專利名稱：脈沖信號調(diào)制與功率放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到用來實現(xiàn)高頻脈沖信號的調(diào)制與功率放大的電路，具體為一種脈沖信號調(diào)制與功率放大電路。
背景技術(shù)：
普通的調(diào)制電路是用一個脈沖小信號輸入到MOS管的柵源極，控制MOS管漏源的導(dǎo)通與截止從而形成功率放大控制信號。但這種方式的信號調(diào)制電路只適用于低頻率窄脈 寬信號的放大，而且此種電路形成的信號拖尾特別嚴重。由于MOS管本身存在著極間電容， 因此當(dāng)信號截止時MOS管仍然處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣就會嚴重拓寬脈沖寬度，如果脈沖信號 的占空比較大，可能MOS管就會一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，不能得到電路設(shè)計者預(yù)想得到的放大 信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種脈沖信號調(diào)制與功率放大電路，用簡單的電路來實現(xiàn)高 頻率高占空比控制信號的放大，以解決調(diào)制電路中控制脈沖信號的脈寬被拓寬和信號拖尾 的問題。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為脈沖信號調(diào)制與功率放大電路，其特征在于包括有兩路相同的信號放大電路和 一路脈沖控制信號形成電路，所述信號放大電路分別包括有型號為A2631的芯片，所述脈 沖控制信號形成電路有兩路輸出，分別與信號放大電路中芯片的信號輸入引腳連接，向兩 路信號放大電路輸出相反的信號；所述一路信號放大電路包括有MOS管V19，兩個共基極的三極管V17、V18，連接在 所述三極管V17基極與集電極之間的三極管V16，連接在所述三極管V18的基極與集電極之 間的電阻R16，所述三極管V17的發(fā)射極通過電阻R17、R18、三極管V18的發(fā)射極通過電阻 R18分別與MOS管V19的柵極連接，三極管V17的集電極接外部電源正極，三極管V18的集 電極接外部電源負極，所述三極管V16的基極通過相互并聯(lián)的電容C12與電阻R15、發(fā)射極 通過電阻R14分別與芯片的第七引腳連接，所述三極管V16的發(fā)射極還連接外部電源正極， 所述芯片的第一引腳和第二引腳為輸入引腳，與脈沖控制信號形成電路的一路輸出導(dǎo)線連 接，第五引腳通過相互并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管V14、電容ClO接外部電源正極，第五引腳還通過 電阻R13、與電阻R13串聯(lián)的且彼此相互并聯(lián)的電容C11、穩(wěn)壓二極管V15接外部電源負極， 所述芯片的第八引腳連接外部電源的正極；所述MOS管V19的源極連接+400V電壓，MOS管 V19的漏極通過相互串聯(lián)的電阻R19、R42連接-400V電壓；所述另一路信號放大電路包括有MOS管V37，兩個共基極的三極管V35、V36，連接 在所述三極管V35基極與集電極之間的三極管V34，連接在所述三極管V36的基極與集電極 之間的電阻R36，所述三極管V35的發(fā)射極通過電阻R37、R38、V36的發(fā)射極通過電阻R38分 別與MOS管V37的柵極連接，三極管V35的集電極接外部電源正極，三極管V36的集電極接外部電源負極，所述三極管V34的基極通過相互并聯(lián)的電容C23與電阻R35、發(fā)射極通過電 阻R34分別與芯片的第七引腳連接，所述三極管V34的發(fā)射極還連接外部電源正極，所述芯 片的第一引腳和第二引腳為輸入引腳，與脈沖控制信號形成電路的另一路輸出導(dǎo)線連接， 第五引腳通過相互并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管V32、電容C21接外部電源正極，第五引腳還通過電阻 R33、與電阻R33串聯(lián)的且彼此相互并聯(lián)的電容C22、穩(wěn)壓二極管V33接外部電源負極，所述 