一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，包括依次连接的晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路以及整形网络，所述边沿锐化电路用于将晶振产生的方波信号进行边沿锐化；所述雪崩三极管单管放大电路用于将锐化后的方波信号进行雪崩放大，产生一个高斯脉冲信号，以调节脉冲的幅度；所述RC整形网络用于将高斯脉冲信号进行整形，对脉冲的底部脉冲宽度进行调节，形成一个窄脉冲信号。本实用新型专利技术窄脉冲电路结构简单，底部脉冲宽度窄，有利于提高整个顺序采样系统的信噪比。

A Narrow Pulse Generator for Sequential Equivalent Sampling System

The utility model discloses a narrow pulse generating circuit for sequential equivalent sampling system, which comprises sequentially connected crystal oscillator, edge sharpening circuit, avalanche triode single transistor amplifier circuit and shaping network. The edge sharpening circuit is used to sharpen the edge of the square wave signal generated by crystal oscillation, and the avalanche triode single transistor amplifier circuit is used to sharpen the sharpened square wave signal. An avalanche is amplified to produce a Gaussian pulse signal to adjust the amplitude of the pulse. The RC shaping network is used to shape the Gaussian pulse signal and adjust the pulse width at the bottom of the pulse to form a narrow pulse signal. The narrow pulse circuit of the utility model has simple structure and narrow bottom pulse width, which is beneficial to improving the signal-to-noise ratio of the whole sequential sampling system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路
本技术涉及电子领域，特别涉及探地雷达发射信号和取样电路中的窄脉冲接收电路。
技术介绍
近年来，超宽带探地雷达作为一种无损检测技术被应用于交通设施的结构检测，由于接受信号是超宽带，其脉冲极其窄，频率极其宽。如果采用传统穿地雷达系统使用的实时采样的方式来采集探地雷达信号，即采样频率至少要大于2倍的信号频率。对于超宽带应用，例如信号的带宽大于1GHz，由于受到采样定理的限制，往往需要采样率大于2GHz的高速集成A/D芯片或高速采样设备。而目前2GHz采样率的集成A/D芯片成本很高，一般几百美元。高速采样设备也存在着成本高、体积较大等缺点。此外A/D转换的主要指标有采样速率和采样精度，而这两个指标却是A/D发展中的一对矛盾，所以A/D芯片往往是高采样速率、精度低，或是采样精度高但采样速率较低，或是折中考虑。从现在的技术和产品看来，低速、低分辨率的数据采集技术已经相当成熟，实现起来比较容易，单片ADC即可满足要求，产品的稳定性和可靠性已毋庸置疑。而高速的数据采集技术是信息基础的前沿。目前我国高速数据采集技术相对比较落后，是我国信息技术的瓶颈，研究和发展该项技术对于我国的军用和民用领域都有重要的价值好广阔的前景。目前使用最广泛的高速数据采样技术有多AD并行采样技术和随机采样技术。但是这两种技术采样技术都的数据依赖精确的控制电路以及信号重组电路，因此在控制和信号处理方面的算法比较复杂。国外现有的数据采集价格昂贵、体积较大、操作复杂、采样频率和采样精度两种不能很好的统一。因此，国外虽然采用技术发展相对比较早，但是一种相对廉价、操做简单的采样电路仍然有待研究。综上所述，在高速数据采集系统的研究方面国内外研究学者、公司做了大量的工作，但是在高速数据采集技术方面国内与国外的差具还很大。国内的高速采样技术不成熟且采集系统的可行性不高。而国外的高速数据采集技术可行性高但是操作复杂、价格昂贵。所以，设计出一款简单的高速数据采样系统具体较大的意义。中国专利201620801589.X，公开了一种可调谐触发式超宽带窄脉冲产生装置及方法，通过控制单元控制高速信号发生单元发送单极性矩形波信号；双极性触发单元将单极性矩形波信号转换为双极性矩形波信号；微分器将双极性矩形波信号转换为双极性尖脉冲信号；雪崩单元受到双极性尖脉冲信号激励，产生正极性零阶高斯脉冲信号；脉冲整形单元将正极性零阶高斯脉冲信号转换为负极性一阶高斯脉冲信号；边沿检测单元检测负极性一阶高斯脉冲信号的半脉冲宽度；控制单元接收脉冲宽度信息，控制调谐器调谐双极性触发单元的高、低电平电压，形成反馈；控制单元检测到半脉冲宽度为最小值时，完成对调谐器的控制。
技术实现思路
