一种脉冲调制器及其驱动电路制造技术

本发明专利技术涉及一种脉冲调制器及其驱动电路，驱动电路包括开启电控开关和截尾电控开关，开启电控开关和截尾电控开关串联设置，驱动电路中还设置有放电支路，放电支路连接开启电控开关的控制端，放电支路上串设有放电电控开关，放电电控开关的控制端连接截尾脉冲产生单元。当截尾脉冲产生单元输出驱动信号时，开启脉冲产生单元就停止输出驱动信号，放电电控开关在驱动信号的作用下导通，开启电控开关上的寄生电容就通过放电支路进行放电，就会使得维持开启电控开关导通的电平迅速变为低电平，进而使开启电控开关迅速截止，相较于传统的仅停止输出驱动信号，极大地降低了开启电控开关的截止所消耗的时间，实现开启电控开关的快速截止。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲调制器及其驱动电路
本专利技术涉及一种脉冲调制器及其驱动电路。
技术介绍
脉冲调制器是脉冲雷达发射机不可缺少的重要组成部分，可以产生脉冲宽度、重复频率可以调节的脉冲信号，用来控制行波管的工作。一般行波管的工作状态可以分为三种：脉冲、连续、截止。由于雷达系统的稳定度、噪声和频谱特性等都直接与脉冲调制器的前、后沿时间、时间抖动、脉冲顶部波形、顶部降落和调制脉冲的脉冲稳定性有关，所以现代脉冲发射机对脉冲调制器波形提出了极为严格的要求。既要脉冲变压器的体积小，又要有高可靠性，各种性能指标也要达到最优。脉冲调制器的功能框图如图1所示，能够输出截止信号、连续信号或者脉冲信号。行波管工作在截止状态时需要一个相对阴极为一定电压，比如-1200V的电压，连续时需要一个相对阴极为另一个电压，比如0V的电压，在脉冲工作状态下需要一个脉冲电压，比如-1200V到0V，而且需要脉冲宽度、脉冲频率均可调，同时上升下降沿在百纳秒级别。脉冲调制器的主要作用就是根据控制信号将输入的直流电压转化为相应的脉冲电压信号，进而控制行波管工作状态的切换。现有的脉冲调制器存在一些缺点，电路复杂、切换速度不够快、体积大等缺点。并且，名称为《一种用于行波管发射机的宽脉冲调制器》的学术论文中公开了一种脉冲调制器的结构，包括两个控制开关，为开启电控开关和截尾电控开关，当开启电控开关导通时，行波管栅极电位迅速跃升，电控开关持续导通，当脉冲结束时，通过一个脉冲加到截尾电控开关，开启电控开关截止，截尾电控开关导通，行波管栅极的电位迅速降低，行波管停止发射电子束。但是，控制开启电控开关截止的方式只有不再为开启电控开关提供驱动脉冲，这种方式虽然也能够使开启电控开关截止，但是完全截止所消耗的时间较多，无法实现开启电控开关的快速截止。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种脉冲调制器，用以解决现有脉冲调制器无法实现开启电控开关的快速截止的问题。本专利技术同时提供一种脉冲调制器中的驱动电路。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种脉冲调制器，包括驱动电路，所述驱动电路包括开启电控开关和截尾电控开关，所述开启电控开关的一端和截尾电控开关的一端连接，开启电控开关的控制端用于连接开启脉冲产生单元，截尾电控开关的控制端用于连接截尾脉冲产生单元，所述驱动电路中还设置有放电支路，所述放电支路连接所述开启电控开关的控制端，所述放电支路上串设有放电电控开关，所述放电电控开关的控制端用于连接所述截尾脉冲产生单元，受所述截尾脉冲产生单元的控制。所述脉冲调制器还包括第一脉冲变压器和第二脉冲变压器，所述第一脉冲变压器的原边用于连接所述开启脉冲产生单元，所述第一脉冲变压器的副边通过单向二极管连接开启电控开关的控制端；所述第二脉冲变压器的原边用于连接截尾脉冲产生单元，所述第二脉冲变压器具有两个副边绕组，第一副边绕组连接所述截尾电控开关的控制端，第二副边绕组连接所述放电电控开关的控制端。所述第二副边绕组的一端连接所述放电电控开关的控制端，所述放电支路的另一端连接所述第二副边绕组的另一端。所述开启电控开关和截尾电控开关的连接点与所述开启电控开关的控制端之间连有电阻。所述脉冲调制器包括脉冲信号产生模块，所述脉冲信号产生模块为控制芯片，所述脉冲信号产生模块包括所述开启脉冲产生单元和截尾脉冲产生单元。所述开启电控开关、截尾电控开关和放电电控开关均为MOS管。所述截尾电控开关的控制端连有一个电容，用于避免开启电控开关和截尾电控开关同时导通。一种驱动电路，包括开启电控开关和截尾电控开关，所述开启电控开关的一端和截尾电控开关的一端连接，开启电控开关的控制端用于连接开启脉冲产生单元，截尾电控开关的控制端用于连接截尾脉冲产生单元，所述驱动电路中还设置有放电支路，所述放电支路连接所述开启电控开关的控制端，所述放电支路上串设有放电电控开关，所述放电电控开关的控制端用于连接所述截尾脉冲产生单元，受所述截尾脉冲产生单元的控制。所述驱动电路还包括单向二极管，原边用于连接开启脉冲产生单元的脉冲变压器的副边通过所述单向二极管连接所述开启电控开关的控制端。所述截尾电控开关的控制端连有一个电容，用于避免开启电控开关和截尾电控开关同时导通。本专利技术提供的脉冲调制器中的驱动电路中设置有一个放电支路，放电支路上的放电电控开关由截尾脉冲产生单元控制，因此，截尾电控开关和放电电控开关由同一个控制信号驱动控制，两者能够同时导通或者同时关断。