一种最大占空比100%的行波管调制器电路制造技术

本发明专利技术提出一种最大占空比100%的行波管调制器电路，信号高频调制单元完成接收调制信号及使能信号的逻辑运算，产生呈逻辑非关系的两种信号，并将运算后的信号高频调制化，得到高频调制脉冲信号1和高频调制脉冲信号2，分别对应于调制信号中高电平部分和低电平部分；信号高频调制单元的输出送至隔离驱动变压器，实现信号由低压侧向高压侧的传输；驱动生成单元将隔离驱动变压器送出的信号还原成与低压侧的调制信号相同信息的驱动信号，用以控制高压调制器电路，高压调制器电路通过驱动开关管的开通与关断实现栅极电压在正栅电压和负栅电压切换。本发明专利技术的行波管调制器电路，具有最大占空比100%、延时短、方法简单、体积小等特点。体积小等特点。体积小等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种最大占空比100％的行波管调制器电路


[0001]本专利技术涉及行波管高压电源技术，特别是一种最大占空比100％的行波管调制器电路。

技术介绍

[0002]行波管是利用电子注与高频行波场相互作用时进行能量的交换，完成射频信号放大的一种电真空器件，目前广泛应用于电子对抗、雷达等领域。由于行波管器件自身特性，其内部必须建立高压电场对电子束进行聚束、加速、回收等，栅极控制的行波管通过控制栅极电压的开通与关断实现行波管输出功率的开启与关断，行波管调制器就是根据调制信号产生调制的栅极电压给行波管供电。
[0003]目前，常见的调制器设计方案通过将低压侧输入的调制信号进行前后沿分离，生成前沿脉冲、后沿脉冲，然后经过脉冲隔离变压器传输至高压侧，用以驱动调制器电路。该方案中高压侧的调制器驱动信号是由前沿与后沿脉冲生成的，其固有的缺陷就是无法适应脉宽较大的调制信号或者占空比达100％的信号，所以其基本上是使用在占空比较低的，脉宽较小的脉冲式行波管场合。某些场合下需要行波管工作在连续波或者脉宽较大的调制状态下，该方案就无法胜任。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种最大占空比100％的行波管调制器电路。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种最大占空比100％的行波管调制器电路，包括：信号高频调制单元、隔离驱动变压器、驱动生成单元、高压调制电路，其中：信号高频调制单元接收输入的调制信号及使能信号，进行逻辑运算，产生呈逻辑非关系的两种信号，并将运算后的信号高频调制化，得到高频调制脉冲信号1和高频调制脉冲信号2，分别对应于调制信号中高电平部分和低电平部分；信号高频调制单元的输出送至隔离驱动变压器，实现信号由低压侧向高压侧的传输；驱动生成单元将隔离驱动变压器送出的信号还原成与低压侧的调制信号相同信息的驱动信号，用以控制高压调制器电路，高压调制器电路通过驱动开关管的开通与关断实现栅极电压在正栅电压和负栅电压切换。
[0006]进一步的，经高频调制化后得到的高频调制脉冲信号1和高频调制脉冲信号2，其高频脉冲部分的脉冲重频为1MHz～2MHz，脉宽为80nS～120nS。
[0007]进一步的，所述信号高频调制单元包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第五与非门、第六与非门、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容，其中：
[0008]输入调制信号与使能信号同时分别输入第一与非门的第一输入端和第二输入端，第一与非门的输出接第二与非门的第一输入端和第二输入端，同时第一与非门的输出还接入与第三非门的第一输入端，第一电容的第一端接第三与非门的第二输入端，且与第二电阻的第一端、第一二极管的阳极相接，第一电容的第二端接地，第二电的第二端与第三与非
门的输出相接，且与第一电阻的第二端相接，第一二极管的阴极与第一电阻的第一端相接；第二与非门的输出端接第四与非门的第一输入端相接，第二电容的第一端接第四与非门的第二输入端，且与第四电阻的第一端、第二二极管的阳极相接，第二电容的第二端接地，第四电阻的第二端与第四与非门的输出相接，且与第三电阻的第二端相接，第二二极管的阴极与第三电阻的第一端相接；第三与非门的输出同时接入与第五与非门的第一输入端、第二输入端，第四与非门的输出同时接入与第六与非门的第一输入端、第二输入端，第五与非门的输出信号即为高频调制脉冲信号2，第六与非门的输出信号即为高频调制脉冲信号1。
[0009]更进一步的，所述第一二极管、第二二极管采用锗二极管或者肖特基二极管。
[0010]更进一步的，所述第三与非门、第四与非门采用带斯密特触发的与非门。
[0011]进一步的，所述隔离驱动变压器包括第一隔离变压器、第二隔离变压器，第一隔离变压器的第一输入端1接高频脉冲调制信号1，第一变压器的第二输入端2接地；第二隔离变压器的第一输入端1接高频脉冲调制信号2，第二变压器的第二输入端2接地。
[0012]进一步的，所述的驱动生成单元包括第一驱动器、第二驱动器、第三电容、第四电容、第十三电阻、第三二极管、第三晶体管、第十四电阻、第十五电阻、第五电容、第六电容、第十六电阻、第四二极管、第四晶体管、第十七电阻、第十八电阻，其中：第一驱动器、第二驱动器采用MC33152，第一驱动器的第二端、第四端分别接入所述高频调制脉冲信号1和高频调制脉冲信号2经隔离驱动变压器隔离之后的信号，第十三电阻和第三二极管串联后接第一驱动器的第七端和第三晶体管的收集极之间，第十五电阻和第四电容并联后接第一驱动器的第五端和第三晶体管的基极之间，第十四电阻第一端接第三晶体管的收集极，第二端接第三晶体管的发射极；第二驱动器的第二端、第四端分别接入所述高频调制脉冲信号2和高频调制脉冲信号1经隔离驱动变压器隔离之后的信号，第十六电阻和第四二极管串联后接第二驱动器的第七端和第四晶体管的收集极之间，第十八电阻和第六电容并联后接第二驱动器的第五端和第四晶体管的基极之间，第十七电阻第一端接第四晶体管的收集极，第二端接第四晶体管的发射极。
