高重频高稳定度改进型MARX纳秒脉冲源的设计

基于雪崩三级管雪崩效应,对传统MARX电路进行深入研究分析并进行大量实验,研制出了一种高重频高稳定度的改进型MARX纳秒脉冲源。对传统MARX电路的雪崩三级管触发形式以及脉冲合成方式进行了改进,并设计出PCB电路板,在重频100kHz时,示波器50Ω负载匹配实测产生的脉冲半幅脉宽1.3ns,幅度366V,脉冲波形稳定度高、拖尾小,重频上限可达160kHz,电路性能优良、稳定可靠。目前已应用于超宽带探测雷达发射机系统当中。     

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。     

UWB冲激雷达全固态高重频脉冲源设计

超宽带(UWB)冲激雷达中脉冲源的峰值功率和重复频率是其主要指标,通常,气体开关源和油开关源拥有很高的峰值功率,但其稳定度指标很差,最大重频较低;全固态源拥有很好的稳定度指标和较高的重频,但其峰值功率较低.前期工作中利用相干合成技术对提高雪崩管全固态源脉冲源峰值功率进行了研究.在此基础上,本文利用相干合成技术对进一步提高雪崩管固态脉冲源的重频进行了研究,指出了脉冲源单元的高稳定度是合成的基础,分析了电路合成与空间合成两种相干合成的方式.最后,根据需要研制出了32单元的4路电路合成和8路空间合成的脉冲源,峰值功率0.2MW,重频可达300kHz,其脉宽抖动与峰值抖动均小于1%,峰值功率合成效率可达90%～95%.     

基于SOS的高重频高压纳秒脉冲源设计

依据高重频高压纳秒脉冲输出的要求,基于半导体断路开关(SOS)的工作特点,设计了高重频高压纳秒脉冲源脉冲发生器线路。分析发生器线路的工作原理,对输出脉冲幅度50 kV/100 Ω、脉宽约10 ns~20 ns和重复频率100 kHz脉冲源的线路中关键器件的参数进行了计算。分析关键器件SOS、饱和脉冲变压器、副开关要求,给出了关键器件的选型参考。     

一种基于射频三极管的高斯脉冲发生器的设计

对一种电路简单、成本低廉且易于集成的高斯脉冲发生器进行了分析与设计。该发生器是通过一个微分电路将触发信号转变为含有正、负脉冲信号来驱动射频三极管的“开”与“关”，并通过电容的充、放电形成窄脉冲。测试结果显示该脉冲发生器能产生峰值电压为1．8V，脉冲宽度为0．8ns的高斯脉冲波形，并与仿真结果吻合较好。该电路非常适合于MIC。     

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。     

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。     

用雪崩三极管电路生成高压负脉冲技术研究

雪崩效应因为能在极短时间内输出极大电流,常被用来设计高压脉冲电路。分析了利用雪崩三极管电路生成高压正脉冲的实现方案,并提出了改进的设计,接着分析了脉冲输出过程中负载回路的电流流向,通过改变信号输出点,设计了输出高压负脉冲的电路。电路输出的脉冲幅度达到了-200V,前沿约3.2ns。与相似结构的正脉冲电路相比,性能略有降低。同时对性能下降的原因进行了分析。     

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...     

一种基于双三极管并联的UWB 窄脉冲发生器

脉冲产生器是IR-UWB通信系统的重要组成模块之一。提出了一种高可靠性的窄脉冲发生电路。该脉冲产生电路基于并联的双射频三极管所产生的雪崩效应与LC电路阻尼原理,产生一阶微分高斯脉冲波形。双三级管的并联设计加速了雪崩效应,降低了工作电压,易于电路实现。当其中单只三极管损坏时,电路仍然可以依靠另一只进行工作。实验测试结果表明：该电路所产生的脉冲峰峰值约为12.88V,脉冲宽度约为1.6ns,可以用于IR-UWB通信系统。     

基于RF-BJT的超宽带极窄脉冲发生器的设计

本文简要介绍了超宽带(UWB)技术,讨论并分析了几种UWB中几种常用窄脉冲方法的特点及其局限性。基于RF-BJT雪崩特性,设计并制作了高重复速率的UWB脉冲电路发生器,获得亚纳秒级的超短、快速前沿的单极性UWB脉冲,幅度为-13.1 V,宽度为816.3 ps。     

一种采用雪崩三极管——电子管混合型双脉冲Q开关驱动电源

本文给出用雪崩三极管－－电子管构成的双脉冲Ｑ开关驱动电源的新型实际电路设计。     

基于雪崩晶体管产生快沿脉冲的电路参数分析

利用雪崩晶体管组成Marx电路可以产生快沿双指数脉冲,为了找出电路参数对脉冲波形的影响。建立了放电回路等效电路,利用Pspice软件对电路参数影响脉冲波形问题进行了仿真分析,利用设计的三级Marx电路进行了试验验证。通过理论计算、仿真以及试验研究表明充电电压、充电电容、负载电阻主要影响脉冲峰值和脉宽,在一定限度内,充电电压、充电电容越大,峰值电压越高,脉宽越宽,负载电阻变大,脉宽变宽。这为脉冲源设计中元器件的选取以及脉冲波形调节措施研究提供了依据。     

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。     

利用雪崩管驱动电光偏转器实现稳定纳秒激光脉冲输出

利用雪崩管堆驱动LiNbO3电光偏转器对激光脉冲进行快速偏转．实现幅度稳定的纳秒整形激光脉冲；激光脉冲振幅不稳定度从振荡器输出的单纵模调Q激光脉冲的10％(RMS)降低到4％(RMS)，大大改进了纳秒量级整形激光脉冲幅度稳定性。     

基于功率MOS型场效应管的4 kV纳秒脉冲源

为了用固体开关器件替代国外氢闸流管,开展了大功率高速高压半导体固体开关及与其相配的高速高压组合电路研究。利用功率MOS型场效应管的开关原理,提出了对功率MOS型场效应管的栅极"过"驱动技术,提高了功率MOS型场效应管的开关速度,研制出基于功率MOS型场效应管的输出脉冲幅度大于4 kV,前沿小于10 ns,脉冲宽度大于100 ns的高压快脉冲驱动源。     

基于晶体管的自动增益控制技术研究

针对传统的自动增益控制方式电路复杂、成本偏高的情况,设计了基于晶体管的自动增益控制方案,包括双晶体管控制方式和单晶体管控制方式,对其工作原理进行了分析。在电路设计环节,推导了基于级联AD603的大动态可变增益放大器(VGA)模型,设计了具体的反馈控制电路。给出了实际电路的测试数据,并对测试结果进行了分析。对这2种控制方式进行了比较,并对特点进行了说明。     

一种快速离化波开关及其在高压脉冲源中的应用

讨论了一种先进的基于快速离化波组件漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的开关特性、工作原理及其在高压纳秒脉冲源中的应用.提出一种新方法解决了传统高压纳秒脉冲源设计难以突破的高功率、高重复频率工作问题,实现了高压纳秒源的全固态、高重频、高压、高可靠、长寿命工作.