光驱动电路、脉冲光模块及芯片制造技术

本实用新型专利技术属于无线电导航和定向的发射机技术领域。为了解决现有雷达脉冲变压器带宽低，失真大等问题，提供了一种光驱动电路、脉冲光模块及其封装。所述脉冲光模块(100)包括信号输入模块(1)、光发射模块(2)、光接收模块(3)、信号输出模块(4)，以及在光发射模块(2)和光接收模块(3)之间传输光信号的光纤(5)，其中的电路和光路的部件在整体上用灌封胶灌封为一体，通过光纤实现高压隔离传输。本实用新型专利技术的脉冲光模块具有带宽大、响应快、失真小的特点，大大减小脉冲变压器体积，实现了高压安全隔离。使用灌封胶灌封后的产品仅相当于一个常规的模块，使用简单，更换方便、快捷。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于无线电导航和定向的发射机
。为了解决现有雷达脉冲变压器带宽低，失真大等问题，提供了一种光驱动电路、脉冲光模块及其封装。所述脉冲光模块(100)包括信号输入模块(1)、光发射模块(2)、光接收模块(3)、信号输出模块(4)，以及在光发射模块(2)和光接收模块(3)之间传输光信号的光纤(5)，其中的电路和光路的部件在整体上用灌封胶灌封为一体，通过光纤实现高压隔离传输。本技术的脉冲光模块具有带宽大、响应快、失真小的特点，大大减小脉冲变压器体积，实现了高压安全隔离。使用灌封胶灌封后的产品仅相当于一个常规的模块，使用简单，更换方便、快捷。【专利说明】光驱动电路、脉冲光模块及芯片
本技术涉及无线电导航和定向的发射机
，更具体地，涉及一种脉冲光模块，用于取代脉冲变压器，实现高压隔离及脉冲信号传输。
技术介绍
机载雷达要求体积小，重量轻，而发射机的体积和重量是制约机载雷达小型化设计的重要因素。通过对发射机进行深入的功能分析，认为影响发射机体积重量的主要因素是高压电源、调制器等的高压设计。传统上将高压电源、调制器设计成为油箱的形式，利用液体介质(如变压器油、电容器油)相对介电强度较高的特点，完成对发射机的高压设计。而这种设计对机载设备不适合，其主要的问题是难以保证体积小，重量轻的要求，其次是在高空复杂的环境条件下有着漏油的隐患。目前雷达发射机中的脉冲信号传输广泛使用电信号形式的脉冲变压器。这种变压器使用方便，易于安装。图1示出了现有技术中的脉冲变压器原理图。其工作原理是利用铁心的磁饱和性能把输入的正弦波电压变成窄脉冲形输出电压的变压器。可用于燃烧器的点火、晶闸管的触发等。脉冲变压器结构为原绕组套在断面较大的由硅钢片叠成的铁心柱上，副绕组套在坡莫合金材料制成的断面较小的易于高度饱和的铁心柱上，在两柱中间可设置磁分路。电压和磁通的关系，输入电压Ul是正弦波，在左侧铁心中产生正弦磁通Φ1。右侧铁心中磁通Φ2高度饱和，是平顶波，它只有在零值附近发生变化，并立即饱和达到定值。当Φ2过零值的瞬间，在副绕组中就感应出极陡的窄脉冲电动势e2。经检索，现有技术中，申请号为CN201020280963.9的中国技术专利公开了一种雷达脉冲变压器，所述的雷达脉冲变压器包括次级绕组和初级绕组，其中次级绕组和初级绕组分层绕在“H”形骨架的横轴上。其中采用的新式绕法使得实际测量值更接近理论值，通过阻抗匹配和滤波电路的使用提高脉冲调制器的抗干扰性和可靠性。《紧凑型重复频率高压脉冲变压器研制》(《高电压技术》第35卷第2期，李名加等，340-343页，2009年2月)基于俄罗斯大电流电子学研究所(IHCE)研制的SINUS系列加速器所用的脉冲变压器原理，通过改进绕组耦合形式、失谐系数和高压绕组的参数设计，提出了一种紧凑型重复频率高压脉冲变压器。该变压器对形成线单次充电达到1.75MV，重复频率IOOHz时脉冲变压器能够在1.65MV下稳定运行。目前脉冲变压器存在两个方面的主要问题:I)带宽低，失真大由于脉冲变压器利用电磁原理进行能量交换，使得信号带宽有限，信号频率过高时，传输损耗加大，波形畸变严重。并且传输的信号性能较低，信号的幅度、线形度、信号的上升沿等指标都不是太高，不够理想。2)高压隔离性能差，安全性低脉冲变压器利用电磁原理实现能量交换。为了提高耦合效率，降低传输损耗，就需要主、次级间距离较近。但出于高压隔离的要求，又需要主、次级间距离较远。因此，在满足一定的信号传输要求下，高压隔离性能变得有限，使脉冲变压器的应用场合也受到限制。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种带宽高、失真小、高压隔离性能优良、安全性能高的脉冲光模块，减小其体积和重量，使之更换方便、快捷。为达到上述目的，本技术提供了一种采用灌封胶封装的、将发射和接收固化成一体的小型化脉冲光模块，由发射模块，接收模块和传输用光纤三部分组成，这三部分的电路和光路的部件整体用灌封胶灌封为一体。