[发明专利]一种非对称正反矩形波脉冲工艺

权利要求书

1.一种非对称正反矩形波，其特征在于：用矩形脉冲go(t)表示二进制数字0，矩形脉冲go(t)包含c个脉冲宽度为τ的窄脉冲，其函数表达式为:

1.go(t)＝II(t) 0≤tdτ

2.go(t)＝-II(t) dτ≤t(c+d)τ

3.go(t)＝II(t) (c+d)τ≤t≤Ts，

用矩形脉冲g1(t)表示二进制数字1，其函数表达式为:

g1(t)＝Asym(go(t))＝II(t) 0≤t≤Ts，

其中II(t)代表矩形波，Asym表示非对称运算，Ts为位周期，d为窄脉冲起始点，

设初态uc＝u_＝0，uo＝+Uz，则u+＝+UT，uo通过R3向C充电，则Uc增大，当uc＝+UT时，uo＝-Uz，则u+＝-UT，uo通过R3向C反向充电(放电)，则uc减小，当uc＝-UT时，uo＝+Uz，则u+＝+UT，uo通过R3向C充电，因为电容C的正、反向充电时间相等，所以其占空比为50％，即输出方波信号。

uc(0)＝-UT，uc(∞)＝+Uz，τ＝R3C，

则:uc(t)＝go(t)＝[uc(∞)-u(0)](1-e(-t/τ))

+uc(0)＝g1(t)＝(Uz+UT)(1-e(-t/R3C))-UT

uc(T/2)＝UT

+-UT＝+-R1*Uz/(R1+R2)。

2.根据权利要求1所述的一种非对称正反矩形波，其特征在于：所述窄脉冲的个数0c≤Ts/τ，窄脉冲的起始点为0≤d≤(Ts-cτ)/τ。

3.根据权利要求1所述的一种非对称正反矩形波，其特征在于：所述窄脉冲的总脉冲宽度w＝cτ，且cτTs。

4.根据权利要求1所述的一种非对称正反矩形波，其特征在于：所述T＝2R3C ln(1+2R1/R2)，f＝1/T。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种非对称正反矩形波，其特征在于：还包括非对称正反矩形波的脉冲工艺，具体步骤如下：

设计脉冲电路，包括充电电源和多级脉冲单元电路，每级所述脉冲单元电路包括充电二极管、储能电容器、前沿触发功率MOSFET管和后沿截止功率MOSFET管；每级所述脉冲单元电路中，储能电容器的高压端通过充电二极管连接充电电源的正极，前沿触发功率MOSFET管的一端连接本级储能电容器的高压端，另一端连接后一级所述脉冲单元电路的储能电容器的低压端，后沿截止功率MOSFET管的一端连接后一级所述脉冲单元电路的储能电容器的低压端，另一端连接本级储能电容器的低压端；第一级所述脉冲单元电路的储能电容器的低压端接地，最后一级所述脉冲单元电路的前沿触发功率MOSFET管的另一端连接负载的正极，最后一级所述脉冲单元电路的后沿截止功率MOSFET管的一端也连接负载的正极。

6.根据权利要求5所述的一种非对称正反矩形波脉冲工艺，其特征在于：每级所述脉冲单元电路还包括并联于充电二极管两端的充电动态均压电阻，每级所述脉冲单元电路还包括并联于后沿截止功率MOSFET管两端的放电动态均压电阻。

7.根据权利要求5所述的一种非对称正反矩形波脉冲工艺，其特征在于：所述脉冲电路还包括输入电阻，该输入电阻串联于充电电源正极和各级所述脉冲单元电路的充电二极管之间，所述脉冲电路还包括输出电阻，该输入电阻串联于最后一级所述脉冲单元电路的前沿触发功率MOSFET管和负载的正极之间，由各级储能电容器和各级前沿触发功率MOSFET管串连构成的高压生成单根线路，与由各级后沿截止功率MOSFET管串连构成的输出端单根线路紧密平行走线。

8.根据权利要求5所述的一种非对称正反矩形波脉冲工艺，其特征在于：所述充电电源是直流稳压源，充电电源的额定电压小于储能电容器的额定电压，所述负载为容性负载，所述控制电路包括依次信号连接的主控机、逻辑控制器、光耦隔离器、多个与多级所述前沿触发功率MOSFET管一一对应的前沿触发功率MOSFET管驱动电路和多个与多级所述后沿截止功率MOSFET管一一对应的后沿截止功率MOSFET管驱动电路，所述主控机与逻辑控制器通过光纤连接。