一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器制造技术

本实用新型专利技术属于一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器，包括：脉冲发生器，第一隔离、第二隔离、第三隔离驱动电路，第一隔离脉冲变压器，第二隔离脉冲变压器，第一脉冲恢复电路、第二脉冲恢复电路，MOSFET开关开启管，MOSFET开关截尾管。脉冲发生器采用可编程逻辑器件实现。脉冲发生器将输入初级脉冲前后沿分离，形成开启脉冲、关断脉冲、截尾脉冲三路脉冲信号，三路脉冲信号经驱动电路，隔离脉冲变压器、恢复电路后，控制MOSFET开关开启管和MOSFET开关截尾管获得调制脉冲输出。本实用新型专利技术在使用脉冲变压器传输信号的前提下，实现了初级任意控制脉冲信号宽度和任意频率输入情况下，在次级可实时响应并输出相同脉冲信号，提高了脉冲调制器的适应范围和适应领域。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于雷达发射机
，具体涉及一种基于脉冲前后沿分离传输技 术的脉冲调制器。
技术介绍
脉冲调制器，需要解决的主要问题是能够将初级控制脉冲信号实时传递到次级高 压端，并实现脉冲调制的一种装置。能够隔离传输控制信号的器件主要有光耦或光纤、脉 冲变压器、射频(RF)变压器等。根据所选隔离、耦合器件的不同，通常人们习惯性地把相应 的调制器分别叫做光耦合式调制器、脉冲变压器耦合式调制器、RF变压器耦合式调制器。 然而，这些传统发方法都具有自身的缺陷。光耦或光纤虽然可将初级任意波形传送到次级，但缺点是成本相对较高，而且在 高压端由光信号转化为电信号时需要一个隔离的辅助电源，在次级开关管工作电压较低 时，开关管可用单管实现，这种缺点还可忍受，如果电压较高，需用多个管子串联工作时，需 要多组互相隔离的辅助电源，这将严重限制这种方式的推广使用。脉冲变压器的输出脉冲幅度和极性可根据需要进行设计，比较方便灵活；且其元 器件的数量较少有利于提高可靠性。其缺点是开关管的工作电流大，损耗较大，而且所传 输的脉宽受到限制，其宽度约为所传输控制脉冲前沿的200 300倍。由此，在很多应用中，次级采用电压控制型开关，控制信号的传输采用初级脉冲形 成的脉冲前后沿的尖脉冲的脉冲调制器和脉冲调制方法已经开始使用。脉冲调制器次级的 电压型控制开关采用场控器件的电路，驱动信号不需要大的电流，只需传输一个控制电压 就可控制开启管和截尾管的通/断，但是这类场控器件的栅源极间却存在着极间电容，驱 动信号的前沿必须首先对这个电容充电到开启管导通所需的电场，方可维持开关的导通。 脉冲前沿过后，极间电容已充满电，无需控制脉冲再提供能量，故控制脉冲的脉宽已毫无意 义，只需一个脉冲前沿即可；同样在脉冲结束时，如果让极间电容反相充上电荷，产生反相 电场，则开启管就会立即截止。这样，脉冲变压器只需传输一个前沿脉冲和一个后沿脉冲， 就可使控制次级开关管以一定的脉宽工作，脉宽受前沿脉冲的前沿到后沿脉冲的前沿之间 的延迟时间决定，而不是控制信号(前沿脉冲和后沿脉冲)的脉冲宽度决定，调制器的最大 脉宽受限于极间电容的电荷泄漏能力，而不是脉冲变压器的最大传输脉宽能力。此时不仅 保持了脉冲变压器隔离传输控制信号的优点，而且克服了脉冲变压器的最大脉宽受限的不 足。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器，以克 服现有脉冲调制器的缺陷。本技术所采取的技术解决方案如下一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器包括脉冲发生器，第一隔离驱3动电路、第二隔离驱动电路、第三隔离驱动电路，第一隔离脉冲变压器Tl，第二隔离脉冲变 压器T2，第一脉冲恢复电路，第二脉冲恢复电路，MOSFET开关开启管，MOSFET开关截尾管；脉冲发生器包括反相器，延迟器，第一上升沿触发器，第二上升沿触发器，第三 上升沿触发器，第一脉冲计数器，第二脉冲计数器，第三脉冲计数器；输入脉冲A连接到第一上升沿触发器的输入端，其输出信号连接到第一脉冲计数 