一种纳秒级上升沿脉冲电源制造技术

本发明专利技术提供一种纳秒级上升沿脉冲电源，包括顺序连接的指令产生单元、通讯单元、中央控制单元、NMOS驱动单元和NMOS管，NMOS管接收来自NMOS驱动单元的第一驱动电压并导通，使二极管工作在截止状态，控制脉冲输出单元输出高电平电压为DC 5～15V可调单元输出的电压；以及接收来自NMOS驱动单元的第二驱动电压并关断，使二极管工作在导通状态，控制脉冲输出单元输出低电平电压为DC 1.2～5V可调单元输出的电压。本发明专利技术能够保证脉冲电源输出的脉冲电压上升沿时间小于100ns，从而有效保证了对多晶硅熔丝的集成电路的一次修调成功率，并且该脉冲电源输出的脉冲宽度、脉冲频率、脉冲的高电平直流电压和低电平直流电压可以进行调节，从而降低了高精度集成电路的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种纳秒级上升沿脉冲电源
本专利技术属于脉冲电源
，具体涉及一种应用于具有多晶硅熔丝的高精度集成电路(如模数转换器ADC和数模转换器DAC)修调中的纳秒级上升沿脉冲电源。
技术介绍
随着对集成电路高性能指标的要求越来越高，集成电路面临高精度的需求日趋明显，修调技术是实现高精度集成电路的必要手段。修调技术广泛应用于对ADC和DAC的精度、V/F(压频)转换器的频率、有源滤波器的零点频率、运算放大器的失调电压和各种高精度基准源等的微调中。集成电路设计中的修调技术主要针对电阻、电阻网络(或电容网络)进行修调，采用不同的修调技术，可增大或减小阻值(或容值)。多晶硅熔丝的熔断条件是需要保证一定的电流密度大小(电流密度大小指单位时间内通过某一单位面积的电量)，因此用于修调的电源输出脉冲上升沿的时间必须保证足够小(保证具有足够大的电流密度)。但是，本专利技术的专利技术人研究发现，传统的修调电源不能保证输出脉冲上升沿的时间小于100ns，因此，不能有效保证多晶硅熔丝的一次性修调成功。而对于某些熔丝结构，如果一次修调失败，便不能进行第二次修调更正，此电路便作废，从而会造成高精度的集成电路成品率降低、浪费资源，降低了经济效益。而且传统修调电源输出的低电平电压、高电平电压、脉冲的宽度和频率不便于调节，因此针对不同电压标准的集成电路修调需要不同型号的修调电源，从而给集成电路生产带来了额外的生产成本。
技术实现思路
针对现有修调电源不能保证输出脉冲上升沿的时间小于100ns，不能有效保证具有多晶硅熔丝的集成电路一次性修调成功，并且该修调电源输出的低电平电压、高电平电压、脉冲的宽度和频率不便于调节，从而给集成电路生产带来了额外生产成本的技术问题，本专利技术提供一种新型纳秒级上升沿脉冲电源。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种纳秒级上升沿脉冲电源，包括指令产生单元、通讯单元、中央控制单元、NMOS驱动单元、NMOS管、二极管、脉冲输出单元、DC5～15V可调单元和DC1.2～5V可调单元；其中，指令产生单元，产生用于控制NMOS管通断的控制信号指令；通讯单元，接收来自指令产生单元的控制信号指令，并对该控制信号指令进行编码，产生能够被中央控制单元识别的控制信号码流；中央控制单元，接收来自通讯单元的控制信号码流，并根据内部算法解析控制信号码流的具体含义，产生相应的脉冲控制信号；NMOS驱动单元，接收中央控制单元发出的脉冲控制信号，当脉冲控制信号为高电平时产生第一驱动电压，当脉冲控制信号为低电平时产生第二驱动电压；NMOS管，接收来自NMOS驱动单元的第一驱动电压并导通，使二极管工作在截止状态，控制脉冲输出单元输出高电平电压为DC5～15V可调单元输出的电压；以及接收来自NMOS驱动单元的第二驱动电压并关断，使二极管工作在导通状态，控制脉冲输出单元输出低电平电压为DC1.2～5V可调单元输出的电压。