根据本技术的一方面，本技术提供了一种用于光纤高压隔离传输的光驱动电路，包括:两输入端与非门A、两输入端与非门B、两输入端与非门C和两输入端与非门D、电容C、电容C1、电容C2,电阻Rx1、电阻RX2、电阻RX3、电阻Rx4、电阻Rf和发光二极管LED，发光二极管LED的正极经由电阻Rf接所述光驱动电路的正极，发光二极管LED的负极接地，电容C1 一端连接所述光驱动电路的正极，另一端接地，电容C2的一端连接所述光驱动电路的正极和两输入端与非门B的电源引脚，另一端接地，两输入端与非门A的接地端接地，数据从两输入端与非门A的一个输入端输入所述光驱动电路，两输入端与非门B、两输入端与非门C和两输入端与非门D这三个与非门各有一个输入端连接两输入端与非门A的输出，且上述4个两输入端与非门的另一个输入端均连接所述光驱动电路的电源正极；所述两输入端与非门B、两输入端与非门C和两输入端与非门D并联，且这三个两输入端与非门的输出分别连接电阻RX2、电阻Rx3和电阻Rx4，然后再与电阻Rxi和电容C相并联的电路进行串联，串联后的输出端连接发光二极管LED的正极。使用光纤进行信号传输。具有带宽大、响应快、失真小的特点。并且由于使用了光纤，具有耐闻压，抗电磁干扰，体积小等优点。进一步地，在该光驱动电路中的各两输入端与非门采用Philips公司的与非门芯片 74F3037。进一步地，在该光驱动电路中的发光二极管LED选用的是Agilent公司的HFBR-1424发光管模块，设置该发光管模块的工作波长为850nm。进一步地，与上述光驱动电路相配合使用的接收电路板选用的光接收模块是Agilent公司的HFBR-2422光接收模块，设置该模块接收灵敏度为-24dBm。根据本技术的另一方面，本技术提供了一种基于光纤高压隔离传输的灌封胶封装的脉冲光模块，包括依次连接的输入端子、发射电路板、接收电路板和输出端子，还包括灌封胶，所述发射电路板和接收电路板被彼此分开、独立地设置，并且在发射电路板和接收电路板之间还包括实现高压隔离传输的光纤和所述的光驱动电路；所述发射电路板、接收电路板以及光纤用灌封胶在整体上被灌封为一体。进一步地，所述灌封胶通过如下方式调配:采用经过计量合格的精密仪器仪表进行称量，并静置足够时间至气泡完全放出。进一步地，所述灌封胶是环氧胶。进一步地，脉冲光模块和其它元件均焊接在印刷电路板上。本技术采用灌封胶或特种胶粘剂(例如，不会因气泡存在影响电绝缘性能的胶粘剂)进行壳体灌封，实现成型的同时，进一步隔离了高压，减小了体积和重量。由于采用灌封胶进行整体灌封，灌封胶为优良的电绝缘硅胶，当其固化成弹性体时不会产生收缩和放热现象，可隔绝水汽、灰尘，起到吸震缓冲效果，因此，其绝缘性能可以隔绝外部电磁干扰对内部电路和电子元件的影响，使元件免受电磁干扰。整个脉冲光模块结构紧凑，设计合理，提高了脉冲光模块抗振动和冲击性能，提高了脉冲光模块的可靠性。根据本技术的另一方面，本技术还提供了一种对上述脉冲光模块进行I/O端子封装的芯片，该芯片包括输入端和输出端，为双列直插式8引脚芯片，输入端各引脚依次为:接地引脚GND、信号输入引脚Sin、接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光纤高压隔离传输的光驱动电路，包括：两输入端与非门A、两输入端与非门B、两输入端与非门C和两输入端与非门D、电容C、电容C1、电容C2、电阻RX1、电阻RX2、电阻RX3、电阻RX4、电阻RF和发光二极管LED，发光二极管LED的正极经由电阻RF接所述光驱动电路的正极，发光二极管LED的负极接地，电容C1一端连接所述光驱动电路的正极，另一端接地，电容C2的一端连接所述光驱动电路的正极和两输入端与非门B的电源引脚，另一端接地，两输入端与非门A的接地端接地，数据从两输入端与非门A的一个输入端输入所述光驱动电路，两输入端与非门B、两输入端与非门C和两输入端与非门D这三个与非门各有一个输入端连接两输入端与非门A的输出，且上述4个两输入端与非门的另一个输入端均连接所述光驱动电路的电源正极；所述两输入端与非门B、两输入端与非门C和两输入端与非门D并联，且这三个两输入端与非门的输出分别连接电阻RX2、电阻RX3和电阻RX4，然后再与电阻RX1和电容C相并联的电路进行串联，串联后的输出端连接发光二极管LED的正极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆兆辉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第八研究所，
类型：实用新型
国别省市：