技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种简单高效的用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路。技术方案：为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，包括晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路、RC整形网络，所述晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路以及整形网络依次相连接，其中：所述边沿锐化电路用于将晶振产生的方波信号进行边沿锐化；所述雪崩三极管单管放大电路用于将锐化后的方波信号进行雪崩放大，产生一个高斯脉冲信号，以调节脉冲的幅度；所述RC整形网络用于将高斯脉冲信号进行整形，对脉冲的底部脉冲宽度进行调节，形成一个窄脉冲信号。优选的：所述边沿锐化电路包括电阻一R1、电容一C1、电阻二R2、阶跃恢复二极管SRD、电容二C2、电阻六R6，其中，所述电阻一R1、电容一C1、电容二C2、电阻六R6、电源负极依次连接，所述晶振一端接地，另一端接电阻一R1；而所述阶跃恢复二极管SRD一端接地，另一端连接在电容一C1和电容二C2之间，所述电阻二R2一端电源正极，另一端连接在电容一C1和电容二C2之间。优选的：所述雪崩三极管单管放大电路包括电阻一R5、雪崩三极管Q1、电阻三R3、电感一L1、电阻四R4、电容三C3、电容四C4、电阻七R7，其中，所述电阻一R5一端与电容二C2连接电源负极的一端连接，而电阻一R5的另一端与雪崩三极管Q1的基极连接，所述雪崩三极管Q1的发射极接地，而集电极、电阻三R3、电感一L1、电阻四R4、电源正极依次连接，所述电容三C3一端接地，另一端连接在电感一L1、电阻四R4之间；所述电容四C4一端与雪崩三极管Q1的集电极连接，另一端与电阻七R7连接，电阻七R7接地。优选的：所述RC整形网络包括电容五C5、肖特基二极管D2、耦合电容Cc、负载电阻RL、电阻九R9、电感二L2、电容六C6、电阻十R10，其中，电容五C5的一端连接在电容四C4与电阻七R7之间，而电容五C5的另一端、肖特基二极管D2、耦合电容Cc、负载电阻RL依次连接，所述负载电阻RL接地；所述电阻九R9的一端连接在电容五C5与肖特基二极管D2之间，电阻九R9的另一端、电感二L2、电阻十R10依次连接，所述电阻十R10接电源正极，所述电容六C6一端接地，另一端连接在电感二L2与电阻十R10之间。本技术相比现有技术，具有以下有益效果：本技术采用简单的电路有效地实现了窄脉冲电路的设计采集，整个窄脉冲电路结构简单、可行性高,十分有利于对雷达信号的采集与处理。附图说明图1是窄脉冲产生仿真图。图2边沿锐化电路图。图3是窄脉冲仿真。图4是窄脉冲实测。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本技术，应理解这些实例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围，在阅读了本技术之后，本领域技术人员对本技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，包括晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路、RC整形网络，所述晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路以及整形网络依次相连接，整个脉冲产生电路由SRD和雪崩三极管组成，电路结构简单，稳定性高，其中：所述边沿锐化电路用于将晶振产生的一个延时可调的方波信号进行边沿锐化；锐化后的方波信号送入雪崩三极管单管放大电路激发雪崩三极管发生雪崩击穿。所述边沿锐化电路包括电阻一R1、电容一C1、电阻二R2、阶跃恢复二极管SRD、电容二C2、电阻六R6，其中，所述电阻一R1、电容一C1、电容二C2、电阻六R6、电源负极依次连接，所述晶振一端接地，另一端接电阻一R1；而所述阶跃恢复二极管SRD一端接地，另一端连接在电容一C1和电容二C2之间，所述电阻二R2一端电源正极，另一端连接在电容一C1和电容二C2之间。晶振产生的方波信号经过阶跃恢复二极管SRD边沿锐化，在脉冲信号到来之前，阶跃恢复二极管SRD由于直流偏置电压作用，其处于正向导通状态，此时存贮载流子；当脉冲到来时，阶跃恢复二极管SRD处于反偏状态，此时消耗存储的载流子，当载流子消耗殆尽时，立刻出现截止状态，使电位瞬间被拉高。可实现对输入方波的上升沿锐化。另外，电阻一R1、电容一C1将晶振产生的方波信号进行上升沿锐化，而电阻二R2、电阻六R6构成微分电路，对阶跃恢复二极管SRD锐化后的信号进行微分锐化提取信号的边沿，此时实现产生一个幅度较低的脉冲信号。所述锐化后方波上升沿1ns左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，其特征在于：包括晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路、RC整形网络，所述晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路以及整形网络依次相连接，其中：所述边沿锐化电路用于将晶振产生的方波信号进行边沿锐化；所述雪崩三极管单管放大电路用于将锐化后的方波信号进行雪崩放大，产生一个高斯脉冲信号，以调节脉冲的幅度；所述RC整形网络用于将高斯脉冲信号进行整形，对脉冲的底部脉冲宽度进行调节，形成一个窄脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，其特征在于：包括晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路、RC整形网络，所述晶振、边沿锐化电路、雪崩三极管单管放大电路以及整形网络依次相连接，其中：所述边沿锐化电路用于将晶振产生的方波信号进行边沿锐化；所述雪崩三极管单管放大电路用于将锐化后的方波信号进行雪崩放大，产生一个高斯脉冲信号，以调节脉冲的幅度；所述RC整形网络用于将高斯脉冲信号进行整形，对脉冲的底部脉冲宽度进行调节，形成一个窄脉冲信号。2.根据权利要求1所述用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，其特征在于：所述边沿锐化电路包括电阻一R1、电容一C1、电阻二R2、阶跃恢复二极管SRD、电容二C2、电阻六R6，其中，所述电阻一R1、电容一C1、电容二C2、电阻六R6、电源负极依次连接，所述晶振一端接地，另一端接电阻一R1；而所述阶跃恢复二极管SRD一端接地，另一端连接在电容一C1和电容二C2之间，所述电阻二R2一端电源正极，另一端连接在电容一C1和电容二C2之间。3.根据权利要求1所述用于顺序等效采样系统中的窄脉冲产生电路，其特征在于：所述雪崩三极管单管放大电路包括电阻一R5、雪崩三极管Q1、电阻三R3、电感一L1、电阻四R4、电容三C3、电容四C4、电阻七R7，其中，所述电阻一R5一端与电容二C2连接电源负极...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志匡，齐轩晨，林文华，石国伟，肖建，郭宇锋，
申请(专利权)人：南京邮电大学南通研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32