器，经第一脉冲计数器处理后输出开启脉冲D ；输入脉冲A经反相器处理后输出反相脉冲B ；反相脉冲B连接到第二上升沿触发 器输入端，其输出信号连接到第二脉冲计数器，经第二脉冲计数器处理后输出关断脉冲E;反相脉冲B经延迟器延迟后输出延迟反相脉冲C，延迟反相脉冲C连接到第三上 升沿触发器输入端，其输出信号连接到第三脉冲计数器，经第三脉冲计数器处理后输出截 尾脉冲F;开启脉冲D、关断脉冲E、截尾脉冲F分别和第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电 路、第三隔离驱动电路的信号输入端连接；第一隔离脉冲变压器Tl初级两端分别和第一隔 离驱动电路信号输出端，第二隔离驱动电路信号输出端连接；第二隔离脉冲变压器T2初级 一端接地，另一端和第三隔离驱动电路信号输出端连接；MOSFET开关开启管漏极和正偏电压连接，MOSFET开关截尾管源极和负偏电压连 接，MOSFET开关开启管源极和MOSFET开关截尾管漏极连接，该连接点为调制脉冲输出端；MOSFET开关开启管的栅极和第一脉冲恢复电路信号输出端连接，MOSFET开关截 尾管栅极和第二脉冲恢复电路信号输出端连接；脉冲信号发生器采用可编程逻辑器件实现；第一隔离驱动电路由光电耦合器VI，前级驱动芯片U1A，功率驱动芯片U2，电阻 R1、R2，电容C1、C2、C3、C4构成；开启脉冲D通过Rl输入，放大后的开启脉冲D通过电容C4 输出；第二隔离驱动电路由光电耦合器V2，前级驱动芯片U1B，功率驱动芯片U3，电阻 R3、R4，电容C5、C6、C7、C8构成；关断脉冲E通过电阻R3输入，放大后的关断脉冲E通过电 容C8输出；第三隔离驱动电路由光电耦合器V3，前级驱动芯片U1C，功率驱动芯片U4，电阻 R5、R6，电容C9、C10、C11、C12构成；截尾脉冲F通过R5输入，放大后的截尾脉冲F通过C12 输出；第一脉冲恢复电路由二极管6V1、6V2、6V3，瞬态抑制二极管6V6，NPN三极管6V4， 场效应管6V5，电阻6R1、6R2、6R3、6R4、6R5构成；其输入端分别和第一隔离脉冲变压器Tl 次级两端连接；其信号输出端和MOSFET开关开启管6V7栅极连接；第二脉冲恢复电路由二极管6V8、6V9，瞬态抑制二极管6V11，PNP三极管6V10，电 阻6R6、6R7、6R8构成；其两个信号输入端分别和第二隔离脉冲变压器T2次级两端连接；其 信号输出端和MOSFET开关截尾管6V12栅极连接。本技术所具有的积极效果是1、在使用脉冲变压器传输信号前提下，实现了在初级任意控制脉冲信号宽度(几 百纳秒到连续波)和任意频率输入情况下，在次级可实时响应并输出相同脉冲信号，提高了 脉冲调制器的适应范围。2、次级使用无源电路，开关采用MOSFET管实现，不仅电路简单，实现成本低，可靠 性高，而且调制脉冲输出波形前后沿小，波形不失真。3、在初级无输入脉冲的情况下，通过定时补充关断脉冲的技术，使补充的关断窄 脉冲实现MOSFET开关栅源极间电容能够可靠放电，保证MOSFET开关的可靠截止，能够有效 防止在出现打火或者其他干扰的情况下，脉冲调制器不会误动作，可安全的使用在各种环 境条件下。附图说明图1为本技术初级控制脉冲前后沿形成示意图。图2为本技术初级脉冲形成时序图。图3为本技术脉冲信号隔离输出驱动图。图4为本技术驱动隔离变压器图。图5为本技术隔离脉冲变压器次级波形图。图6为本技术次级波形恢复电路图。图7为本技术脉冲调制器输出波形图。图8为本技术电路结构方框图。具体实施方式如图1一图8所示一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器包括脉冲发生器，第一隔离驱 动电路、第二隔离驱动电路、第三隔离驱动电路，第一隔离脉冲变压器Tl，第二隔离脉冲变 压器T2，第一脉冲恢复电路，第二脉冲恢复电路，MOSFET开关开启管，MOSFET开关截尾管；脉冲发生器包括反相器，延迟器，第一上升沿触发器，第二上升沿触发器，第三 上升沿触发器，第一脉冲计数器，第二脉冲计数器，第三脉冲计数器；输入脉冲A连接到第一上升沿触发器的输入端，其输出信号连接到第一脉冲计数 器，经第一脉冲计数器处理后输出开启脉冲D 