[发明专利]一种大幅度皮秒级窄脉冲发生电路

摘要

本发明公开了一种大幅度皮秒级窄脉冲发生电路，它包括触发信号、雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路及阶跃恢复二极管脉冲整形电路。所述雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路接收触发信号,阶跃恢复二极管脉冲整形电路与雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路连接。本发明利用雪崩三极管Marx级联使得雪崩单元中储能电容采用并联充电、串联放电的形式产生大幅度脉冲，再利用阶跃恢复二极管的阶跃恢复特性产生大幅值的窄脉冲。其前后沿均较为陡峭，脉冲幅度介于20V~30V之间，脉冲宽度低至200ps以下，满足半导体激光器的脉冲驱动应用需求。

主权项

一种大幅度皮秒级窄脉冲发生电路，其特征在于该电路包括触发信号、雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路及阶跃恢复二极管脉冲整形电路, 雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路接收触发信号, 阶跃恢复二极管脉冲整形电路与雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路连接；其中：所述触发信号，幅度为3～10V，重复频率为10KHz~10MHz，上升沿为1~3ns；所述雪崩三极管Marx级联脉冲产生电路，包括：电容C1、电阻R1、起始雪崩单元和多级雪崩单元；所述电容C1一端连接触发信号，另一端连接电阻R1的一端，同时连接起始雪崩单元，电阻R1另一端接地；所述起始雪崩单元包括：起始雪崩三极管Q1、起始集电极储能电容C2及起始集电极电阻R2，所述起始集电极电阻R2一端连接供电电压VCC的输出端，另一端连接起始集电极储能电容C2，并且同时连接起始雪崩三极管Q1的集电极，起始雪崩三极管Q1的发射极接地，起始雪崩三极管Q1的基极连接电容C1一端；起始集电极储能电容C2的另一端连接多级雪崩单元；所述多级雪崩单元由数个单级雪崩单元连接而成，每一单级雪崩单元由雪崩三极管、集电极电容、集电极电阻以及发射极电阻组成，其中，任意单级雪崩单元集电极电阻的一端连接至供电电压VCC的输出端，另一端连接集电极电容，并且同时连接本级雪崩单元中雪崩三极管的集电极，本级雪崩单元中的雪崩三极管的发射极与其自身的基极相连，并且同时连接发射极电阻一端，发射极电阻另一端接地，本级雪崩单元的集电极电容的另一端连接相邻雪崩单元的雪崩三极管的基极；最后一级雪崩单元的集电极电容远离集电极的一端通过一电阻R11接地，并且同时连接阶跃恢复二极管脉冲整形电路；所述阶跃恢复二极管脉冲整形电路，包括：第一阶跃恢复二极管D1、第二阶跃恢复二极管D2、电容C7、电容C8、电阻R12、电阻R13及电阻R14，所述电容C7的一端连接多级雪崩单元、另一端连接第一阶跃恢复二极管D1正极，并且同时通过第二偏置电阻R12连接至第一偏置电压VD1的输出端，第一阶跃恢复二极管D1的负极接地；第二阶跃恢复二极管D2，其正极通过电阻R13连接至第二偏置电压VD2的输出端，第二阶跃恢复二极管D2的负极连接至电阻R14，并且同时作为脉冲信号的输出端；电容C8作为耦合电容连接第一阶跃恢复二极管D1的正极与第二阶跃恢复二极管D2的正极；电阻R14另一端接地。