芯片的第八引腳連接外部電源的正極；所述MOS管V37的源極與所述電阻R19連接，MOS管 V37的漏極通過電阻R41連接-400V電壓；所述電阻R19與電阻R42之間有導(dǎo)線引出，所述 引出導(dǎo)線連接有電阻R43，通過電阻R43作為整個電路的輸出；所述脈沖控制信號形成電路包括有一個同外部脈沖信號源連接的光纖接頭的接 收端，所述光纖接頭的接收端通過相互并聯(lián)的電容C16、穩(wěn)壓二極管V23與外部電源正極連 接，光纖接頭的接收端通過電阻R21與外部電源負極連接，有三極管V24的基極通過電阻R 與所述光纖接頭的接收端連接，所述三極管V24的發(fā)射極接外部電源正極，還包括有三極 管V26，所述三極管V26的發(fā)射極接外部電源負極，基極通過電容、電阻R22、與電阻R22串 聯(lián)且彼此相互并聯(lián)的電容C17、R23與外部電源的負極連接，所述三極管V24的集電極通過 二極管V25連接至所述電阻R23，三極管V24的集電極還通過串聯(lián)的電阻R24、R25與外部電 源負極連接，電阻R24與電阻R25之間有接有相互并聯(lián)的電阻R26、電容C18的導(dǎo)線引出，所 述引出導(dǎo)線連接至一個三極管V27的基極，所述三極管V27集電極通過電阻R27接外部電 源正極，發(fā)射極通過電阻R28連接另一個三極管V28的基極，所述三極管V28的基極還通過 電阻R29接外部電源負極，集電極通過電阻R30接外部電源正極，發(fā)射極接外部電源負極， 在三極管V28集電極和發(fā)射極之間還接有電阻R31 ；從所述電阻R28兩端有導(dǎo)線引出，作為 一路輸出接入其中一路信號放大電路中芯片的第一引腳和第二引腳上，從三極管V26集電 極、三極管V28集電極上分別有導(dǎo)線引出，作為另一路輸出接入另一路信號放大電路中芯 片的第一引腳和第二引腳上。在外部電源接入一路信號放大電路的導(dǎo)線之間接有相互串聯(lián)的電阻R12、發(fā)光二 極管V13，外部電源接入另一路信號放大電路的導(dǎo)線之間接有相互串聯(lián)的電阻R32、發(fā)光二 極管V31，外部電源接入脈沖控制信號形成電路的導(dǎo)線之間接有相互串聯(lián)的電阻R20、發(fā)光 二極管V22，通過發(fā)光二極管作為指示燈。在MOS管V19的源極上還通過電容C13接地，通 過電容C13保護MOS管V19，在MOS管V37的漏極上連接的電阻R41還通過電容C28接地， 通過電容C28保護MOS管V37。本發(fā)明巧妙地利用了三極管V17本身存在的極間電容，讓MOS管的柵源極間電容 更快的放電，使得MOS管在信號在低電平時更易關(guān)斷，不易產(chǎn)生脈寬拓寬的現(xiàn)象。脈沖控 制信號形成電路向兩路信號放大電路提供相反的信號，并以其中一路信號放大電路作為輸 出，能夠解決使用一個MOS管控制放大信號的輸出的信號有脈沖拓寬和拖尾的問題。


圖1為一路信號放大電路電路圖。圖2為脈沖控制信號形成電路電路圖。圖3為本發(fā)明電路圖。
具體實施方式

脈沖信號調(diào)制與功率放大電路，包括有兩路相同的信號放大電路和一路脈沖控制 信號形成電路，信號放大電路分別包括有型號為A2631的芯片，脈沖控制信號形成電路有 兩路輸出，分別與信號放大電路中芯片的信號輸入引腳連接，向兩路信號放大電路輸出相 反的信號；一路信號放大電路包括有MOS管V19，兩個共基極的三極管V17、V18，連接在三 極管V17基極與集電極之間的三極管V16，連接在三極管V18的基極與集電極之間的電阻 R16，三極管V17的發(fā)射極通過電阻R17、R18、三極管V18的發(fā)射極通過電阻R18分別與MOS 管V19的柵極連接，三極管V17的集電極接外部電源正極，三極管V18的集電極接外部電源 負極，三極管V16的基極通過相互并聯(lián)的電容C12與電阻R15、發(fā)射極通過電阻R14分別與 芯片的第七引腳連接，三極管V16的發(fā)射極還連接外部電源正極，芯片的第一引腳和第二 引腳為輸入引腳，與脈沖控制信號形成電路的一路輸出導(dǎo)線連接，第五引腳通過相互并聯(lián) 的穩(wěn)壓二極管V14、電容ClO接外部電源正極，第五引腳還通過電阻R13、與電阻R13串聯(lián)的 且彼此相互并聯(lián)的電容C11、穩(wěn)壓二極管V15接外部電源負極，芯片的第八引腳連接外部電 