当开启电控开关导通，截尾电控开关关断时，放电电控开关关断，放电支路处于断开状态，不能实现对开启电控开关的放电，当截尾脉冲产生单元输出驱动信号时，开启脉冲产生单元就停止输出驱动信号，放电电控开关在驱动信号的作用下导通，开启电控开关上的寄生电容就通过放电支路进行放电，就会使得维持开启电控开关导通的电平迅速变为低电平，进而使开启电控开关迅速截止，相较于传统的仅停止输出驱动信号的方式来截止开启电控开关，能够极大地降低了开启电控开关的截止所消耗的时间，实现开启电控开关的快速截止。而且，只利用一条放电支路就可实现开启电控开关的快速截止，并没有大幅度增大电路的复杂度，降低了投入成本，提高了电路可靠性。附图说明图1是脉冲调制器的功能示意图；图2是脉冲调制器的控制原理示意图；图3是脉冲信号产生电路结构图；图4是脉冲信号产生电路的输入输出信号波形图；图5是电压控制器的电路结构图；图6是驱动电路结构图。具体实施方式脉冲调制器实施例如图2所示，脉冲调制器的基本组成包括脉冲信号产生电路、电压控制器、脉冲变压器和驱动电路。脉冲信号产生电路用来根据输入的控制信号产生相应的脉冲信号传递给电压控制器，利用电压控制器将脉冲信号产生电路送来的脉冲信号的驱动能力增强，然后通过脉冲变压器进行隔离传输，最后控制驱动电路，利用驱动电路驱动行波管。驱动电路中设置有开启电控开关和截尾电控开关，开启电控开关和截尾电控开关均是电控型控制开关，本实施例中，开启电控开关为开启管，截尾电控开关为截尾管，并且，开启管和截止管均以MOS管为例。开启管和截尾管串联设置，并且，该驱动电路中还设置有放电支路，放电支路连接开启管的控制端，放电支路上串设有放电电控开关，本实施例中，放电电控开关为放电开关管，并且，放电开关管也以MOS管为例。另外，放电开关管与截尾管由同一个脉冲信号控制。以下对脉冲调制器的各组成部分进行详细说明。脉冲信号产生电路根据输入的控制信号，本实施例以TTL电平信号为例，输出相应的控制脉冲串。脉冲信号产生电路可以是具体的电路结构，也可以是CPLD、FPGA、单片机等控制芯片，其作用是将输入的调制信号转换为所需的脉冲信号，本实施例中，脉冲信号产生电路直接利用控制芯片产生依次由电压控制器和脉冲变压器传输的脉冲信号。利用控制芯片可以更方便的控制调制器的各种工作状态和进一步的调制控制。图3给出了一种基于CPLD的脉冲信号产生电路。CPLD的输入为外界的调制信号modctrl，输出两路脉冲信号，一路是modon，另一路是modoff，如图4所示。因此，脉冲信号产生电路可以理解为包括两个单元，分别是开启脉冲产生单元和截尾脉冲产生单元，开启脉冲产生单元用于输出脉冲信号modon，截尾脉冲产生单元用于输出脉冲信号modoff，脉冲信号modon最终用于控制开启管，脉冲信号mod本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲调制器，包括驱动电路，所述驱动电路包括开启电控开关和截尾电控开关，所述开启电控开关的一端和截尾电控开关的一端连接，开启电控开关的控制端用于连接开启脉冲产生单元，截尾电控开关的控制端用于连接截尾脉冲产生单元，其特征在于，所述驱动电路中还设置有放电支路，所述放电支路连接所述开启电控开关的控制端，所述放电支路上串设有放电电控开关，所述放电电控开关的控制端用于连接所述截尾脉冲产生单元，受所述截尾脉冲产生单元的控制。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲调制器，包括驱动电路，所述驱动电路包括开启电控开关和截尾电控开关，所述开启电控开关的一端和截尾电控开关的一端连接，开启电控开关的控制端用于连接开启脉冲产生单元，截尾电控开关的控制端用于连接截尾脉冲产生单元，其特征在于，所述驱动电路中还设置有放电支路，所述放电支路连接所述开启电控开关的控制端，所述放电支路上串设有放电电控开关，所述放电电控开关的控制端用于连接所述截尾脉冲产生单元，受所述截尾脉冲产生单元的控制。2.根据权利要求1所述的脉冲调制器，其特征在于，所述脉冲调制器还包括第一脉冲变压器和第二脉冲变压器，所述第一脉冲变压器的原边用于连接所述开启脉冲产生单元，所述第一脉冲变压器的副边通过单向二极管连接开启电控开关的控制端；所述第二脉冲变压器的原边用于连接截尾脉冲产生单元，所述第二脉冲变压器具有两个副边绕组，第一副边绕组连接所述截尾电控开关的控制端，第二副边绕组连接所述放电电控开关的控制端。3.根据权利要求2所述的脉冲调制器，其特征在于，所述第二副边绕组的一端连接所述放电电控开关的控制端，所述放电支路的另一端连接所述第二副边绕组的另一端。4.根据权利要求2所述的脉冲调制器，其特征在于，所述开启电控开关和截尾电控开关的连接点与所述开启电控开关的控制端之间连有电阻。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建兵，周东方，仝博宾，王妍，舒君，朱明俊，姜海洋，
申请(专利权)人：中国人民解放军信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南,41