一种平衡输出皮秒级脉冲源的设计与应用

设计一种平衡输出皮秒级脉冲源电路,该电路由雪崩三极管电路和阶跃恢复二极管整形电路组成.雪崩三极管电路产生平衡输出的纳秒级脉冲信号,经阶跃恢复二极管整形电路整形产生平衡输出的皮秒级脉冲信号.文中分析脉冲源电路的工作原理,制作电路并进行测试.测量结果表明,设计的脉冲源电路可以产生平衡输出幅度±26 V、宽度253 ps、重...     

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。     

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.     

基于雪崩效应的小型激光激励源电路研究

为了获得高功率、窄脉冲探测激光,提出了一种基于雪崩效应的小型半导体激光激励源电路实现方案,分析了激励电路产生高压窄脉冲信号的原理,介绍了其组成单元信号整形电路、直流偏置电路和高压脉冲产生电路的硬件设计。测试表明,该电路能够输出电压约460V、脉宽小于6.0ns、下降沿约2.5ns的脉冲激励信号,印证了原理设计的正确性。该电路具有高性能、小体积、高可靠和易适装的应用特点,能够有效满足某激光引信对激光激励电路的任务要求。     

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.     

用于半导体器件瞬态特性研究的大幅度矩形纳秒脉冲发生器

本文提出了一个用于半导体激光器和其他高速器件瞬态特性研究的大幅度矩形纳秒脉冲发生器的设计.为了产生一对极性相反的高速同步脉冲,在设计中采用了我国发明的新功能器件──双向负阻晶体管(BNRT).为了获得高速大电流主脉冲输出,采用了同时触发的双雪崩晶体管串联组合电路.所研制的发生器的主脉冲输出,其电压幅度高达200V(在50Ω负载)、峰值电流为4A、上升时间约2ns、宽度5-100ns、晃动小于50ps.而且输出脉冲波形呈良好的矩形,其过冲和顶部不平坦度均小于±3％.     

一种小型二极管泵浦固体激光测距仪的发射和接收电路

本文讨论了小型二极管泵浦固体激光测距仪系统的电路组成,重点研究了二极管激光驱动电源的结构和组成、雪崩光电二极管及放大电路的结构。本文研究的激光驱动器,在采用2W激光二极管作为泵浦源时,可以输出脉冲宽度200μs-2ms,峰值电流2安的电流;雪崩光电二极管在195V偏压情况下,可以达到最佳接收效果。     

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。     

半宽度为300ps超快高压电脉冲的产生与研究

本文介绍了一种高压、超快电脉冲的产生技术．该电路采用级联雪崩晶体管．电路用微波传输线结构．输出的电脉冲幅度为１～２ｋＶ、输出阻抗５０Ω、脉冲前后沿小于３００ｐｓ、脉冲半宽度为３００ｐｓ,脉冲幅度和半宽度稳定性优于５％,该电路的触发晃动为±５０ｐｓ,触发延时为８ｎｓ,输出脉冲工作频率小于１ｋＨｚ．     

一种超宽带脉冲发生器的设计与仿真

利用双极型晶体管的雪崩特性设计了双管并联的超宽带（Ultra-Wideband，UWB）脉冲发生器，通过添加电感使电路的等效负载增加，在维持脉冲宽度基本不变的情况下使输出脉冲的幅度增加到原来的2．5倍。对电路中各元件参数的选取进行详细的分析说明，给出了参数值与脉冲各项性能的关系。仿真得到的UWB脉冲信号幅度为-38．299V，脉冲宽度约为663．265ps，上升时间459．184ps，下降时间约为969．388ps。     

基于固体开关器件的新型高压脉冲驱动源

从MOSFET的开关基理,以仿真与电路实验相结合的方法,研究出了MOSFET栅极的"过"驱动技术,以此来提高MOSFET的开关速度。并结合多个MOSFET的串并联的级联技术,采用多管串联方法来提高脉冲源的输出脉冲幅度,采用多管并联方法来提高脉冲源的其输出脉冲功率,从而得到较大的脉冲宽度。在此研制出了输出脉冲幅度大于4kV、前沿小于10ns、脉冲宽度大于100ns的高压快脉冲源。     

