一种对高速脉冲边沿整形,整的设计方案调.pdfVIP

电 子 测 量 技 术 第 3O卷 第 7期 ELECTR0NIC MEASUREMENT TECHNOLOGY 2007年 7月 一 种对高速脉冲边沿整形、调整的设计方案 张嘉岷 王厚军 付在明 (电子科技大学自动化工程学院 成都 610054) 摘 要：随着高速脉冲的广泛应用，作为决定脉冲质量的重要参数 ，脉冲上升、下降时间也越来越受到重视。针对高 速脉冲发生中对脉冲边沿陡峭、可控的要求，本文提出了一种使用隧道二极管对脉冲边沿整形，利用场效应管开关和 恒流源充放电电路控制脉冲边沿时间的方案，并对其电路和隧道二极管的工作原理进行了具体分析。从试验结果看， 该方案能将脉冲的边沿时间整形至 800ps左右，同时实现边沿时间的可控调整。 关键词：脉冲边沿整形；脉冲边沿调整；隧道二极管 ；场效应管开关 中图分类号：TN78 文献标识码：A Designofedgerectifierandadjusterforhigh—speedpulse ZhangJiamin WangHoujun FuZaiming (SchoolofAutomationEngineering，UESTC，Chengdu610054) Abstract：Asakeyparameter，theleadingedgeandtrailingedgeofpulsehasgainedmoreandmorerecognitionwiththe wideuseofhighspeedpulsetechnique．Adesignforrectifyingandadjustingpulsesignal’sleadingedgenadtrailing edge withtunneldiodeandFETswitchispresentde inthispaper．Thepulse’Sedgetimecouldbeadjustablefrom 800pstO lusinthedesign．Theoperationtheoryofthedesigncircuitnadtunneldiodeisalsodiscussedinthispaper．Thisdesign couldshapepulsedegetimetO800psandadjustedgetimethroughtest． Keywords：pulseedgerectifier；pulseedgeadjuster；tunneldiode；FETswitch 0 引 言 1 隧道二极管的特点 在高速脉冲中，上升、下降时间直接决定了脉冲的质 隧道二极管是一个 PN结二极管，其特性 曲线如图1 量，随着快速沿脉冲在示波器的瞬态响应、时域反射技术、 ， 元器件的开关特性等方面的广泛应用，人们不仅关注脉冲 信号的频率、幅度、宽度等特性，脉冲的上升、下降时间也 得到了越来越大的重视。高速脉冲不仅仅要求脉冲的频 率高，脉宽窄，同样对脉冲的快速沿提出了很高要求。现 在 国外的脉冲发生器 已经能够生成上升、下降时间在 100ps以内的脉冲。产生一定重复频率、一定宽度的脉冲 并不困难，但要产生纳秒甚至皮秒量级前、后沿的脉冲信 号则是一件相当困难的事 。隧道二极管以其变化速度快， 功耗小的特点，在脉冲产生和整形电路中得到了广泛应 图1 隧道二极管伏安特性 用。尤其是在高速脉冲整形电路中，隧道二极管更是凭借 它反应灵敏，瞬态响应快的特点大受青睐，本方案利用隧 所示。它与普通二极管特性曲线有很大不同，在电压U很 道二极管的隧道效应将输入差分脉冲的前后沿整形至 小时，电流 已经相当大了，而电压 ，【增大到一定数值时， 800ps以内，之后通过差分对管搭载恒流源实现脉冲上升、 电流 反而下降，呈负阻性。电压U为负值