[实用新型]一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达发射机技术领域，具体涉及一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器。

背景技术

脉冲调制器，需要解决的主要问题是能够将初级控制脉冲信号实时传递到次级高压端，并实现脉冲调制的一种装置。能够隔离传输控制信号的器件主要有：光耦或光纤、脉冲变压器、射频（RF）变压器等。根据所选隔离、耦合器件的不同，通常人们习惯性地把相应的调制器分别叫做：光耦合式调制器、脉冲变压器耦合式调制器、RF变压器耦合式调制器。然而，这些传统发方法都具有自身的缺陷。

光耦或光纤虽然可将初级任意波形传送到次级，但缺点是成本相对较高，而且在高压端由光信号转化为电信号时需要一个隔离的辅助电源，在次级开关管工作电压较低时，开关管可用单管实现，这种缺点还可忍受，如果电压较高，需用多个管子串联工作时，需要多组互相隔离的辅助电源，这将严重限制这种方式的推广使用。

脉冲变压器的输出脉冲幅度和极性可根据需要进行设计，比较方便灵活；且其元器件的数量较少有利于提高可靠性。其缺点是：开关管的工作电流大，损耗较大，而且所传输的脉宽受到限制，其宽度约为所传输控制脉冲前沿的200～300倍。

由此，在很多应用中，次级采用电压控制型开关，控制信号的传输采用初级脉冲形成的脉冲前后沿的尖脉冲的脉冲调制器和脉冲调制方法已经开始使用。脉冲调制器次级的电压型控制开关采用场控器件的电路，驱动信号不需要大的电流，只需传输一个控制电压就可控制开启管和截尾管的通/断，但是这类场控器件的栅源极间却存在着极间电容，驱动信号的前沿必须首先对这个电容充电到开启管导通所需的电场，方可维持开关的导通。脉冲前沿过后，极间电容已充满电，无需控制脉冲再提供能量，故控制脉冲的脉宽已毫无意义，只需一个脉冲前沿即可；同样在脉冲结束时，如果让极间电容反相充上电荷，产生反相电场，则开启管就会立即截止。这样，脉冲变压器只需传输一个前沿脉冲和一个后沿脉冲，就可使控制次级开关管以一定的脉宽工作，脉宽受前沿脉冲的前沿到后沿脉冲的前沿之间的延迟时间决定，而不是控制信号（前沿脉冲和后沿脉冲）的脉冲宽度决定，调制器的最大脉宽受限于极间电容的电荷泄漏能力，而不是脉冲变压器的最大传输脉宽能力。此时不仅保持了脉冲变压器隔离传输控制信号的优点，而且克服了脉冲变压器的最大脉宽受限的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器，以克服现有脉冲调制器的缺陷。

本实用新型所采取的技术解决方案如下：

一种基于脉冲前后沿分离传输技术的脉冲调制器包括：脉冲发生器，第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电路、第三隔离驱动电路，第一隔离脉冲变压器T1，第二隔离脉冲变压器T2，第一脉冲恢复电路，第二脉冲恢复电路，MOSFET开关开启管，MOSFET开关截尾管；

脉冲发生器包括:反相器，延迟器，第一上升沿触发器，第二上升沿触发器，第三上升沿触发器，第一脉冲计数器，第二脉冲计数器，第三脉冲计数器；

输入脉冲A连接到第一上升沿触发器的输入端，其输出信号连接到第一脉冲计数器，经第一脉冲计数器处理后输出开启脉冲D；

输入脉冲A经反相器处理后输出反相脉冲B；反相脉冲B连接到第二上升沿触发器输入端，其输出信号连接到第二脉冲计数器，经第二脉冲计数器处理后输出关断脉冲E;

反相脉冲B经延迟器延迟后输出延迟反相脉冲C,延迟反相脉冲C连接到第三上升沿触发器输入端，其输出信号连接到第三脉冲计数器，经第三脉冲计数器处理后输出截尾脉冲F;

开启脉冲D、关断脉冲E、截尾脉冲F分别和第一隔离驱动电路、第二隔离驱动电路、第三隔离驱动电路的信号输入端连接；第一隔离脉冲变压器T1初级两端分别和第一隔离驱动电路信号输出端，第二隔离驱动电路信号输出端连接；第二隔离脉冲变压器T2初级一端接地，另一端和第三隔离驱动电路信号输出端连接；

MOSFET开关开启管漏极和正偏电压连接，MOSFET开关截尾管源极和负偏电压连接，MOSFET开关开启管源极和MOSFET开关截尾管漏极连接，该连接点为调制脉冲输出端；

MOSFET开关开启管的栅极和第一脉冲恢复电路信号输出端连接，MOSFET开关截尾管栅极和第二脉冲恢复电路信号输出端连接；

脉冲信号发生器采用可编程逻辑器件实现；

第一隔离驱动电路由光电耦合器V1，前级驱动芯片U1A，功率驱动芯片U2，电阻R1、R2，电容C1、C2、C3、C4构成；开启脉冲D通过R1输入，放大后的开启脉冲D通过电容C4输出；