2.8kV、140ps高压电脉冲的产生

研制了雪崩二极管脉冲成形电路,简述了此电路的工作原理,用此线路产生了幅度2.8kV、宽度140ps的高压电脉冲。     

基于脉冲耦合的超宽带高功率电脉冲源

以固态半导体器件为基础,基于超快电子学中的晶体管雪崩导通理论,利用脉冲耦合原理,在时域上将多路高压皮秒脉冲耦合输出,获得了超宽带高功率脉冲。通过四路脉冲耦合实验验证了该设计思路的可行性,提高了输出脉冲功率。实验中,单路高压皮秒脉冲的幅度为1.33kV,宽度为770ps,峰值抖动≤1%,脉宽抖动≤1%,四路脉冲耦合后,输出脉冲幅度为2.66 kV,宽度为875 ps,峰值抖动≤1%,脉宽抖动≤1%。该方法可以推广至多路脉冲耦合,获得更高的功率。     

超宽带极窄脉冲发生器的设计分析

讨论了双极性晶体管雪崩的工作原理,分析了采用级联双极性晶体管结构的超宽带极窄脉冲发生器的电路.通过实验获得的输出脉冲宽度为皮秒级的极窄脉冲,该脉冲的宽度,上升时间和幅度均较好地符合了极窄脉冲的要求.     

基于Blumlein脉冲网络的直线型脉冲变压器设计

为了实现能产生重复频率矩形高压脉冲输出的紧凑型脉冲功率源,设计了基于脉冲形成网络的直线型脉冲变压器。以陶瓷电容和光导开关构建全固态Blumlein型脉冲形成网络,分析了磁芯参数对能量效率和平顶度的影响,计算了设计的脉冲功率源的分布参数,并基于分布参数建立了了全电路模型。研究结果表明足够的磁芯伏秒数是直线型脉冲变压器运行的必要条件,而分布参数是引成输出脉冲畸变的另一重要因素。     

大电流长脉宽LD激光器驱动电源的研制

本文主要介绍了一种大电流长脉宽半导体激光器骄动电源的设计方法。根据大功率脉冲型LD的工作特性,作者设计了一套采用L—C串联谐振的恒流充电电路与大功率金属氧化层半导体场效应管（MOSFET）线性控制脉冲放电电路相结合的驱动电源。此电源满足了输出脉冲电流幅值、脉宽、重频、调Q精确延时均方便可调的要求;并且辅助以片上系统（soc）单片机和CPLD为核心的控制电路,使电源电路具有结构简单,控制灵活,精度高等特点;同时结合多路在线实时保护电路,有效保证了LD的安全工作。该电源已经成功应用于“XX装置”预放大器项目。     

High-Voltage High-Efficiency Ultrawideband Pulse Synthesizer

A novel ultrawideband pulse synthesizer based on distributed amplifier topology is presented. The basic concept is to combine different delayed Gaussian pulses with both positive and negative polarities to form an UWB pulse. Compared to other ultrawideband pulse-formation methods, this method can have both high-efficiency and high-voltage output. The prototype circuit based on 0.25-$mu$m pHEMT transistors is fabricated, and the fabricated pulse synthesizer consumes only 1-mA current under 5-V power supply with high energy efficiency of 10.1% at 10-MHz pulse repetition frequency (PRF). Measurement results show that with 1.5 -V amplitude and 240-ps Gaussian input pulse, the output pulse of the designed UWB pulse synthesizer is centered at 4 GHz with 4.5-V peak to peak amplitude (into 50-ohms load) and 1.0-ns duration at 50% of the peak pulse envelope.      

高压脉冲轨道电路系统稳压电源的设计研究

基于对高压脉冲系统器材改进、优化的目的,对高压脉冲发码器中电源进行重新设计.采用非线性电感与线性电容形成铁磁谐振的方式,结合稳压变压器在高压脉冲轨道电路系统中的电磁工作状态,使稳压器输入从176~253 V变化时,其输出电压不低于空载额定值的97%.     

一种宽脉冲高重频浮动板调制器的设计

浮动板调制器具有输出波形好、功率小、电压较低、波形变化灵活等特点,在中小功率控制极微波管中被广泛应用。介绍了一种采用功率MOSFET串联组成调制开关的应用于行波管发射机的40kHz/2kV固态浮动板调制器的设计,对调制器的电路拓扑进行了简要的概述,对调制器的关键器件即MOSFET开关管的选择、宽脉冲传输、开关管的驱动电路、调制器的保护电路及散热/绝缘设计等进行了较为详细的介绍。还就调制器抗打火设计进行了分析。最后给出了调制器的测试波形。