一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路，包括高壓電壓可調(diào)電源、高壓鈉秒信號(hào)生成電路、占空比可調(diào)方波發(fā)生器和輸出端電路，所述高壓電壓可調(diào)電源與所述高壓納秒信號(hào)生成電路的電源正負(fù)端連接，所述占空比可調(diào)方波發(fā)生器的信號(hào)輸入端通過微分電路與高壓納秒信號(hào)生成電路輸入端連接。所述輸出端電路經(jīng)匹配電路與高壓納秒生成電路中雪崩三極管集電極連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)穩(wěn)定、且幅值可調(diào)，脈寬可調(diào)，電路經(jīng)試制，能取得比較好的效果，若加入選頻電路，還可產(chǎn)生高幅值正弦波，具有推廣使用的價(jià)值。
【專利說明】一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子產(chǎn)品電路，尤其涉及一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓納秒級(jí)的脈沖信號(hào)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中有著比較廣泛的用途，如探地雷達(dá)、生物細(xì)胞衰亡、地質(zhì)預(yù)報(bào)、激光電源等有廣泛的用途。目前，運(yùn)用脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)高速大功率開關(guān)管方法來產(chǎn)生高壓納秒級(jí)的脈沖，對(duì)功率管有很高的要求，且成本高昂。若運(yùn)用火花放電方法，可以產(chǎn)生脈沖高壓，但脈寬，以及波形控制比較困難，氣體火花開關(guān)產(chǎn)生的脈沖隨功率較大,但體積較大,且設(shè)備復(fù)雜,使用磁開關(guān)，同樣體積較大,且成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于運(yùn)用雪崩三極管的雪崩特性附加外圍通用設(shè)備解決上述問題而提供一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]本實(shí)用新型包括高壓電壓可調(diào)電源、高壓鈉秒信號(hào)生成電路、占空比可調(diào)方波發(fā)生器和輸出端電路，所述高壓電壓可調(diào)電源與所述高壓納秒信號(hào)生成電路的電源正負(fù)端連接，所述占空比可調(diào)方波發(fā)生器的信號(hào)輸出端通過微分電路與高壓納秒信號(hào)生成電路連接，所述輸出端電路與雪崩三極管集電極連接。
[0006]上述具體電路由電容C1、C2、電阻R1、R2、R3和三極管，所述電阻Rl的一端與電源正極連接，電源負(fù)極同時(shí)與所述電阻R3的一端、所述電阻R2的一端和所述三極管的發(fā)射極連接，所述電阻Rl的另一端同時(shí)與所述三極管的集電極和所述電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端與所述電阻R3的另一端連接并為所述雪崩三極管的信號(hào)輸出端，所述三極管的基極同時(shí)與所述電阻R2的另一端和所述電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端為所述雪崩三極管的信號(hào)輸入端。
[0007]具體地，所述三極管為型號(hào)2N3033、ZTX415、FMMT417、3DB系列等雪崩三極管。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0009]本實(shí)用新型是一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)穩(wěn)定、且幅值可調(diào)，脈寬可調(diào)，電路經(jīng)試制，能取得比較好的效果，若加入選頻電路，還可產(chǎn)生高幅值正弦波，具有推廣使用的價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的的電路結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)原理圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0014]如圖1所示:本實(shí)用新型本實(shí)用新型包括高壓電壓可調(diào)電源、高壓鈉秒信號(hào)生成電路、占空比可調(diào)方波發(fā)生器和輸出端電路，所述高壓電壓可調(diào)電源與所述高壓納秒信號(hào)生成電路的電源正負(fù)端連接，所述占空比可調(diào)方波發(fā)生器的信號(hào)輸出端通過由電容和電阻串聯(lián)而成的微分電路與高壓納秒信號(hào)生成電路連接。所述輸出端電路經(jīng)L6和L7組成的匹配電路與高壓納秒生成電路中雪崩三極管集電極連接。調(diào)節(jié)可調(diào)直流高壓并加至脈沖發(fā)生器，使三極管Q組成的雪崩三極管處于臨界狀態(tài)，此時(shí)輸入端輸入方波信號(hào)，經(jīng)微分電路，觸發(fā)三極管進(jìn)入雪崩狀態(tài)，產(chǎn)生高壓脈沖信號(hào)，由于輸出信號(hào)頻譜豐富，經(jīng)輸出端阻抗匹配輸出信號(hào)。如圖2所示:具體由電容Cl、C2、電阻Rl、R2、R3和型號(hào)2N3033的三極管Q，電阻Rl的一端與電源正極VCC連接，電源負(fù)極GND同時(shí)與電阻R3的一端、電阻R2的一端和三極管Q的發(fā)射極連接，電阻Rl的另一端同時(shí)與三極管Q的集電極和電容Cl的一端連接，電容Cl的另一端與電阻R3的另一端連接并為雪崩三極管的信號(hào)輸出端，三極管Q的基極同時(shí)與電阻R2的另一端和電容C2的一端連接，電容C2的另一端為雪崩三極管的信號(hào)輸入端。
