超宽带脉冲产生电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105763175A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610069855.9(22)申请日2016.01.29(71)申请人广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院地址528300广东省佛山市顺德区大良南国东路9号申请人中山大学(72)发明人叶威李宇谭洪舟(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人黄晓庆(51)Int.Cl.H03K5/156(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称超宽带脉冲产生电路(57)摘要本发明涉及一种超宽带脉冲产生电路，包括：微分电路、高速开关电路、脉冲产生电路和电压偏置电路；所述微分电路、高速开关电路和脉冲产生电路依次连接，所述电压偏置电路分别与高速开关电路和脉冲产生电路连接；所述微分电路接收外部输入的数字方波信号，并将所述数字方波信号转换为宽度为纳秒级的尖脉冲信号；所述高速开关电路在所述尖脉冲信号的驱动下由临界雪崩状态转为雪崩导通状态；所述脉冲产生电路在高速开关电路导通时产生负向脉冲，并在脉冲产生电路放电时产生正向脉冲，根据所述负向脉冲和正向脉冲产生超宽带脉冲信号。通过上述方案产生的脉冲信号不含直流分量，适合于天线的发射；无需外加脉冲整形电路，降低了电路的复杂度和成本。CN105763175ACN105763175A权利要求书1/2页1.一种超宽带脉冲产生电路，其特征在于，包括：微分电路、高速开关电路、脉冲产生电路和电压偏置电路；所述微分电路、高速开关电路和脉冲产生电路依次连接，所述电压偏置电路分别与所述高速开关电路和脉冲产生电路连接；所述微分电路，用于接收外部输入的数字方波信号，并将所述数字方波信号转换为宽度为纳秒级的尖脉冲信号；所述高速开关电路，用于接收所述高压偏置电路提供的电压，并处于临界雪崩状态；以及在所述尖脉冲信号的驱动下由临界雪崩状态转为雪崩导通状态；所述脉冲产生电路，用于在所述高速开关电路导通时产生负向脉冲，并在所述脉冲产生电路放电时产生正向脉冲，根据所述负向脉冲和正向脉冲产生超宽带脉冲信号。2.根据权利要求1所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于，所述微分电路包括：第一RC微分电路和第二RC微分电路；所述第一RC微分电路和第二RC微分电路的输出端分别与所述高速开关电路连接。3.根据权利要求2所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述第一RC微分电路将输入的第一数字方波信号转换为第一尖脉冲信号，并传输至高速开关电路；所述第二RC微分电路将输入的第二数字方波信号转换为第二尖脉冲信号，并传输至高速开关电路。4.根据权利要求3所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于，所述高速开关电路包括：第一雪崩三极管和第二雪崩三极管；所述第一雪崩三极管和第二雪崩三极管分别与所述脉冲产生电路连接。5.根据权利要求4所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述第一雪崩三极管接收所述第一尖脉冲信号，并在所述第一尖脉冲信号的驱动下由临界雪崩状态转为雪崩导通状态；所述第二雪崩三极管接收所述第二尖脉冲信号，并在所述第一尖脉冲信号的驱动下由临界雪崩状态转为雪崩导通状态。6.根据权利要求5所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于，所述脉冲产生电路包括：第一储能电容、第二储能电容、储能电感和负载电阻；所述第一储能电容与所述第一雪崩三极管的集电极相连，所述第二储能电容与所述第二雪崩三极管的集电极相连；所述储能电感并联在所述负载电阻的两端；当所述第一雪崩三极管和第二雪崩三极管同时处于导通状态时，所述第一储能电容与所述第一雪崩三极管和所述负载电阻构成第一放电回路，产生第一放电电流，所述第二储能电容与所述第二雪崩三极管和所述负载电阻构成第二放电回路，产生第二放电电流；所述第一放电电流和第二放电电流同时加载在所述负载电阻上，并形成负向脉冲。7.根据权利要求6所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于，所述脉冲产生电路还用于；当所述第一储能电容和第二储能电容的电荷量减少时，所述第一放电电流和第二放电电流开始减小，所述储能电感开始对所述负载电阻放电，使通过所述负载电阻的电流反向，并在所述负载电阻上形成正向脉冲。2CN105763175A权利要求书2/2页8.根据权利要求7所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：在所述负向脉冲和正向脉冲的作用下，在所述脉冲产生电路的输出端产生超宽带脉冲信号。9.根据权利要求8所述的超宽带脉冲产生电路，其特征在于，所述电压偏置电路包括：第一偏置电路和第二偏置电路；所述第一偏置电路包括第一直流电源、第一电感和第一电阻，并与所述第一雪崩三极管的集电极相连；所述第二偏置电路包括第二直流电源、第二电感和第二电阻，并与所述第二雪崩三极管的集电极相连。10.根据权利要求9所述的超宽带