极窄脉冲展宽电路、方法及电子设备技术

本申请提供一种极窄脉冲展宽电路、方法及电子设备，该电路包括：标定模块，用于对控制信号做反相变换和延迟处理，得到标定信号；或门，用于对被测信号和标定信号做逻辑或运算，得到时钟信号；D触发器，用于根据所述控制信号和所述时钟信号输出展宽信号；其中，所述D触发器的输入端接入控制信号，所述D触发器的时钟端与所述或门的输出端连接；所述或门的第一输入端与所述标定模块的输出端连接，第二输入端接入被测信号；所述标定模块的输入端接入控制信号。通过采用本申请，可以实现对被测信号的极窄脉冲尤其是存在多个不确定数量的极窄子脉冲的展宽，便于对展宽后的脉冲进行稳定地采样。样。样。

【技术实现步骤摘要】
极窄脉冲展宽电路、方法及电子设备


[0001]本申请涉及信号处理领域，特别是涉及一种极窄脉冲展宽电路、方法及电子设备。

技术介绍

[0002]在现有一些高精密超快脉冲激光类产品中，受限电控系统通过电控制信号控制驱动电路输出极窄的脉冲信号，基于控制系统的需要，需要对该极窄脉冲信号进行脉冲采样。然而，现有的逻辑门芯片之类的现成芯片，对这种极窄脉冲信号的识别存在困难甚至无法采样。并且，多包络的脉冲信号由于组成包络脉冲脉宽的极窄特性，也使得稳定的脉冲采样变得愈加困难。而且，在一些特定的工艺调试场景下，需要根据实际场景的需求调整单脉冲的脉宽，来增加或减少脉冲信号中子脉冲的个数，因此子脉冲数量的变动也进一步增加了采样脉冲包络频率的难度。在这种需求场景下，除了需要对单个极窄子脉冲进行采样外，还有多个子脉冲的极窄脉冲包络，需要采样的是极窄子脉冲包络或者极窄子脉冲的频率，并且需要确保采样的稳定性。受限于采样条件的限制，在出现光脉冲峰值功率偶尔波动的情况下，会出现采样结果不稳定且失真的情形。
[0003]为解决以上所列出的技术问题，在现有的一些超快脉冲激光类产品的应用中，一种方法是通过设计模拟展宽电路，利用展宽电容的充放电特性实现脉宽展宽，然后使展宽脉冲适配智能芯片可采频的脉冲保持最短时间。但是，对于一些应用中子脉冲的个数可以在线调整的场景，由于多个子脉冲的能量多于单个子脉冲的能量，故适配一个子脉冲的展宽电容参数，并不是适配多个子脉冲的应用场景，如不更改相应的展宽电容参数则会造成采样的失败和亚稳态的出现，影响产品的稳定性。另一种方法则是通过使用更高成本、更高性能的时序逻辑芯片对脉冲进行采样，但鉴于信号本身脉宽极窄且能量极弱，且会有子脉冲个数不固定的情况存在，其采样结果也缺乏较好的稳定性，且成本高昂。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种极窄脉冲展宽电路、方法及电子设备，用于实现对极窄脉冲尤其是存在多个不确定数量的极窄子脉冲的展宽，便于对展宽后的脉冲进行更稳定的采样。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种极窄脉冲展宽电路，包括：标定模块，用于对控制信号做反相变换和延迟处理，得到标定信号；或门，用于对被测信号和所述标定信号做逻辑或运算，得到时钟信号；D触发器，用于根据所述控制信号和所述时钟信号输出展宽信号；其中，所述D触发器的输入端接入控制信号，所述D触发器的时钟端与所述或门的输出端连接；所述或门的第一输入端与所述标定模块的输出端连接，第二输入端接入被测信号；所述标定模块的输入端接入控制信号。
[0006]于本申请的第一方面的一些实施例中，所述标定模块包括：反相器，用于对所述控制信号做反相变换，得到反相控制信号；相差延迟单元，用于对所述反相控制信号做错位延迟，得到标定信号；其中，所述反相器的输出端与所述相差延迟单元的输入端连接。
[0007]于本申请的第一方面的一些实施例中，所述控制信号由控制系统生成且为占空比为50％的方波信号，所述控制信号的频率同步于所述被测信号。
[0008]于本申请的第一方面的一些实施例中，所述控制信号的频率为100KHz～1MHz。
[0009]于本申请的第一方面的一些实施例中，所述标定信号和所述控制信号的相差为10ns。