本专利技术提供的纳秒级上升沿脉冲电源中，包含有NMOS管，该NMOS管能够保证脉冲电源输出的脉冲电压上升沿时间小于100ns，从而有效保证了对多晶硅熔丝的集成电路的一次修调成功率，并且该脉冲电源输出的脉冲宽度和脉冲频率可以通过中央控制单元的内部算法进行调节，同时，该脉冲电源输出脉冲的高电平直流电压和低电平直流电压可以根据实际修调集成电路的特点进行一定范围内的调节，进而优化了集成电路修调装置，从而降低了高精度集成电路的生产成本。进一步，所述指令产生单元为PC机、嵌入式设备或板卡。进一步，所述通讯单元为RS-232接口、RS-485接口、RS-422接口或USB接口。进一步，所述中央控制单元为单片机、ARM、CPLD或FPGA。进一步，所述中央控制单元中设有内部算法解析模块，所述内部算法解析模块用于解析控制信号码流的具体含义，产生相应的脉冲控制信号。进一步，所述NMOS驱动单元选用美国美信公司生产的型号为MAX627的MOSFET栅极驱动器。进一步，所述NMOS管选用美国IR公司生产的型号为IRF7413的N沟道场效应晶体管。进一步，所述脉冲输出单元为一个SMA连接器接头。进一步，所述DC1.2～5V可调单元包括第一低压差线性稳压器、第一电位器、第一电感器、第一电容器和第二电容器，所述第一低压差线性稳压器的调节端与第一电位器的一端连接，第一电位器的另一端接地，所述第一低压差线性稳压器的输出端与第一电感器的一端和第一电容器的一端连接，第一电感器的另一端与第二电容器的一端和二极管的阳极连接，第一电容器的另一端和第二电容器的另一端连接并接地。进一步，所述DC5～15V可调单元包括第二低压差线性稳压器、第二电位器、第二电感器、第三电容器和第四电容器，所述第二低压差线性稳压器的调节端与第二电位器的一端连接，第二电位器的另一端接地，所述第二低压差线性稳压器的输出端与第二电感器的一端和第四电容器的一端连接，第二电感器的另一端与第三电容器的一端和NMOS管的漏极连接，第三电容器的另一端和第四电容器的另一端连接并接地。附图说明图1是本专利技术提供的纳秒级上升沿脉冲电源的结构框图。图2是本专利技术提供的纳秒级上升沿脉冲电源的电路原理图。图3是本专利技术提供的纳秒级上升沿脉冲电源的内部算法解析模块的解析流程示意图。图4是本专利技术提供的纳秒级上升沿脉冲电源在负载为1000mA时，脉冲输出的测试曲线示意图。图中，1、指令产生单元；2、通讯单元；3、中央控制单元；4、NMOS驱动单元；5、NMOS管；6、二极管；7、脉冲输出单元；8、DC5～15V可调单元；9、DC1.2～5V可调单元。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。请参考图1所示，本专利技术提供一种纳秒级上升沿脉冲电源，包括指令产生单元1、通讯单元2、中央控制单元3、NMOS驱动单元4、NMOS管5、二极管6、脉冲输出单元7、DC5～15V可调单元8和DC1.2～5V可调单元9；其中，指令产生单元1，产生用于控制NMOS管通断的控制信号指令；通讯单元2，接收来自指令产生单元1的控制信号指令，并对该控制信号指令进行编码，产生能够被中央控制单元3识别的控制信号码流；中央控制单元3，接收来自通讯单元2的控制信号码流，并根据内部算法解析控制信号码流的具体含义，产生相应的脉冲控制信号；NMOS驱动单元4，接收中央控制单元3发出的脉冲控制信号，当脉冲控制信号为高电平时产生第一驱动电压，当脉冲控制信号为低电平时产生第二驱动电压；NMOS管5，接收来自NMOS驱动单元4的第一驱动电压并导通，使二极管6工作在截止状态，控制脉冲输出单元7输出高电平电压为DC5～15V可调单元8输出的电压；以及接收来自NMOS驱动单元4的第二驱动电压并关断，使二极管6工作在导通状态，控制脉冲输出单元7输出低电平电压为DC1.2～5V可调单元9输出的电压。