源的正極；MOS管V19的源極連接+400V電壓，MOS管V19的漏極通過相互串聯(lián)的電阻R19、 R42連接-400V電壓；另一路信號放大電路包括有MOS管V37，兩個共基極的三極管V35、V36，連接在三 極管V35基極與集電極之間的三極管V34，連接在三極管V36的基極與集電極之間的電阻 R36，三極管V35的發(fā)射極通過電阻R37、R38、V36的發(fā)射極通過電阻R38分別與MOS管V37 的柵極連接，三極管V35的集電極接外部電源正極，三極管V36的集電極接外部電源負極， 三極管V34的基極通過相互并聯(lián)的電容C23與電阻R35、發(fā)射極通過電阻R34分別與芯片的 第七引腳連接，三極管V34的發(fā)射極還連接外部電源正極，芯片的第一引腳和第二引腳為 輸入引腳，與脈沖控制信號形成電路的另一路輸出導(dǎo)線連接，第五引腳通過相互并聯(lián)的穩(wěn) 壓二極管V32、電容C21接外部電源正極，第五引腳還通過電阻R33、與電阻R33串聯(lián)的且彼 此相互并聯(lián)的電容C22、穩(wěn)壓二極管V33接外部電源負極，芯片的第八引腳連接外部電源的 正極；MOS管V37的源極與電阻R19連接，MOS管V37的漏極通過電阻R41連接-400V電壓； 電阻Rl9與電阻R42之間有導(dǎo)線引出，引出導(dǎo)線連接有電阻R43，通過電阻R43作為整個電 路的輸出；脈沖控制信號形成電路包括有一個同外部脈沖信號源連接的光纖接頭的接收端， 光纖接頭的接收端通過相互并聯(lián)的電容C16、穩(wěn)壓二極管V23與外部電源正極連接，光纖接 頭的接收端通過電阻R21與外部電源負極連接，有三極管V24的基極通過電阻R與光纖接 頭的接收端連接，三極管V24的發(fā)射極接外部電源正極，還包括有三極管V26，三極管V26的 發(fā)射極接外部電源負極，基極通過電容、電阻R22、與電阻R22串聯(lián)且彼此相互并聯(lián)的電容 C17、R23與外部電源的負極連接，三極管V24的集電極通過二極管V25連接至電阻R23，三 極管V24的集電極還通過串聯(lián)的電阻R24、R25與外部電源負極連接，電阻R24與電阻R25 之間有接有相互并聯(lián)的電阻R26、電容C18的導(dǎo)線引出，引出導(dǎo)線連接至一個三極管V27的 基極，三極管V27集電極通過電阻R27接外部電源正極，發(fā)射極通過電阻R28連接另一個三 極管V28的基極，三極管V28的基極還通過電阻R29接外部電源負極，集電極通過電阻R30 接外部電源正極，發(fā)射極接外部電源負極，在三極管V28集電極和發(fā)射極之間還接有電阻R31 ；從電阻R28兩端有導(dǎo)線引出，作為一路輸出接入其中一路信號放大電路中芯片的第一引腳和第二引腳上，從三極管V26集電極、三極管V28集電極上分別有導(dǎo)線引出，作為另一 路輸出接入另一路信號放大電路中芯片的第一引腳和第二引腳上。在外部電源接入一路信號放大電路的導(dǎo)線之間接有相互串聯(lián)的電阻R12、發(fā)光二 極管V13，外部電源接入另一路信號放大電路的導(dǎo)線之間接有相互串聯(lián)的電阻R32、發(fā)光二 極管V31，外部電源接入脈沖控制信號形成電路的導(dǎo)線之間接有相互串聯(lián)的電阻R20、發(fā)光 二極管V22，通過發(fā)光二極管作為指示燈。在MOS管V19的源極上還通過電容C13接地，通 過電容C13保護MOS管V19，在MOS管V37的漏極上連接的電阻R41還通過電容C28接地， 通過電容C28保護MOS管V37。脈寬被拓寬和脈沖后沿拖尾問題的電路解決方案一由于MOS管本身存在著極間電容，因此當(dāng)控制的小脈沖截止時，柵源極電容放電， 柵源極電壓不會立即降到0伏，從而就會導(dǎo)致脈寬的拓寬問題。若想解決此問題，就要在小 脈沖信號截止時，柵源極能形成一個反向電勢，強制MOS管截止。具體電路如圖1所示。圖中巧妙的運用了 V17本身存在的極間電容。當(dāng)1腳和2腳有脈沖信號時，A2631 的5和7腳導(dǎo)通，三極管V16的B端與E端存在一個電勢，使得V16導(dǎo)通，V17和V18的B端 處于高電位，而使得V17導(dǎo)通，MOS管的柵極從而處于高電位，促使MOS管的漏源極導(dǎo)通，夕卜 加的+400V的正偏壓通過MOS管輸出。