[0013]更进一步的，所述高压调制电路包括第一开关管、第二开关管、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻，第一开关管的栅极接第三二极管的阴极，第一开关管的漏极接正栅电压(+Eg)；第一开关管的源极接第十九电阻的第一端，且接第二十电阻的第一端；第二十电阻的第二端接第二十一电阻的第一端；第二开关管的栅极接第四二极管的阴极；第二开关管的漏极接第二十一电阻的第二端，且接第二十二电阻的第一端；第二开关管的源极接负栅电压(
‑
Eg)，且接第二十二电阻的第二端接和第二驱动器的第三端；第十九电阻的第二端接Ug，即为调制器的输出。
[0014]一种最大占空比100％的行波管调制方法，基于所述的行波管调制器电路实现最大占空比100％的行波管调制。
[0015]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1)调制最大占空比达100％：本专利技术的行波管调制器电路将输入的调制信号高频化后，通过隔离驱动变压器输至高压侧，其调制最大占空比达100％。2)延时短：本专利技术的行波管调制器电路在低压侧的信号调制单元只需通过3级门电路处理，信号传输延时较短；调制开关管驱动器在高压侧，缩短了调制开关的上升沿和下降沿，缩短了开关延时。3)方法简单、体积小：本专利技术的行波管调制器电路所采用的元器件少，通过载波调制高频化后隔离驱动变压器的尺寸减小，可减少行波管调制器的
体积。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的行波管调制器电路原理框图。
[0017]图2是本专利技术的行波管调制器电路的低压侧的信号高频调制单元原理图。
[0018]图3是本专利技术的信号高频调制单元的输入与输出信号的示意图。
[0019]图4是本专利技术的行波管调制器电路高压侧部分电路图。
具体实施方式
[0020]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种最大占空比100％的行波管调制器电路，其特征在于，包括：信号高频调制单元(1)、隔离驱动变压器(2)、驱动生成单元(3)、高压调制电路(4)，其中：信号高频调制单元(1)接收输入的调制信号及使能信号，进行逻辑运算，产生呈逻辑非关系的两种信号，并将运算后的信号高频调制化，得到高频调制脉冲信号1和高频调制脉冲信号2，分别对应于调制信号中高电平部分和低电平部分；信号高频调制单元(1)的输出送至隔离驱动变压器(2)，实现信号由低压侧向高压侧的传输；驱动生成单元(3)将隔离驱动变压器(2)送出的信号还原成与低压侧的调制信号相同信息的驱动信号，用以控制高压调制器电路(4)，高压调制器电路(4)通过驱动开关管的开通与关断实现栅极电压在正栅电压和负栅电压切换。2.根据权利要求1所述的行波管调制器电路，其特征在于：经高频调制化后得到的高频调制脉冲信号1和高频调制脉冲信号2，其高频脉冲部分的脉冲重频为1MHz～2MHz，脉宽为80nS～120nS。3.根据权利要求1所述的行波管调制器电路，其特征在于：所述信号高频调制单元(1)包括第一与非门(U1)、第二与非门(U2)、第三与非门(U3)、第四与非门(U4)、第五与非门(U5)、第六与非门(U6)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)，其中：输入调制信号与使能信号同时分别输入第一与非门(U1)的第一输入端和第二输入端，第一与非门(U1)的输出接第二与非门(U2)的第一输入端和第二输入端，同时第一与非门(U1)的输出还接入与第三非门(U3)的第一输入端，第一电容(C1)的第一端接第三与非门(U3)的第二输入端，且与第二电阻(R2)的第一端、第一二极管(D1)的阳极相接，第一电容(C1)的第二端接地，第二电(R2)的第二端与第三与非门(U3)的输出相接，且与第一电阻(R1)的第二端相接，第一二极管(D1)的阴极与第一电阻(R1)的第一端相接；第二与非门(U2)的输出端接第四与非门(U4)的第一输入端相接，第二电容(C2)的第一端接第四与非门(U4)的第二输入端，且与第四电阻(R4)的第一端、第二二极管(D2)的阳极相接，第二电容(C2)的第二端接地，第四电阻(R4)的第二端与第四与非门(U4)的输出相接，且与第三电阻(R3)的第二端相接，第二二极管(D2)的阴极与第三电阻(R3)的第一端相接；第三与非门(U3)的输出同时接入与第五与非门(U5)的第一输入端、第二输入端，第四与非门(U4)的输出同时接入与第六与非门(U6)的第一输入端、第二输入端，第五与非门(U5)的输出信号即为高频调制脉冲信号2，第六与非门(U6)的输出信号即为高频调制脉冲信号1。4.根据权利要求3所述的行波管调制器电路，其特征在于：所述第一二极管(D1)、第二二极管(D2)采用锗二极管或者肖特基二极管。5.根据权利要求3所述的行波管调制器电路，其特征在于：所述第三与非门(U3)、第四与非门(U4)采用带斯密特触发的与非门。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李群，高彧博，程立，谢章贵，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：