——超宽带无线电中纳秒级脉冲产生研究.htm

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            <P style="TEXT-INDENT: 30px">电路的逻辑结构如图1所示，<IMG height=507 hspace=1 
            src="——超宽带无线电中纳秒级脉冲产生研究.files/16c.gif" width=316 align=right 
            vspace=1 
            border=0>运用开关三极管的短暂良性雪崩效应，让存储在三极管集电极端的电容快速放电而产生纳秒级脉冲。电源模块提供足以使三极管产生雪崩的高达90V的电压，这时即便断掉输入信号，也可以产生自激式纳秒级脉冲；调节电源模块的输出电压使之刚好在开关三极管的临界雪崩电压处，这时加上PPM信号促使三极管产生雪崩效应，得到窄脉冲，从而使输出窄脉冲承载了信息。脉冲整形电路对输入的PPM信号进行延迟和微分，以使之触发雪崩效应。此外调节脉冲生成电路可以得到不同形状的窄脉冲，满足对信息不同调制方式的需求。</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">2.2 电路设计</P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">依据上述整体构思，选择恰当元件并运用相应的仿真后，设计了原理电路图，如图2所示。图2中，开关三极管Q1的选择是整个电路关键，它的参数和性能决定了输出脉冲的极限性能。在这里选用Motorola金属管壳封装的2N2369A，它的开关时间和转换时间在同类产品中是一流的，大多数类似的应用都采用这种管子。以模块为核心的电路构成了开关电源，产生使三极管雪崩的电压，这一部分也可以采用别的电路替代。开关三极管集电极端2PF的小电容起存储电荷的作用，它的大小对脉冲幅度和持续时间都有决定性影响，同时脉冲幅度和持续时间都有决定性影响，同时脉冲幅度和持续时间也是一对矛盾的量，需要折中考虑。电路的设计需要考虑分布参数和接口匹配：分布参数，尤其是三极管集电极端到开关电源的分布参数，在电路设计不当时，其分布电容可高达十几波法；接口匹配应用输入信号和输出脉冲能够有尽可能小的损耗和失真，以便于测试和辐射。</P>
            <P style="TEXT-INDENT: 30px">2.3 实测结果</P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">对电源部分的调试结果如表1所示。选择第二组输出电压加到三极管集电极，并调节可变电阻使三极管处于临界雪崩状态，此时加入TTL电平的激励信号，测得输出窄脉冲波形。其中所用示波器为HP的54503A，带宽500MHz，测试结果稍有失真。<BR><BR><B>表1 
            调试结果</B></P>
            <TABLE height=72 borderColorDark=#ffffff width="100%" 
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                <TD width="47%" colSpan=2 height=12>反馈分压电阻（单位：k)</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>12</TD>
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                <TD align=middle width="13%" height=12>30</TD>
                <TD align=middle width="12%" height=12>40.5</TD></TR>
              <TR class=main>
                <TD width="16%" height=24 rowSpan=2>电源输出端的电压VSOURCE</TD>
                <TD width="31%" height=12>可调电阻取最大值500k时</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>55</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>33</TD>
                <TD align=middle width="13%" height=12>22</TD>
                <TD align=middle width="12%" height=12>15</TD></TR>
              <TR class=main>
                <TD width="31%" height=12>可调电阻取最小值0时</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>100</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>65</TD>
                <TD align=middle width="13%" height=12>42</TD>
                <TD align=middle width="12%" height=12>29</TD></TR>
              <TR class=main>
                <TD width="47%" colSpan=2 height=12>由反馈控制产生的电压输出范围（单位：V）</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>55～100</TD>
                <TD align=middle width="14%" height=12>33～65</TD>
                <TD align=middle width="13%" height=12>22～42</TD>
                <TD align=middle width="12%" 
            height=12>15～29</TD></TR></TBODY></TABLE>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">三极管集电极电容在雪崩状态下通过三极管发射极的电感放电时，得到如图3所和4所示的近似高斯脉冲一阶微分形波形，其重复频率为60kHz，最高可达200kHz；当把电感换成电阻时，可得到单极性近似高斯脉冲型的波形，脉宽可小至1.5ns。由图3和图4测得脉冲持续时间为5ns，峰峰值10V，测试所得波形非常稳定；改变放大电容、电感或电阻的大小可以得到不同幅度和持续时间的纳秒级脉冲。</P>
            <P 
            style="TEXT-INDENT: 30px">整块电路的结构紧凑，布线讲究，整体电路比一元硬币稍大，封装后可作为一个独立的小型模块使用；另外电路是输入方波上升沿触发的，因此很适合应用到跳时脉冲位置调制的超宽通信系统中。但为满足现代通信的需求，特别考虑集成时，系统在很多方面都需要大大改善和提高。 
            </P>
            <P></P></DIV></TD></TR>
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                <TD width=75>【<A href="javascript:doPrint();">打印本稿</A>】</TD>
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                <TD width=75>
                  <P>【<A 
                  href="http://www.21ic.com/new_info/news/review.asp?title=超宽带无线电中纳秒级脉冲产生研究target=" 
                  _blank?>发表评论</A>】</P></TD>
                <TD width=10></TD>
                <TD width=79>【<A 
                  href="http://www.21ic.com/new_info/news/sendmail.asp?num=超宽带无线电中纳秒级脉冲产生研究">推荐</A>】</TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR>
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          <TD align=right height=2><A href="javascript:window.close();"><IMG 
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