【技术实现步骤摘要】
大幅度皮秒平衡脉冲信号发生器
本专利技术涉及电子行业电子元器件
,尤其涉及一种大幅度皮秒平衡脉冲信号发生器。
技术介绍
超宽带技术采用极窄的(纳秒级或皮秒级)脉冲信号作为传输载体,不需要进行信号的调制和解调,直接通过传输极窄的脉冲信号获取信息,具有高数据传输速率、抗多径衰落能力强、功耗低、带宽高、发射信号功率谱密度低等优点,广泛的应用于无线通信、无线局域网、雷达定位、跟踪等诸多领域。脉冲信号本身的特性大体上决定了超宽带技术具有上述这些优点,故脉冲信号的选取与设计对于超宽带雷达系统至关重要。当前,利用半导体器件产生脉冲信号的方法大致分为两类:一类是采用低功率CMOS等常规半导体器件来设计生成脉冲信号,该方法电路实现简单。另一类是利用非常规的半导体器件-各种高速的模拟开关器件,通过其导通与截止状态控制电容充放电形成脉冲信号。上述两种脉冲产生方式分别存在各自的缺陷。采用低功率CMOS等常规半导体器件来设计生成脉冲信号的方法,脉冲宽度多为纳秒级,且输出脉冲幅度较低,电路静态功耗相对较大,重复频率通常不高。利用非常规的半导体器件产生脉冲信号的方法,各种器件单独产生脉冲信号时,单级雪崩三级管等可以利用雪崩效应产生较大幅度的脉冲信号,但输出的脉冲宽度通常在纳秒量级,且电路可靠性较低。阶跃恢复二极管利用其阶跃特性,能产生皮秒级的极窄脉冲,但输出脉冲幅度偏小,很难满足超宽带浅层探地雷达系统的实际应用需求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于上述技术问题,本专利技术提供了一种大幅度皮秒平衡脉冲信号发生器,以克服现有的脉冲产生电路结构复杂,电压幅度与脉冲宽度不能同时兼顾 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员:夏新凡,刘丽华,管洪飞,张群英,方广有,
申请(专利权)人:中国科学院电子学研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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