冲激雷达发射机驱动装置

摘要

本发明的冲激雷达发射机驱动装置属于电子技术的技术领域，结构有单片机模块(1)、高压储能模块(2)、脉宽调节模块(3)、脉冲驱动模块(4)、调制输入模块(5)、脉冲显示模块(6)、指示灯驱动模块(7)、按键输入模块(8)、过流控制模块(9)和前面板(10)。本发明利用单片机控制，使用更灵活，功能更丰富，升级换代更方便，输出脉冲形状好，另外本发明还具有上电冲击保护、过流保护、限流保护等多重保护功能以及外调制输入功能，使用安全性高，应用范围广。

说明书

技术领域

本发明属于电子技术的技术领域。特别涉及一种冲激雷达发射机驱动装置。

背景技术

在冲激雷达中，发射机利用天线将脉冲源输出的脉冲信号辐射到自由空间中，电磁波在空间中以光速传播，遇到障碍物时会发生反射，然后接收机对接收天线接收的回波信号进行放大和数字信号处理，最终得到要探测目标的特征信息。其中，发射机的核心部件为驱动它的脉冲发生器，脉冲发生器产生脉冲的幅度、脉宽、上升下降沿宽度及抖动等参数对于目标探测的距离、功率合成及目标成像有着决定性的作用。

目前，与本发明最接近的现有技术是本课题组于2013年获得授权的发明专利“大功率半导体激光器脉冲驱动电源”，专利号为ZL201210120267.5，该文献中，给出了一种脉冲驱动电源的设计方案，使该驱动电源能在输出较大脉冲峰值电流的同时保持较短的输出脉宽和脉冲电流上升时间。

但专利ZL201210120267.5所公开的技术完全是基于模拟电路实现的，这种电路存在诸多缺点：1、功能比较单一，只能单机工作，无法利用微机进行多机远程控制，而且一旦发现系统存在不足需要升级换代时，只能重新设计及制作硬件电路，使得系统的可扩展及灵活性受到极大的限制；2、由模拟电路搭建成的脉冲触发电路其重复频率易受温度等环境因素的影响，从而影响驱动电源的频率稳定性；3、不具备外调制功能，不能在冲激雷达中与接收机同步使用；4、不具备过流保护功能，一旦输出电流脉冲的峰值超过设定值，不能得到及时处理；5、不具备限流保护功能，不能保证输出脉冲电流峰值在发射天线所能承受的限制电流范围内进行调节。因此，目前已公开的冲激雷达发射机驱动装置的技术还需要进一步完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种数字式大功率、窄脉宽、具有多重保护的冲激雷达发射机驱动装置。

本发明的技术问题通过以下技术方案解决：

一种冲激雷达发射机驱动装置，结构有脉冲显示模块6和前面板10，其特征在于，结构还有单片机模块1、高压储能模块2、脉宽调节模块3、脉冲驱动模块4、调制输入模块5、指示灯驱动模块7、按键输入模块8和过流控制模块9；

所述的单片机模块1的结构为，单片机U1的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口X1和端口X2之间接晶振Y1，端口X1和端口X2还分别通过电容C1和电容C2接数字地，排阻Rp的公共端1脚接+5V电源，其余引脚分别接单片机U1的端口P00～端口P07，电平转换芯片U2的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口VDD通过电容C3接+5V电源，端口VEE通过电容C4接数字地，端口C2+和端口C2-之间接电容C5，端口C1+和端口C1-之间接电容C6，端口T1IN和端口R1OUT分别接单片机U1的端口TXD和端口RXD，端口R1IN和端口T1OUT分别接D形接口J3的3脚和2脚，D形接口J3的5脚接数字地，所述的单片机U1的型号是STC89C51，电平转换芯片U2的型号是MAX232，D形接口J3是一个9针D形接口；

