专利汇可以提供大幅度皮秒平衡脉冲信号发生器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种皮秒平衡脉冲 信号 发生器。该皮秒平衡脉冲信号发生器包括:脉冲信号发生 电路 ,包括两级级联的 雪 崩 三极管 组成的雪崩三极管脉冲产生电路,用于由输入的负极性触发脉冲信号触发产生双极性的纳秒平衡脉冲信号;第一整形电路,其前端电性连接至脉冲信号发生电路,用于对纳秒平衡脉冲信号进行整形,产生皮秒脉冲信号;以及第二整形电路,其前端电性连接至第一整形电路,用于对皮秒脉冲信号的拖尾和过冲进行整形。本发明结构简单、电路结构小巧,产生的平衡脉冲 波形 对称性好、拖尾小、幅度大,可应用于脉冲型超宽带雷达系统中,满足脉冲型雷达系统对不同深度和 分辨率 的探测需求。,下面是大幅度皮秒平衡脉冲信号发生器专利的具体信息内容。
1.一种皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,包括:
脉冲信号发生电路,包括两级级联的雪崩三极管组成的雪崩三极管脉冲产生电路,用于由输入的负极性触发脉冲信号触发产生双极性的纳秒平衡脉冲信号;
第一整形电路,其前端电性连接至所述脉冲信号发生电路,用于对所述纳秒平衡脉冲信号进行整形,产生皮秒脉冲信号;以及
第二整形电路,其前端电性连接至所述第一整形电路,用于对所述皮秒脉冲信号的拖尾和过冲进行整形;
其中,所述第一整形电路为阶跃恢复二极管脉冲整形电路,包括:第一绕线电感(L1),其第一端连接至所述脉冲信号发生电路的纳秒平衡脉冲信号的负脉冲输出端,并通过第八电阻(R8)连接至正偏置电压(+VCC);第一肖特基二极管(D1),其负极端连接至所述第一绕线电感(L1)的第一端,其正极端连接至地;第二绕线电感(L2),其第一端连接至所述脉冲信号发生电路的纳秒平衡脉冲信号的正脉冲输出端,并通过第九电阻(R9)连接至负偏置电压(-VEE);第二肖特基二极管(D4),其正极端连接至所述第二绕线电感(L2)的第一端,其负极端连接至地;第一阶跃恢复二极管(D2),其正极端连接至所述第一绕线电感(L1)的第二端,其负极端连接至地;第二阶跃恢复二极管(D5),其负极端连接至所述第二绕线电感(L2)的第二端,其正极端接地;其中,所述第一绕线电感(L1)的第二端作为该阶跃恢复二极管脉冲整形电路的皮秒脉冲信号的负脉冲输出端;所述第二绕线电感(L2)的第二端作为该阶跃恢复二极管脉冲整形电路的皮秒脉冲信号的正脉冲输出端。
2.根据权利要求1所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,所述脉冲信号发生电路包括:变压器电路、雪崩三极管脉冲产生电路、充放电电路和耦合电路,其中:
变压器电路包括:第一变压器(T1)和第二变压器(T2),其中:第一变压器(T1),其初级线圈的非同名端通过第一电容(C1)连接至负极性触发脉冲信号的输入端,其次级线圈的非同名端通过第二电阻(R2)连接至地电极;第二变压器(T2),其初级线圈的非同名端连接至第一变压器(T1)的初级线圈的同名端,同名端连接至地;次级线圈的非同名端通过第六电阻(R6)连接至地电极;
雪崩三极管脉冲产生电路包括:第一雪崩三极管(Q2)和第二雪崩三极管(Q3),其中:第一雪崩三极管(Q2),其基极连接至第一变压器(T1)次级线圈的同名端;其发射极连接至第一变压器(T1)次级线圈的非同名端;第二雪崩三极管(Q3),其基极连接至第二变压器(T2)次级线圈的同名端,其发射极连接至第二变压器(T2)次级线圈的非同名端;
充放电电路包括:第二充放电电容(C2)和第三充放电电容(C3),其中:第二充放电电容(C2)的第一端连接至第一变压器(T1)次级线圈的非同名端,其第二端连接至第二雪崩三极管(Q3)的集电极,并通过第五电阻(R5)连接至高压供电电压(HV);第三充放电电容(C3)的第一端连接至第一雪崩三极管(Q2)的集电极,并通过第三电阻(R3)连接至高压供电电压(HV);