本专利技术提供的纳秒级上升沿脉冲电源中，包含有NMOS管，该NMOS管能够保证脉冲电源输出的脉冲电压上升沿时间小于100ns，从而有效保证了对多晶硅熔丝的集成电路的一次修调成功率，并且该脉冲电源输出的脉冲宽度和脉冲频率可以通过中央控制单元的内部算法进行调节，同时，该脉冲电源输出脉冲的高电平直流电压和低电平直流电压可以根据实际修调集成电路的特点进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳秒级上升沿脉冲电源，其特征在于，包括指令产生单元、通讯单元、中央控制单元、NMOS驱动单元、NMOS管、二极管、脉冲输出单元、DC 5～15V可调单元和DC 1.2～5V可调单元；其中，指令产生单元，产生用于控制NMOS管通断的控制信号指令；通讯单元，接收来自指令产生单元的控制信号指令，并对该控制信号指令进行编码，产生能够被中央控制单元识别的控制信号码流；中央控制单元，接收来自通讯单元的控制信号码流，并根据内部算法解析控制信号码流的具体含义，产生相应的脉冲控制信号；NMOS驱动单元，接收中央控制单元发出的脉冲控制信号，当脉冲控制信号为高电平时产生第一驱动电压，当脉冲控制信号为低电平时产生第二驱动电压；NMOS管，接收来自NMOS驱动单元的第一驱动电压并导通，使二极管工作在截止状态，控制脉冲输出单元输出高电平电压为DC5～15V可调单元输出的电压；以及接收来自NMOS驱动单元的第二驱动电压并关断，使二极管工作在导通状态，控制脉冲输出单元输出低电平电压为DC 1.2～5V可调单元输出的电压。

【技术特征摘要】
1.一种纳秒级上升沿脉冲电源，其特征在于，包括指令产生单元、通讯单元、中央控制单元、NMOS驱动单元、NMOS管、二极管、脉冲输出单元、DC5～15V可调单元和DC1.2～5V可调单元；其中，指令产生单元，产生用于控制NMOS管通断的控制信号指令；通讯单元，接收来自指令产生单元的控制信号指令，并对该控制信号指令进行编码，产生能够被中央控制单元识别的控制信号码流；中央控制单元，接收来自通讯单元的控制信号码流，并根据内部算法解析控制信号码流的具体含义，产生相应的脉冲控制信号；NMOS驱动单元，接收中央控制单元发出的脉冲控制信号，当脉冲控制信号为高电平时产生第一驱动电压，当脉冲控制信号为低电平时产生第二驱动电压；NMOS管，接收来自NMOS驱动单元的第一驱动电压并导通，使二极管工作在截止状态，控制脉冲输出单元输出高电平电压为DC5～15V可调单元输出的电压；以及接收来自NMOS驱动单元的第二驱动电压并关断，使二极管工作在导通状态，控制脉冲输出单元输出低电平电压为DC1.2～5V可调单元输出的电压；所述DC1.2～5V可调单元包括第一低压差线性稳压器、第一电位器、第一电感器、第一电容器和第二电容器，所述第一低压差线性稳压器的调节端与第一电位器的一端连接，第一电位器的另一端接地，所述第一低压差线性稳压器的输出端与第一电感器的一端和第一电容器的一端连接，第一电感器的另一端与第二电容器的一端和二极管的阳极连接，第一电容器的另一端和第二电容器的另一端连接并接地。2.根据权利要求1所述的纳秒级...

【专利技术属性】
技术研发人员：温显超，陈超，俞宙，李曦，李儒章，王育新，付东兵，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;85