一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路制造技术

技术编号:45817108 阅读:10 留言:0更新日期:2025-07-15 22:28
本发明专利技术属于微纳等离子体开关与射频、功率电路技术领域,具体为一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,包括正弦信号产生模块、调谐模块和微纳等离子体开关模块,正弦信号产生模块包括NMOS交叉耦合对、PMOS交叉耦合对和LC谐振腔,调谐模块包括电容阵列和频率调谐模块。利用微纳等离子体开关实现大电流传输,与正弦波信号配合,生成特定脉冲信号。在LC谐振腔及频率调谐单元中,引入电感和可变电容,通过改变电容端电压调整容值,使电路在不同电压控制下,输出频率覆盖低频至太赫兹频段的脉冲信号。本发明专利技术电路生成的脉冲信号具备高功率、皮秒级上升沿、重复频率各异的特点,适用于太赫兹通信、雷达等系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳等离子体开关与射频、功率电路,具体涉及一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路


技术介绍

1、高速高频器件作为高速大容量通信、脉冲雷达等重要电子信息系统的核心组成部分,但要同时实现大功率与高速高频性能具有很大挑战性。传统的硅(si)基晶体管和iii-v化合物半导体,例如砷化镓(gaas)、砷化铟(inas)和磷化铟(inp)晶体管,受晶格散射等因素影响,其载流子输运速度有限,且载流子密度和迁移率之间存在矛盾,这使得在提升最高工作频率的同时,要提高最大输出功率变得极为困难。

2、微纳等离子体开关是一种全新原理的开关器件,具有结构简单的特点,其阴阳极之间存在纳米-微米级的空气间隙。在高电场作用下,阴极表面通过场发射产生的电子撞击电极间隙内的空气,产生高密度等离子体,实现阴阳极间的快速导通。基于此原理,该器件可在高频率状态下输出高功率信号,不受约翰逊优值的限制。其开启速度远大于1v/ps,理论开关速度为数皮秒,意味着其瞬时带宽可达thz。鉴于微纳等离子体开关展现出的独特优势,研究一种基于微纳等离子体开关的脉冲可调频本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,包括正弦信号产生模块、调谐模块和微纳等离子体开关模块,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,其特征在于:所述PMOS交叉耦合对包括第四PMOS管M4和第五PMOS管M5,第四MOS管M4的栅极连接第五PMOS管M5的漏极,漏极连接第五PMOS管M5的栅极,源极与第五PMOS管M5的源极共接后与电源VDD相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,其特征在于:所述NMOS交叉耦合对包括第一MOS管M1、...

【技术特征摘要】

1.一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,包括正弦信号产生模块、调谐模块和微纳等离子体开关模块,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,其特征在于:所述pmos交叉耦合对包括第四pmos管m4和第五pmos管m5,第四mos管m4的栅极连接第五pmos管m5的漏极,漏极连接第五pmos管m5的栅极,源极与第五pmos管m5的源极共接后与电源vdd相连。

3.根据权利要求2所述的一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,其特征在于:所述nmos交叉耦合对包括第一mos管m1、第二mos管m2、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c3、第二电容c4;其中:

4.根据权利要求3所述的一种基于微纳等离子体开关的可调频率大功率脉冲信号产生电路,其特征在于:所述lc谐振腔包括第一变容管var1、第二变容管var2和电感l1,第一变容管var1与第二变容管var2串联后,再与电感l1并联;电感l1分别与nmos交叉耦合对和pmos交叉...

【专利技术属性】
技术研发人员:李沫樊威赵海全陈飞良张健唐琬莹
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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