[0010]于本申请的第一方面的一些实施例中，所述被测信号包括一个或多个脉宽为200ps～5ns的子脉冲。
[0011]为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种极窄脉冲展宽方法，包括：对控制信号做反相变换和延迟处理后，得到标定信号；将所述标定信号和被测信号做逻辑或运算后，得到时钟信号；将所述控制信号输入D触发器的输入信号端，并将所述时钟信号输入D触发器的时钟信号端，D触发器的输出信号端根据所述时钟信号的电平状态输出展宽信号。
[0012]于本申请的第二方面的一些实施例中，所述被测信号包括一个或多个脉宽为200ps～5ns的子脉冲。
[0013]于本申请的第二方面的一些实施例中，所述控制信号由控制系统生成且为占空比为50％的方波信号，所述控制信号的频率为100KHz～1MHz并同步于所述被测信号。
[0014]为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第三方面提供一种电子设备，其包括如前任意一项实施例中所述极窄脉冲展宽电路。
[0015]如上所述，本申请的一种极窄脉冲展宽电路、方法及电子设备，具有以下有益效果：
[0016]本申请可以将被测极窄脉冲信号经处理后输出一个经过展宽和优化的被测信号的映射波形，该波形与原始信号相比占空比较大，可以为后续的测量电路做智能检测和计频率，达到稳定采样的效果。而且，本申请可通过合理细致的代码编程优化，从而全部由FPGA硬件逻辑语言编程实现，也可以由纯硬件组合逻辑电路实现，在被测信号出现多个极窄子脉冲的情况下，依然可以实现稳定测频，并且微小的光功率抖动不足以在测频输入端产生影响，具备较好的可靠性，故本申请足以应用于工业激光产品中。
附图说明
[0017]图1显示为本申请一实施例中一种极窄脉冲展宽电路的原理图。
[0018]图2显示为本申请一实施例中单个子脉冲场景下电路工作逻辑示意图。
[0019]图3显示为本申请一实施例中多个子脉冲场景下电路工作逻辑示意图。
[0020]图4显示为本申请一实施例中一种极窄脉冲展宽方法的流程示意图。
[0021]图5显示为本申请一实施例中包括该电路的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0022]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施
例中的特征可以相互组合。
[0023]需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
[0024]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极窄脉冲展宽电路，其特征在于，包括：标定模块，用于对控制信号做反相变换和延迟处理，得到标定信号；或门，用于对被测信号和所述标定信号做逻辑或运算，得到时钟信号；D触发器，用于根据所述控制信号和所述时钟信号输出展宽信号；其中，所述D触发器的输入端接入控制信号，所述D触发器的时钟端与所述或门的输出端连接；所述或门的第一输入端与所述标定模块的输出端连接，第二输入端接入被测信号；所述标定模块的输入端接入控制信号。2.根据权利要求1所述的极窄脉冲展宽电路，其特征在于，所述标定模块包括：反相器，用于对所述控制信号做反相变换，得到反相控制信号；相差延迟单元，用于对所述反相控制信号做错位延迟，得到标定信号；其中，所述反相器的输出端与所述相差延迟单元的输入端连接。3.根据权利要求1或2任意一项所述的极窄脉冲展宽电路，其特征在于，所述控制信号由控制系统生成且为占空比为50％的方波信号，所述控制信号的频率同步于所述被测信号。4.根据权利要求3所述的极窄脉冲展宽电路，其特征在于，所述控制信号的频率为100KHz～1MH...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宾，
申请(专利权)人：杭州奥创光子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：