當(dāng)1腳和2腳脈沖信號消失時，V16的B端處于與E端相同的電位，V16三極管截 止，V17和V18的B極電位回歸到低電位，由于V17本身存在極間電容，所以它不會立即關(guān) 斷，就使得V18的E端的電位為高電位，而使得V18導(dǎo)通，這時就會強制加在MOS管的柵源 極一個反向電勢，電壓值為V15兩端的電壓值，這樣就會讓MOS管的柵源極間電容更快的放 電，使得MOS管在信號在低電平時更易關(guān)斷，不易產(chǎn)生脈寬拓寬的現(xiàn)象。因此增大V15兩端 的電壓值也可以更好的使的MOS管截止。從圖1中可以看出，本電路巧妙的利用了V17本身存在的極間電容和V18形成的一個瞬間的反向電勢，輕松的解決了脈寬拓寬的間題。信號脈寬被拓寬和信號后沿拖尾問題的電路解決方案二 如果使用一個MOS管控制放大信號的輸出，即使是有上述所說的反向電勢也不能 很好的使輸出調(diào)制信號的脈寬達到設(shè)計者所想的結(jié)果，輸出的信號有脈沖拓寬和拖尾現(xiàn) 象?；谶@種情況考慮，如果在圖一中的R43兩端并聯(lián)一個MOS管，當(dāng)輸入的脈沖信號由高 電平變到低電平時，R43導(dǎo)通，這樣就會強制性的把輸出信號拉到低電平，這樣就可以解決 脈寬拓寬和信號后沿拖尾現(xiàn)象。這樣再有一個圖一的截尾電路，但是這樣就要要求輸入到 兩個A2631的信號有剛好相反。形成信號的電路如圖2所示。圖2中的3腳和4腳輸入到截尾脈沖電路中。N2是光纖轉(zhuǎn)接頭的接收端，當(dāng)脈沖 信號處于低電平時，V24的B端處于與其E端相同電位，V24的CE兩端截止。當(dāng)脈沖信號 處于高電平時，V24的B端比其E端的電位低，差值受V23控制。這時V24導(dǎo)通，后面的V27 和V26的B端都處于高電位，因此這兩個三極管也導(dǎo)通。V26導(dǎo)通，信號的3腳就為低電平， V27導(dǎo)通，R28兩端就有一個電壓值控制A2631，且此脈沖和輸入的小信號脈沖一致。V27導(dǎo) 通也使得V28的B端處于高電位，此時V28的BE端電壓值為讓R29兩端電壓，V28導(dǎo)通，這 樣V28的C端就處于低電位，這樣信號的3腳和4腳輸出到A2631的脈沖波形剛好和輸入的小信號相反。當(dāng)輸入的小脈沖信號變化到低電平時，V24截止，這樣V27和V28也截止，輸出信號的1腳和2腳的電勢差為零，也就是沒有脈沖輸出。由于有C17和V26的BE端電 容的存在，使得V24截止時V26不會立即截止，所以此時的3腳處于低電平，4腳處于高電 平，這樣就在輸入的小脈沖信號變化到低電平時能形成一個小的截尾脈沖控制下面截尾管 的通斷。此處可以通過改變C17的電容值改變截尾脈沖的脈寬大小。
整體的脈沖信號放大和調(diào)制電路圖如圖3。
權(quán)利要求
脈沖信號調(diào)制與功率放大電路，其特征在于包括有兩路相同的信號放大電路和一路脈沖控制信號形成電路，所述信號放大電路分別包括有型號為A2631的芯片，所述脈沖控制信號形成電路有兩路輸出，分別與信號放大電路中芯片的信號輸入引腳連接，向兩路信號放大電路輸出相反的信號；所述一路信號放大電路包括有MOS管V19，兩個共基極的三極管V17、V18，連接在所述三極管V17基極與集電極之間的三極管V16，連接在所述三極管V18的基極與集電極之間的電阻R16，所述三極管V17的發(fā)射極通過電阻R17、R18、三極管V18的發(fā)射極通過電阻R18分別與MOS管V19的柵極連接，三極管V17的集電極接外部電源正極，三極管V18的集電極接外部電源負極，所述三極管V16的基極通過相互并聯(lián)的電容C12與電阻R15、發(fā)射極通過電阻R14分別與芯片的第七引腳連接，所述三極管V16的發(fā)射極還連接外部電源正極，所述芯片的第一引腳和第二引腳為輸入引腳，與脈沖控制信號形成電路的一路輸出導(dǎo)線連接，第五引腳通過相互并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管V14、電容C10接外部電源正極，第五引腳還通過電阻R13、與電阻R13串聯(lián)的且彼此相互并聯(lián)的電容C11、穩(wěn)壓二極管V15接外部電源負極，所述芯片的第八引