耦合电路,包括:第五耦合电容(C5)、第四耦合电容(C4)和第六耦合电容(C6),其中:第六耦合电容(C6)的第一端通过第五耦合电容(C5)连接至第二变压器(T2)次级线圈的非同名端,并通过第七电阻(R7)连接至地,其第二端作为该脉冲信号发生电路的纳秒平衡脉冲信号的正脉冲输出端;第四耦合电容(C4)的第一端连接至第三充放电电容(C3)的第二端,并通过第四电阻(R4)连接至地,其第二端作为该脉冲信号发生电路的纳秒平衡脉冲信号的负脉冲输出端。
3.根据权利要求2所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,所述脉冲信号发生电路中:
所述第三电阻(R3)和第五电阻(R5)的阻值相等,介于10kΩ~50kΩ之间;
所述第四电阻(R4)和第七电阻(R7)的阻值相等,介于50Ω~100Ω之间;
所述第二充放电电容(C2)和第三充放电电容(C3)的电容值相等,介于50pf~180pf之间;
所述第四耦合电容(C4)和第六耦合电容(C6)的电容值相等,介于100pF~500pF之间。
4.根据权利要求1所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,所述第一绕线电感(L1)和第二绕线电感(L2)的长度相同,其长度:
其中,τ为阶跃恢复二极管整形后的皮秒脉冲信号与经过相应绕线电感全反射作用后产生的相反极性的皮秒脉冲信号之间的时间延迟,εre为相应绕线电感等效的微带线基片的有效介电常数,C0为真空中的光速。
5.根据权利要求1所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,所述第二整形电路为肖特基二极管整形电路,包括:
第三肖特基二极管(D3),其负极端连接至所述第一整形电路的皮秒脉冲信号的负脉冲输出端,其正极端连接至第七耦合电容(C7)的第一端;以及
第四肖特基二极管(D6),其正极端连接至所述第一整形电路的皮秒脉冲信号的正脉冲输出端,其负极端连接至第八耦合电容(C8)的第一端;
其中,所述第七耦合电容(C7)第二端作为所述皮秒平衡脉冲信号发生器的负脉冲输出端;所述第八耦合电容(C8)第二端作为所述皮秒平衡脉冲信号发生器的正脉冲输出端。
6.根据权利要求5所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,所述第七耦合电容(C7)和第八耦合电容(C8)的电容值相等,介于50pF~100pF之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,所述脉冲信号发生电路中输入的负极性触发脉冲信号的幅度介于2V~12V之间,脉冲宽度介于
30ns~100ns之间,脉冲重复频率介于100KHz~1MHz之间。
8.根据权利要求7所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于,还包括:
单端触发脉冲信号产生电路,用于产生正极性触发脉冲信号;
触发脉冲信号整形电路,其前端电性连接至所述单端触发脉冲信号产生电路,用于对所述正极性触发脉冲信号进行整形处理;
其中,所述脉冲信号发生电路的前端连接至所述触发脉冲信号整形电路的后端,用于由整形处理后的负极性触发脉冲信号触发产生纳秒平衡脉冲信号。
9.根据权利要求8所述的皮秒平衡脉冲信号发生器,其特征在于:
所述单端触发脉冲信号产生电路为一方波发生器;该方波发生器产生幅度为介于5V~
10V之间,脉冲宽度介于30ns~300ns之间,信号重复频率介于100KHz~1MHz之间的正极性方波信号;
所述触发脉冲信号整形电路包括:射频三极管开关电路,其中,射频三极管(Q1)的基极连接至正极性触发脉冲信号输入端,发射极连接至地,集电极通过第一电阻(R1)连接至电源正极(VCC1),整形后的负极性触发脉冲信号由射频三极管(Q1)的集电极输出。
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