极窄脉冲信号调理技术研究

摘要

脉冲信号发生器是现代测试领域中非常重要的信号源之一，它能输出多种类型和电平标准的脉冲信号，工程应用中通常用来模拟各种激励源。通道模块作为脉冲信号发生器的重要组成部分，决定了脉冲发生器输出信号的高低电平、上升和下降时间等许多参数。在极窄脉冲发生器的设计中，通道模块作为其输出级决定了最终输出信号的质量，而调理技术是通道模块设计的关键技术，它要求实现对极窄脉冲信号幅度电平等参数的精密可控，是设计中的一大难点。
　　本课题针对极窄脉冲发生器的通道模块展开研究，并针对其设计难点对多种脉冲信号调理技术进行研究。线性调理和非线性调理技术是通道调理的两个关键技术，本文基于这两种关键技术提出了不同方案并分别进行具体电路设计，对比实验结果分析其优缺点，并最终采用线性调理和非线性调理相结合的方法完成极窄脉冲调理通道的设计。本文主要内容包括：
　　（1）分析极窄脉冲信号的特点，并结合脉冲发生器的国内外发展现状来论述极窄脉冲通道调理的技术难点。
　　（2）对传统调理技术进行深入的分析，提出基于RF放大器、差动放大电路和引脚驱动器的调理方案，并分别设计实验电路，根据实验结果论述三种调理方案的优缺点。
　　（3）采用线性调理和非线性调理相结合的技术拟定新的方案，并采用幅度分段的方式结合预加重和偏置技术设计通道调理电路，根据项目指标对该方案的实验结果进行分析，并验证其可行性。
　　本文通过对极窄脉冲调理技术的研究完成了对频率范围15MHz至1.5GHz的极窄脉冲信号的调理，实现了对最小脉宽达200ps脉冲信号的电平控制，并最终应用到高速窄脉冲发生器的通道设计中。

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第一章 绪论

1.1本课题的研究意义

1.2 脉冲技术的国内外发展现状

1.3本课题任务

1.4本文内容安排

第二章 极窄脉冲特性和调理技术难点

2.1脉冲信号主要参数及特性

2.2调理技术难点

2.3本章小结

第三章 极窄脉冲调理技术研究

3.1线性调理技术

3.2非线性调理技术

3.3极窄脉冲调理总体设计方案

第四章 极窄脉冲调理电路设计

4.1扇出模块设计

4.2非线性调理模块设计

4.3线性放大模块设计

4.4幅度选择模块设计

4.5偏置模块设计

4.6控制电路设计

4.7高速电路板设计

第五章 电路调试与测试校准

5.1通道各模块的电路调试

5.2项目指标测试

5.3通道校准方法

5.4 本章小结

第六章 总结

致谢

参考文献

附录