腳連接外部電源的正極；所述MOS管V19的源極連接+400V電壓，MOS管V19的漏極通過相互串聯(lián)的電阻R19、R42連接-400V電壓；所述另一路信號放大電路包括有MOS管V37，兩個共基極的三極管V35、V36，連接在所述三極管V35基極與集電極之間的三極管V34，連接在所述三極管V36的基極與集電極之間的電阻R36，所述三極管V35的發(fā)射極通過電阻R37、R38、V36的發(fā)射極通過電阻R38分別與MOS管V37的柵極連接，三極管V35的集電極接外部電源正極，三極管V36的集電極接外部電源負極，所述三極管V34的基極通過相互并聯(lián)的電容C23與電阻R35、發(fā)射極通過電阻R34分別與芯片的第七引腳連接，所述三極管V34的發(fā)射極還連接外部電源正極，所述芯片的第一引腳和第二引腳為輸入引腳，與脈沖控制信號形成電路的另一路輸出導(dǎo)線連接，第五引腳通過相互并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管V32、電容C21接外部電源正極，第五引腳還通過電阻R33、與電阻R33串聯(lián)的且彼此相互并聯(lián)的電容C22、穩(wěn)壓二極管V33接外部電源負極，所述芯片的第八引腳連接外部電源的正極；所述MOS管V37的源極與所述電阻R19連接，MOS管V37的漏極通過電阻R41連接-400V電壓；所述電阻R19與電阻R42之間有導(dǎo)線引出，所述引出導(dǎo)線連接有電阻R43，通過電阻R43作為整個電路的輸出；所述脈沖控制信號形成電路包括有一個同外部脈沖信號源連接的光纖接頭的接收端，所述光纖接頭的接收端通過相互并聯(lián)的電容C16、穩(wěn)壓二極管V23與外部電源正極連接，光纖接頭的接收端通過電阻R21與外部電源負極連接，有三極管V24的基極通過電阻R與所述光纖接頭的接收端連接，所述三極管V24的發(fā)射極接外部電源正極，還包括有三極管V26，所述三極管V26的發(fā)射極接外部電源負極，基極通過電容、電阻R22、與電阻R22串聯(lián)且彼此相互并聯(lián)的電容C17、R23與外部電源的負極連接，所述三極管V24的集電極通過二極管V25連接至所述電阻R23，三極管V24的集電極還通過串聯(lián)的電阻R24、R25與外部電源負極連接，電阻R24與電阻R25之間有接有相互并聯(lián)的電阻R26、電容C18的導(dǎo)線引出，所述引出導(dǎo)線連接至一個三極管V27的基極，所述三極管V27集電極通過電阻R27接外部電源正極，發(fā)射極通過電阻R28連接另一個三極管V28的基極，所述三極管V28的基極還通過電阻R29接外部電源負極，集電極通過電阻R30接外部電源正極，發(fā)射極接外部電源負極，在三極管V28集電極和發(fā)射極之間還接有電阻R31；從所述電阻R28兩端有導(dǎo)線引出，作為一路輸出接入其中一路信號放大電路中芯片的第一引腳和第二引腳上，從三極管V26集電極、三極管V28集電極上分別有導(dǎo)線引出，作為另一路輸出接入另一路信號放大電路中芯片的第一引腳和第二引腳上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脈沖信號調(diào)制與功率放大電路，可用于頻率在300KHz，占空比為30％的信號調(diào)制與功率放大。此電路輸出的脈沖信號的上升沿和下降沿可達到50ns。頻率太高時可能兩個MOS管太熱，第一因為MOS管的下降沿和上升沿太大，管子的功耗就會很大，這時就要想辦法降低上升沿和下降沿時間；第二就是在截尾管V37導(dǎo)通時，V19還沒有關(guān)斷，這樣就存在一個導(dǎo)通損耗。這樣就要增加V15穩(wěn)壓管的電壓值和改變前端變壓器的繞制方式，盡可能的減小電路中的分布電容。也可以在V19的漏極串入一個幾十歐的小電阻，降低MOS管導(dǎo)通時的電流，從而降低管子的損耗。
文檔編號H03K7/00GK101800529SQ20101012736
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者吳華夏, 孟慶賢, 張響, 方衛(wèi), 金興隆 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所