一种脉宽可调整的无级延时电路及多通道探地雷达制造技术

本实用新型专利技术提供了一种脉宽可调整的无级延时电路及多通道探地雷达。该电路包括：耦合电容、第一高速D触发器、第五电阻、第一可调电阻、第七电容，耦合电容连接至第一高速D触发器的时钟输入端，第一高速D触发器的数据输入端及置位输入端连接至电源VCC，第一高速D触发器的反相输出端连接至第五电阻的一端，第五电阻的另一端连接第一可调电阻的一个定片引脚，第一可调电阻的另一个定片引脚连接至第一可调电阻的动片引脚及第一高速D触发器的复位输入端，另一个定片引脚还连接至第七电容的一端。本实用新型专利技术提供的脉宽可调整的无级延时电路及多通道探地雷达能够克服现有以数字芯片为基础制作的延时电路精度过低、复杂度过高、功耗过高的问题。耗过高的问题。耗过高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种脉宽可调整的无级延时电路及多通道探地雷达


[0001]本技术涉及探地雷达
，特别是涉及一种脉宽可调整的无级延时电路及多通道探地雷达。

技术介绍

[0002]超宽带雷达技术是利用宽频带的窄脉冲电磁波探测介质分层情况或者障碍物后、介质层中所掩藏的目标信息的一种无损探测方法，具有穿透能力强、抗干扰能力强、分辨率高、结构简单等特点，在地质勘探、道路质量检测评估、穿墙成像、反恐等多种民用及军事领域具有非常广泛的应用。其中多通道探地雷达在探测效率方面具有无可比拟的优势，尤其在城市道路病害探测方面，可以大幅度提高作业效率。触发信号延时器是超宽带雷达系统的重要组成部分，在一定程度上，不同通道之间的触发信号的延时量的不同影响了不同通道信号之间的一致性，故触发信号延时器的选取与设计对于多通道探地雷达系统至关重要。
[0003]当前，利用半导体器件产生触发脉冲信号延时的方法大概分为几类：一种是利用MCU或者FPGA等数字芯片产生不同延时量的窄脉冲触发信号；另一种是基于高精度精密延时芯片实现触发信号的延时量的调整；另一种是基于模拟芯片利用电容或者电感的充放电时间的不同产生不同延时量的窄脉冲触发信号，这种电路是是利用其不同RC或者RL组合所产生的时间常数不同，从而实现触发信号的延时。
[0004]现有的多通道探地雷达不同通道的触发信号延时大多依靠数字芯片产生的窄脉冲信号延时来实现，通过提高数字芯片的工作时钟可以产生更精细的时钟信号，从而提高触发信号延时的精度，但是数字芯片工作时钟的提高一方面会加大系统的功耗，另一方面数字芯片工作时钟的提高也会有一个极限，一般数字芯片产生的触发信号的延时精度基本都在纳秒量级，都用来进行粗延时调整；而通过高精度精密延时芯片产生不同延时量的触发信号虽然会提高延时的精度，一般会精确到5皮秒量级，但这会增加系统的复杂度，且需要高精度精密延时芯片实现不同的延时量需要数字芯片配合来产生控制延时量的控制字，且有一个极限分辨率，高精密延时芯片的功耗一般都比较高。不同通道之间由于走线长度不一致、器件参数不同导致的产生发射信号的时间点不一致，这些因素都会导致不同通道接收到的回波信号的直达波信号到达的时间不一致，从而影响不同通道之间的信号的一致性。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种脉宽可调整的无级延时电路及多通道探地雷达，能够克服现有以数字芯片为基础制作的延时电路精度过低、复杂度过高、功耗过高的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了一种脉宽可调整的无级延时电路，所述电路包括：脉冲信号无级延时调整电路，其中，脉冲信号无级延时调整电路包括：耦合电容
C6、第一高速D触发器U3、第五电阻R5、第一可调电阻RP1、第七电容C7，耦合电容C6连接至第一高速D触发器U3 的时钟输入端，第一高速D触发器U3的数据输入端及置位输入端连接至电源VCC，第一高速D触发器U3的反相输出端连接至第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一可调电阻RP1的一个定片引脚，第一可调电阻 RP1的另一个定片引脚连接至第一可调电阻RP1的动片引脚及第一高速D触发器U3的复位输入端，另一个定片引脚还连接至第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端接地。
[0007]在一些实施方式中，还包括：脉宽无级调整电路，脉宽无级调整电路包括：第二高速D触发器U4、第六电阻R6、第二可调电阻RP2、第八电容 C8、第九电容C9及第一电感L1，第二高速D触发器U4的时钟输入端连接至第一高速D触发器U3的反相输出端，第二高速D触发器U4的数据输入端及置位输入端连接至电源VCC，第二高速D触发器U4的正相输出端连接第九电容C9的一端，第九电容C9的另一端连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接至高压电源HV，第二高速D触发器U4的反相输出端连接至第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第二可调电阻RP2 的一个定片引脚，第二可调电阻RP2的另一个定片引脚连接至第二可调电阻RP2的动片引脚及第二高速D触发器U4的复位输入端，另一个定片引脚还连接至第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端接地。
