雪崩晶体管在纳秒脉冲驱动电路中的应用

介绍了一种可用于半导体激光器、高速摄影、信号处理以及激光雷达的纳秒脉冲驱动电路。利用晶体管的雪崩效应，通过两级雪崩晶体管阵列，得到了7ns、6A的大电流窄脉冲。并对触发脉冲的获得、电路板的印制进行了简要的介绍。     

纳秒脉冲半导体激光驱动器的研究

为了获得高功率、高重复频率的纳秒级光脉冲,介绍了一种基于Marx bank脉冲发生原理的纳秒脉冲激光驱动器的设计,以及设计过程中雪崩晶体管的选取.该驱动器采用一级小雪崩管对触发脉冲进行陡化,由小雪崩管产生的脉冲对Marx bank电路进行触发,以获得大电流窄脉冲,用于驱动半导体激光器.设计所得驱动器的峰值电流为12.5A、半峰全宽为1.51ns、重复频率为100kHz,实现了大幅度纳秒脉冲半导体激光驱动器的设计要求.结果表明,对触发脉冲的陡化,可以降低后一级Marx bank电路的雪崩电压,同时使得脉宽更窄,这将更加有利于驱动半导体激光器.     

采用雪崩晶体管产生窄脉冲

本文详细介绍了雪崩晶体管的工作原理,介绍和分析了一些可用于单脉冲选取、高速摄影控制、探地雷达以及固态脉冲源的典型电路,并给出了这些脉冲电路的测试结果。     

基于雪崩晶体管的脉冲半导体激光电源的设计

介绍了一种基于时间延迟和雪崩晶体管的纳秒级窄脉冲半导体激光器电源,该电源主要由脉冲发生电路、雪崩电路组成。实践证明,该电源可以作为一种简单的纳秒脉冲产生装置,产生脉宽〈30ns、峰值为1A的电流脉冲,用于驱动普通半导体激光器。     

一种UWB雷达脉冲信号发生器的设计

介绍了UWB雷达的人体生命探测系统的工作原理,比较了几种窄脉冲产生方法的优缺点,详细分析了雪崩三极管原理,利用雪崩三极管的雪崩特性实现了超宽带雷达窄脉冲的产生。通过研究分析典型的脉冲产生电路,给出了产生人体生命探测系统的脉冲信号发生器的电路,最后由实验仿真结果可得,电路可生成脉宽为皮秒级的双极性脉冲,脉冲的峰-峰值达2...     

近红外单光子读取电路

近红外单光子读取电路读取盖革模式下的雪崩光电二极管雪崩信号。采用两个ps级的可编程ECL延时芯片,获得可调的门控脉冲,控制雪崩光电二极管（APD）死时间和淬灭雪崩信号,同时减少后脉冲的影响。详细介绍了门控脉冲产生模块、死时间控制模块以及雪崩信号提取电路。主要采用延迟鉴别、边沿锁存的方法提取雪崩光电二极管雪崩信号。在整个实验过程中,雪崩光电二极管工作温度为-55℃,脉冲宽度10 ns,门控频率1 MHz和10 MHz,激光器激光波长1 550 nm,单光子探测器是PGA-400InGaAs雪崩光电二极管。     

基于雪崩三极管的新型并级联脉冲发射技术

针对雪崩三极管构成的Mark级联电路高幅值需要多级级联以及雪崩三极管制作工艺造成的多级电路不能同时触发等缺点,设计了一种特殊的并级联结构,使整个电路在临界雪崩电压值的直流电源供电条件下同时触发,产生信号质量明显优于同级数Marx电路的高幅值、窄脉宽的脉冲信号。文中对雪崩效应的原理进行分析,然后讲述雪崩三极管级联电路的工作原理,在此基础上介绍改进之后的并级联电路,并对其进行仿真分析和实物测试,可以得到上升沿1.9 ns、脉宽4.25 ns、幅值300 V左右的负脉冲,结果表明改进后的脉冲发生装置性能得到很好的改善。     

纳秒和亚纳秒级固态器件高压脉冲源的研制

固态器件能产生纳秒甚至亚纳秒级的开关时间,利用固态器件制成的高压脉冲源,广泛应用于激光脉冲开关、探地雷达、高速相机等低功率场合.在各种固态器件中,雪崩三极管最为常用.给出了雪崩三极管在几种典型的电路条件下的雪崩特性曲线,分析了雪崩过程中工作点的移动和电路的动态过程.分别对2N5551和ZTX415两种管子进行了实验,实验电路采用15只雪崩三极管串接,获得了幅度4000V、前沿时间小于5ns的脉冲输出.实验结果表明,两种管子在开关速度和输出电压上相当,但ZTX415性能更加稳定,可靠性更好.     

