[發(fā)明專利]一種基于憶阻器的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置

有效

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• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103731123A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆穎;李震;繆向水;梁偉成
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02;H03K3/64
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

1.一種基于憶阻器的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括憶阻器控制電路(1)、方波振蕩電路(2)、倍壓電路(3)和脈沖產(chǎn)生電路(4)；

所述方波振蕩電路(2)的輸入端連接所述憶阻器控制電路(1)，所述倍壓電路(3)的輸入端連接至所述方波振蕩電路(2)的第一輸出端，所述脈沖產(chǎn)生電路(4)的第一輸入端連接至所述倍壓電路(3)的輸出端，所述脈沖產(chǎn)生電路(4)的第二輸入端連接至所述方波振蕩電路(2)的第二輸出端，所述脈沖產(chǎn)生電路(4)的輸出端用于輸出超寬帶脈沖信號。

2.如權(quán)利要求1所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，工作時，在憶阻器控制電路的控制信號下憶阻器阻值呈規(guī)律變化，并產(chǎn)生一個頻率可調(diào)的多諧方波為后級電路提供方波激勵；方波振蕩電路利用了TTL門電路雙穩(wěn)態(tài)切換時對反饋RC電路充放電來得到高低電平兩種狀態(tài)的切換來實(shí)現(xiàn)方波信號發(fā)生；脈沖產(chǎn)生電路利用微波三極管的高速開關(guān)特性，在開關(guān)狀態(tài)切換時通過RC微分電路充放電來得到尖峰脈沖，并形成納秒級尖峰脈沖，通過倍壓電路使所述納秒級尖峰脈沖達(dá)到超寬帶發(fā)射要求。

3.如權(quán)利要求1所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述方波振蕩電路(2)包括第一非門G1、第二非門G2、電阻R、電容C1、憶阻器M、MOS管Q、電阻Re和第三非門G3；

所述第二非門G2的輸入端連接至所述第一非門G1的輸出端，所述憶阻器M的正端通過所述電阻R連接至所述第二非門G2的輸出端，所述憶阻器M的負(fù)端連接至所述MOS管Q的柵極，所述憶阻器M的負(fù)端還通過所述電容C1連接至所述第二非門G2的輸入端；

所述MOS管Q的漏極接電源VCC，所述MOS管Q的源極與所述第三非門G3的輸入端連接，所述第三非門G3的輸出端連接至所述第一非門G1的輸入端；所述第三非門G3的輸出端作為所述方波振蕩電路(2)的輸出端；

所述電阻Re連接在所述第三非門G3的輸入端與地之間。

4.如權(quán)利要求3所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述第一非門G1、第二非門G2或第三非門G3為TTL非門。

5.如權(quán)利要求1所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述脈沖產(chǎn)生電路(4)包括：第一反相器G4、第一級微分電路(41)、第二反相器G5、第三反相器G6，可調(diào)電阻RT、三極管T3、第二級微分電路(42)、電阻R4和二極管D9；

第一反相器G4的輸入端作為所述脈沖產(chǎn)生電路(4)的第二輸入端，所述第二反相器G5的輸入端通過所述第一級微分電路(41)連接至所述第一反相器G4的輸出端；

第三反相器G6的輸入端連接至所述第二反相器G5的輸出端，三極管T3的基極連接至所述第三反相器G6的輸出端，三極管T3的發(fā)射極接地，三極管T3的集電極通過所述第二級微分電路(42)連接至二極管D9的陰極，二極管D9的陽極作為所述脈沖產(chǎn)生電路(4)的輸出端；

所述可調(diào)電阻RT的一端作為所述脈沖產(chǎn)生電路(4)的第一輸入端與所述倍壓電路(3)連接，可調(diào)電阻RT的另一端連接至三極管T3的集電極；

所述電阻R4連接在所述二極管D9的陽極與地之間。

6.如權(quán)利要求5所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述第一級微分電路(41)包括依次串聯(lián)連接在所述第一反相器G4的輸出端與地之間的電容C2和電阻R2，所述電容C2與所述電阻R2的串聯(lián)連接端與所述第二反相器G5的輸入端連接。

7.如權(quán)利要求5所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述第二級微分電路(42)包括依次串聯(lián)連接在所述T3的集電極與地之間的電容C3和電阻R3，所述電容C3與所述電阻R3的串聯(lián)連接端與所述二極管D9的陰極連接。

8.如權(quán)利要求1所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述憶阻器控制電路(1)包括三極管T1和三極管T2；三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的發(fā)射極連接，三極管T1的集電極和三極管T2的集電極均接地，三極管T1的基極和三極管T2的基極均用于接收外部的控制信號，三極管T1與三極管T2的連接端作為所述憶阻器控制電路(1)的輸出端。

9.如權(quán)利要求1所述的超寬帶脈沖信號產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述倍壓電路(3)包括：多個串聯(lián)連接的倍壓單元(30)；所述倍壓單元(30)包括第一二極管、第二二極管、第一電容和第二電容；

所述第一電容的一端作為所述倍壓電路(3)的輸入端，所述第一電容的另一端與所述第一二極管的陰極連接；

所述第一二極管的陽極接地，第二二極管的陽極連接至所述第一二極管的陰極，第二二極管的陰極作為所述倍壓電路(3)的輸出端；

所述第二電容連接在所述第二二極管的陰極與所述第一二極管的陽極之間。