[0008]在一些实施方式中，还包括：脉冲信号整形电路，脉冲信号整形电路包括：第一反相器U1、第一高速二极管D3、第二反相器U2、第四电阻R4、第四电容C4、第五电容C5、第四二极管D4、第五二极管D5，其中，第一反相器U1的输出端连接至第一高速二极管D3的负极，第一高速二极管D3 的正极连接至第二反相器U2的输入端，第二反相器U2的输出端分别连接至第四二极管D4的正极、第五二极管D5的负极及耦合电容C6，第四二极管D4的负极连接至第五电容C5及第四电阻R4的一端，第五电容C5的另一端接地，第四电阻R4的另一端连接至电源VCC，并与第四电容C4的一端连接，第四电容C4的另一端接地，第五二极管D5的正极接地。
[0009]在一些实施方式中，还包括：滤波与保护电路，滤波与保护电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1及第二二极管D2，其中，第一电容C1的一端连接输入信号，另一端与第一电阻R1及第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端接地，第二电阻R2的另一端与第一二极管D1的正极及第二二极管D2的负极连接，第一二极管D1的负极连接至第三电容C3及第三电阻 R3的一端，第三电容C3的另一端接地，第三电阻R3的另一端连接至电源 VCC，并且与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端接地，第二二极管D2的正极接地，第二电阻R2的另一端还与第一反相器U1的输入端连接。
[0010]在一些实施方式中，第一反相器U1与第二反相器U2均为施密特反相器。
[0011]在一些实施方式中，输入触发信号的幅度介于1.8V～5V之间，脉冲宽度介于50ns～500ns之间，信号重复频率介于20kHz～400kHz之间。
[0012]此外，本技术还提供了一种多通道探地雷达，该多通道探地雷达包括：根据前文所述的脉宽可调整的无级延时电路。
[0013]采用这样的设计后，本技术至少具有以下优点：
[0014](1)利用高速D触发器构建的脉冲信号无级延时调整电路，与普通的数字芯片或者延时芯片构建的电路相比，该脉冲信号无级延时调整电路可以实现延时量的无级调整，结
构简单，实现不同通道之间延时量的精确调整，提高了道间一致性。
[0015](2)利用高速D触发器构建的脉冲信号整形电路，与普通的数字芯片构建的脉宽调整电路相比，该脉宽调整电路调整的精度更高，可以实现脉冲信号占空比的无级调整，且结构简单、可靠性更高。
[0016](3)通过高速二极管和施密特反相器的整形，输出信号的上升沿和下降沿更加陡峭，抖动更小，使触发信号质量更高。
附图说明
[0017]上述仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉宽可调整的无级延时电路，其特征在于，包括：脉冲信号无级延时调整电路，其中，脉冲信号无级延时调整电路包括：耦合电容C6、第一高速D触发器U3、第五电阻R5、第一可调电阻RP1、第七电容C7，耦合电容C6连接至第一高速D触发器U3的时钟输入端，第一高速D触发器U3的数据输入端及置位输入端连接至电源VCC，第一高速D触发器U3的反相输出端连接至第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一可调电阻RP1的一个定片引脚，第一可调电阻RP1的另一个定片引脚连接至第一可调电阻RP1的动片引脚及第一高速D触发器U3的复位输入端，另一个定片引脚还连接至第七电容C7的一端，第七电容C7的另一端接地。2.根据权利要求1所述的脉宽可调整的无级延时电路，其特征在于，还包括：脉宽无级调整电路，脉宽无级调整电路包括：第二高速D触发器U4、第六电阻R6、第二可调电阻RP2、第八电容C8、第九电容C9及第一电感L1，第二高速D触发器U4的时钟输入端连接至第一高速D触发器U3的反相输出端，第二高速D触发器U4的数据输入端及置位输入端连接至电源VCC，第二高速D触发器U4的正相输出端连接第九电容C9的一端，第九电容C9的另一端连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接至高压电源HV，第二高速D触发器U4的反相输出端连接至第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第二可调电阻RP2的一个定片引脚，第二可调电阻RP2的另一个定片引脚连接至第二可调电阻RP2的动片引脚及第二高速D触发器U4的复位输入端，另一个定片引脚还连接至第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端接地。3.根据权利要求1所述的脉宽可调整的无级延时电路，其特征在于，还包括：脉冲信号整形电路，脉冲信号整形电路包括：第一反相器U1、第一高速二极管D3、第二反相器U2、第四电阻R4、第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志伍，谭小明，张冲，张永谦，阮小敏，徐峣，刘小军，管洪飞，高磊，
申请(专利权)人：中国地质科学院，
类型：新型
国别省市：