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器，其特征是：所述一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器包括：脉冲发生器，第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电路、第三隔离驱动电路，第一隔离脉冲变压器Ｔ１，第二隔离脉冲变压器Ｔ２，第一脉冲恢复电路，第二脉冲恢复电路，ＭＯＳＦＥＴ开关开启管，ＭＯＳＦＥＴ开关截尾管；脉冲发生器包括：反相器，延迟器，第一上升沿触发器，第二上升沿触发器，第三上升沿触发器，第一脉冲计数器，第二脉冲计数器，第三脉冲计数器；输入脉冲Ａ连接到第一上升沿触发器的输入端，其输出信号连接到第一脉冲计数器，经第一脉冲计数器处理后输出开启脉冲Ｄ；输入脉冲Ａ经反相器处理后输出反相脉冲Ｂ；反相脉冲Ｂ连接到第二上升沿触发器输入端，其输出信号连接到第二脉冲计数器，经第二脉冲计数器处理后输出关断脉冲Ｅ；反相脉冲Ｂ经延迟器延迟后输出延迟反相脉冲Ｃ，延迟反相脉冲Ｃ连接到第三上升沿触发器输入端，其输出信号连接到第三脉冲计数器，经第三脉冲计数器处理后输出截尾脉冲Ｆ；开启脉冲Ｄ、关断脉冲Ｅ、截尾脉冲Ｆ分别和第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电路、第三隔离驱动电路的信号输入端连接；第一隔离脉冲变压器Ｔ１初级两端分别和第一隔离驱动电路信号输出端，第二隔离驱动电路信号输出端连接；第二隔离脉冲变压器Ｔ２初级一端接地，另一端和第三隔离驱动电路信号输出端连接；ＭＯＳＦＥＴ开关开启管漏极和正偏电压连接，ＭＯＳＦＥＴ开关截尾管源极和负偏电压连接，ＭＯＳＦＥＴ开关开启管源极和ＭＯＳＦＥＴ开关截尾管漏极连接，该连接点为调制脉冲输出端；ＭＯＳＦＥＴ开关开启管的栅极和第一脉冲恢复电路信号输出端连接，ＭＯＳＦＥＴ开关截尾管栅极和第二脉冲恢复电路信号输出端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器，其特征是所述一种基于脉冲前 后沿分离传输技术的脉冲调制器包括脉冲发生器，第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电 路、第三隔离驱动电路，第一隔离脉冲变压器Tl，第二隔离脉冲变压器T2，第一脉冲恢复电 路，第二脉冲恢复电路，MOSFET开关开启管，MOSFET开关截尾管；脉冲发生器包括反相器，延迟器，第一上升沿触发器，第二上升沿触发器，第三上升 沿触发器，第一脉冲计数器，第二脉冲计数器，第三脉冲计数器；输入脉冲A连接到第一上升沿触发器的输入端，其输出信号连接到第一脉冲计数器， 经第一脉冲计数器处理后输出开启脉冲D ；输入脉冲A经反相器处理后输出反相脉冲B ；反相脉冲B连接到第二上升沿触发器输 入端，其输出信号连接到第二脉冲计数器，经第二脉冲计数器处理后输出关断脉冲E；反相脉冲B经延迟器延迟后输出延迟反相脉冲C，延迟反相脉冲C连接到第三上升沿触 发器输入端，其输出信号连接到第三脉冲计数器，经第三脉冲计数器处理后输出截尾脉冲 F;开启脉冲D、关断脉冲E、截尾脉冲F分别和第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电路、第 三隔离驱动电路的信号输入端连接；第一隔离脉冲变压器Tl初级两端分别和第一隔离驱 动电路信号输出端，第二隔离驱动电路信号输出端连接；第二隔离脉冲变压器T2初级一端 接地，另一端和第三隔离驱动电路信号输出端连接；MOSFET开关开启管漏极和正偏电压连接，MOSFET开关截尾管源极和负偏电压连接， MOSFET开关开启管源极和MOSFET开关截尾管漏极连接，该连接点为调制脉冲输出端；MOSFET开关开启管的栅极和第一脉冲恢复电路信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓荣，陈永浩，李可，钟国俭，谢政，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：实用新型
国别省市：34