種PIN二極管的控制裝置和核磁共振設備。

背景技術

普通二極管由PN結組成，在P區和N區之間加入高阻性的本征(Intrinsic)半導體層就組成了PIN二極管。PIN二極管零偏置或反向偏置時，本征半導體層阻抗很高，接近于開路；正向偏置時，本征半導體層呈現出低阻抗狀態，接近于短路。

PIN二極管正向偏置時，來自P區的空穴和來自N區的電子注入本征半導體層，空穴和電子并不能立即完成合并，等電子和空穴在本征半導體層發生復合后，形成通過P-I-N結的電流。

PIN二極管零偏置或反向偏置時，復合的電子和空穴分離。如圖1所示，PIN二極管外加電壓突變后，反向電流首先在一段時間內保持不變，然后才逐漸達到反向飽和電流。反向電流保持恒定的時間稱為存儲時間ts，電流下降到-0.1Ir的時間稱為下降時間tf，toff＝ts+tf即為反向恢復時間。更多內容可以參照公開號為CN?101118273A的中國專利申請。

所以，無論是空穴和電子的合并或是分離都需要一定的時間，現有技術控制PIN二極管導通或截止的時間都較長。

發明內容

本發明技術方案解決的是：現有技術控制PIN二極管導通或截止的時間過長。

本發明技術方案提供一種PIN二極管的控制裝置，包括：

第一基準單元，適于產生第一基準信號，所述第一基準信號為方波脈沖信號，所述第一基準信號包括正脈沖和負脈沖；

第一疊加單元，適于產生第一疊加信號，所述第一疊加信號為具有第一突變沿和第一緩變沿的尖脈沖信號，所述第一突變沿與第一基準邊沿相對應且變化方向一致，所述第一疊加信號的脈寬小于所述第一基準邊沿所在脈沖的脈寬，所述第一疊加信號的幅度絕對值大于所述第一基準邊沿所在脈沖的幅度絕對值；

所述第一基準邊沿為所述第一基準信號的邊沿，所述邊沿與所述第一基準信號的正脈沖和/或負脈沖變化方向一致；

所述PIN二極管的導通和截止由第一開關信號控制，所述第一開關信號由所述第一基準信號和第一疊加信號疊加后產生。

可選的，所述第一疊加單元包括：

第一MCU，適于根據所述第一基準邊沿觸發中斷，產生若干第一數字信號，以形成第一數字序列；

數模轉換器，適于對所述第一數字信號進行數模轉換，以獲得第四尖脈沖信號；

第一放大器，適于增大所述第四尖脈沖信號的幅度，產生所述第一疊加信號。

可選的，所述第一疊加單元還包括：第二放大器和模數轉換器；

所述第二放大器，適于放大所述PIN二極管的負極電壓，產生負極放大電壓；

所述模數轉換器，適于對所述負極放大電壓進行模數轉換，產生第二數字信號；

所述第一MCU，還適于將所述第二數字信號的數值與第一閾值比較，若所述第二數字信號的數值大于所述第一閾值，則產生的下一第一數字信號的數值小于上一第一數字信號的數值，若所述第二數字信號的數值小于所述第一閾值，則產生的下一第一數字信號的數值大于或等于上一第一數字信號的數值，所述第一閾值的最大值小于或等于所述PIN二極管的最大安全電壓。

本發明技術方案還提供一種PIN二極管的控制裝置，包括：

第二基準單元，適于產生第二基準信號，所述第二基準信號為方波脈沖信號，所述第二基準信號僅包括正脈沖或負脈沖；

第二疊加單元，適于產生第二疊加信號，所述第二疊加信號為具有第二突變沿和第二緩變沿的尖脈沖信號，所述第二突變沿與第二基準邊沿相對應且變化方向一致，所述第二疊加信號的脈寬小于所述第二基準信號的相鄰脈沖之間的寬度；

所述第二基準邊沿為所述第二基準信號的與脈沖變化方向相反的邊沿；

所述PIN二極管的導通和截止由第二開關信號控制，所述第二開關信號由所述第二基準信號和第二疊加信號疊加后產生的信號。

可選的，所述第二疊加單元包括：

微分電路，適于對第一方波脈沖信號進行微分處理，產生第三尖脈沖信號；

升壓電路，適于增加所述第三尖脈沖信號的幅度，產生所述第二疊加信號。

可選的，所述微分電路包括：第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電感、第一電容和第一高速運放器；

所述第二電阻的第一端適于輸入所述第一方波脈沖信號，第二端連接所述第一電感的第一端和第三電阻的第一端；

所述第三電阻的第二端連接所述第一電容的第一端和所述第一高速運放器的正輸入端；