超快速高压雪崩三极管器件研制

采用雪崩三极管MARX电路易产生亚纳秒导通前沿的高功率微波脉冲,可应用于激光LED驱动、超快脉冲前沿发生器和高速脉冲发生器等。介绍了雪崩三极管器件的工作原理及设计方法,采用针对雪崩模式工作的npn晶体管的特殊工艺设计,研制出了耐压400V,脉冲电流达80A的雪崩三极管器件并已投入批量生产。给出了雪崩三极管MARX使用电路及测试结果,重复频率可达400kHz。器件采用金属管壳片式封装,具有可靠性高、易于级联使用等优点。     

用于调Q的高压、超快脉冲发生器

为得到用于调Q的高速高压脉冲,介绍一种基于Max Bank原理的纳秒脉冲发生器设计及实现.电路分两级组成,第一级是经74LS123整形过的脉冲触发单管产生顸雪崩级脉冲,第二级采用级联雪崩晶体管串.电路板采用微带线结构,通过同轴脉冲形成线,对脉冲形状进行优化.最终获得输出阻抗50 Ω,脉冲峰峰值1.48 kV,脉冲前沿为200 ps的高压,高速大电流脉冲.同时对晶体管的选择、触发脉冲的产生也做了介绍,对PCB板的设计中应注意的问题做了相应的说明.     

固体雪崩管快脉冲源的研制

固体雪崩管被触发工作在雪崩或二次击穿瞬间时能输出很大的脉冲峰值电流,且触发晃动和上升时间都很小,因此广泛用于制作重复频率低而脉冲功率高的快脉冲源。近几年研制了几种用于纳秒同步机的单管源,应用于产生较宽快沿方波,并且研制出微分波的多管串并联源,应用于纳秒高压产生器中触发氢闸管的多管串联源。     

1kV/800kHz亚纳秒脉冲发生器设计

提出了以雪崩管作为主开关利用Marx线路来产生高重频高压窄脉冲的方法。分析了雪崩管电路特性,提出了Marx线路下高重频运行时器件的设计要求及印制电路板( PCB)布线设计建议。研制了一台高重频高压亚纳秒脉冲源发生器装置,该装置结构紧凑,在50Ω负载系统下,能输出幅度为1 kV、重复频率为800 kHz、脉宽为500 ps的脉冲。在常温风冷下,该设备可长时间稳定运行。     

电光开关削波和激光放大过程中的脉冲变窄

用条纹相机测量比较了雪崩晶体管和弧光放电充气管电光开关所给出的削波波形。同样测量了激光多级放大后的波形，表明在激光放大过程中脉宽有２～３倍的压缩。     

应用于超宽带穿墙雷达的极窄脉冲发生器设计

介绍了一种可用于超宽带(UWB)穿墙雷达的脉冲发生电路,讨论并分析了UWB中几种常用窄脉冲产生方法的特点及其局限性。基于雪崩三极管和射频双极性晶体管的雪崩特性,设计并制作了UWB脉冲电路发生器,指出电路中需要注意的事项及改进脉冲性能的方法,并获得亚纳秒级的超短、快速前沿的单极性UWB脉冲,幅度为28 V,宽度为0.95 ns。     

冷阴极闸流管激光脉冲削波器

本文报导由冷阴极闸流管产生高压脉冲的激光脉冲削波器。采用光电信号悬浮输入的雪崩管触发电路和脉冲预燃工作方式,成功地实现了对调Q激光脉冲的削波,获得前沿为1.8毫微秒、宽度可变的光脉冲。