[0015]如圖2所示:當(dāng)接通電源時(shí)，Q處于截止?fàn)顟B(tài)，電流通過R1、R3對(duì)Cl充電，當(dāng)Cl兩端電壓上升到臨界截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，外界脈沖到來，通過C2、R2微分電路，產(chǎn)生尖脈沖觸發(fā)Q進(jìn)入雪崩狀態(tài)，Cl電荷立即通過Q、R3回路放電，當(dāng)Cl兩端電壓放電至不足以擊穿Q時(shí)，Q恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)，電源重新對(duì)Cl充電，重復(fù)上述過程，進(jìn)而產(chǎn)生高頻高壓窄脈沖。改變C1，R3數(shù)值即可調(diào)節(jié)輸出信號(hào)寬度及幅度。
[0016]實(shí)施例:
[0017]如圖3所示:電路由1000伏特VCC電源輸入端，input是函數(shù)發(fā)生器信號(hào)輸入觸發(fā)端,output是50歐姆脈沖信號(hào)輸出端,并多出一對(duì)端子給不波器，便于工作時(shí)，監(jiān)控輸出參數(shù)。電路中Ql與Rl、R2構(gòu)成恒流電路，保證電路工作中不因電流過大燒壞其他管子，電阻R10-R15構(gòu)成均壓電路，保證6只2N3033集射電壓均衡，R4-R8構(gòu)成三極管自偏置電路，該阻值的大小影響到，雪崩擊穿電壓，L1-L5微電感串接在基射電路中，保證雪崩狀態(tài)時(shí)各個(gè)管子的穩(wěn)定，工作在雪崩狀態(tài)的管子是Q2Q7，C5、R9構(gòu)成微分電路，產(chǎn)生尖脈沖觸發(fā)Q7進(jìn)入雪崩狀態(tài)，儲(chǔ)存在電容C1-C4、C6的電荷通過Q2-Q7、Q8、R16、R17放電，形成納秒級(jí)脈沖，其中Q8起阻斷作用，保證C1-C4、C6放電終了，不足以擊穿Q2-Q7時(shí)，截?cái)嘈盘?hào)，保證輸出信號(hào)的純凈，L6、L7是微帶電感，保證輸出的高頻高壓脈沖與負(fù)載匹配，不產(chǎn)生反射。其中4段撥碼開關(guān)，可以選擇參與放電的電容數(shù)量，進(jìn)而調(diào)節(jié)放電脈寬和幅度，當(dāng)電容量增加時(shí)，脈寬變寬、幅值增加，反之，則脈寬變窄、幅值降低。當(dāng)電源電壓大幅度調(diào)節(jié)，電源電壓遠(yuǎn)離雪崩管擊穿電壓時(shí)，通過調(diào)節(jié)K1-K4四個(gè)短路帽，可以保證電源電壓與管子擊穿電壓相協(xié)調(diào)。
[0018]制作過程:采用6只2N3033三極管、成品1000V1A精密可調(diào)電源一臺(tái)、成品函數(shù)發(fā)生器一臺(tái)設(shè)計(jì)制作了一個(gè)脈寬可調(diào)，幅值可調(diào)的納秒級(jí)的脈沖發(fā)生器，使用成品的目的是省去了繁瑣的電源、驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)計(jì)。三極管在使用之前，需要挑選，方法是，將管子放在200攝氏度恒溫箱中烘烤24小時(shí)，進(jìn)行老化處理，取出冷卻后，半小時(shí)內(nèi)用晶體管特性圖示儀兩兩對(duì)比測(cè)試，選擇特性一致的管子，淘汰不合要求的三極管。
[0019]以上描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路，其特征在于:包括高壓電壓可調(diào)電源、高壓鈉秒信號(hào)生成電路、占空比可調(diào)方波發(fā)生器和輸出端電路，所述高壓電壓可調(diào)電源與所述高壓納秒信號(hào)生成電路的電源正負(fù)端連接，所述占空比可調(diào)方波發(fā)生器的信號(hào)輸出端通過微分電路與高壓納秒信號(hào)生成電路輸入端連接，所述輸出端電路經(jīng)匹配電路與高壓納秒生成電路中雪崩三極管集電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路，其特征在于:所述高壓電壓可調(diào)電源、高壓鈉秒信號(hào)生成電路、占空比可調(diào)方波發(fā)生器和輸出端電路，具體由電容C1、C2、電阻R1、R2、R3和三極管，所述電阻Rl的一端與電源正極連接，電源負(fù)極同時(shí)與所述電阻R3的一端、所述電阻R2的一端和所述三極管的發(fā)射極連接，所述電阻Rl的另一端同時(shí)與所述三極管的集電極和所述電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端與所述電阻R3的另一端連接并為所述雪崩三極管的信號(hào)輸出端，所述三極管的基極同時(shí)與所述電阻R2的另一端和所述電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端為所述雪崩三極管的信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種運(yùn)用雪崩三極管產(chǎn)生高壓納秒級(jí)脈沖信號(hào)的電路，其特征在于:所述三極管為型號(hào)2N3033、ZTX415、FMMT417、3DB系列等雪崩三極管。
【文檔編號(hào)】H03K3/335GK204068898SQ201420538907
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】王軼冰, 陸峰, 胡邦君 申請(qǐng)人:王軼冰, 陸峰, 胡邦君