所述的高压储能模块2的结构为，开关控制芯片U3的端口GND接模拟地，端口VCC接+12V电源、通过电阻R2接端口SWC并通过电容C7接模拟地，端口SWE接N沟道场效应管Q1的栅极并通过电阻R4接模拟地，端口TCAP通过电容C8接模拟地，端口IPK接脉冲变压器T1的初级线圈的同名端、通过电阻R3接端口DRVC并通过电阻R1接+12V电源，脉冲变压器T1的初级线圈的另一端接N沟道场效应管Q1的漏极，N沟道场效应管Q1的源极接模拟地，开关控制芯片U3的端口-V IN接数字电位器U4的端口W并通过电阻R5接模拟地，数字电位器U4的端口VDD和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口ADDR和端口VSS分别接+5V电源和数字地，端口EXT_CAP通过电容C9接数字地，端口SCL通过电阻R9接单片机U1的端口P20，端口SDA通过电阻R8接单片机U1的端口P21，端口通过电阻R7接+5V电源，脉冲变压器T1的次级线圈的同名端作为高压储能模块2的一个输出端记为端口H_Vdc_Ref接肖特基二极管D1的正极并通过电阻R6接数字电位器U4的端口A，脉冲变压器T1的次级线圈的另一端接模拟地，肖特基二极管D1的负极作为高压储能模块2的另一个输出端记为端口H_Vdc并通过相互并联的电容C10、C11、C12、C13和C14接模拟地，所述的开关控制芯片U3的型号是MC34063，数字电位器U4的型号是AD5272BRMZ-100；

所述的按键输入模块8的结构为，反相施密特触发器U11A的输入端通过电阻R31接插座J5的1脚、通过电阻R30接+5V电源并通过电容C21接数字地，输出端作为按键输入模块8的一个输出端记为端口Enable，反相施密特触发器U11B的输入端通过电阻R33接插座J5的2脚、通过电阻R32接+5V电源并通过电容C22接数字地，输出端接单片机U1的端口P16，反相施密特触发器U11C的输入端通过电阻R35接插座J5的3脚、通过电阻R34接+5V电源并通过电容C23接数字地，输出端接单片机U1的端口P17，反相施密特触发器U11D的输入端通过电阻R37接插座J5的4脚、通过电阻R36接+5V电源并通过电容C24接数字地，输出端接单片机U1的端口INT0，反相施密特触发器U11E的输入端通过电阻R39接插座J5的5脚、通过电阻R38接+5V电源并通过电容C25接数字地，输出端接单片机U1的端口INT1；

所述的调制输入模块5的结构为，单片机U1的端口P14接N沟道场效应管Q2的栅极，N沟道场效应管Q2的源极接模拟地，漏极接继电器K1的5脚，继电器K1的4脚接+12V电源，3脚接单片机U1的端口P15，1脚作为调制输入模块5的输出端记为端口Pulse_Orig，2脚接肖特基二极管D4的正极、肖特基二极管D5的负极并通过电阻R16接运放U9A的输出端，肖特基二极管D4的负极接+5V电源，肖特基二极管D5的正极接数字地，运放U9A的同相输入端通过电阻R15接运放U9A的输出端并通过电阻R14接数字地，反相输入端接肖特基二极管D2的正极、肖特基二极管D3的负极并通过电阻R13接插座J2的1脚，肖特基二极管D2的负极接+5V电源，肖特基二极管D3的正极接数字地，插座J2的2脚接数字地；

所述的脉宽调节模块3的结构为，单稳态芯片U5A的端口A接按键输入模块8的端口Enable，端口B接调制输入模块5的端口Pulse_Orig，端口接+5V电源，端口Q作为脉宽调节模块3的输出端记为端口Pulse_LC，端口Cext接数字地，端口Rext/Cext接电位器W1的一个固定端并通过电容C15接数字地，电位器W1的抽头端接数字电位器U6的端口W，数字电位器U6的端口A、端口VDD和端口ADDR均接+5V电源，端口GND和端口VSS均接数字地，端口EXT_CAP通过电容C16接数字地，端口SCL通过电阻R12接单片机U1的端口P22，端口SDA通过电阻R11接单片机U1的端口P23，端口通过电阻R10接+5V电源，所述的数字电位器U6的型号是AD5272BRMZ-50；

所述的脉冲驱动模块4的结构为，电位器W2的抽头端接脉宽调节模块3的端口Pulse_LC，电位器W2的一个固定端通过电容C17接模拟地并接MOSFET驱动芯片U7的端口INA和端口IN B，MOSFET驱动芯片U7的端口VCC和端口GND分别接+12V电源和模拟地，端口EN A和EN B接+12V电源并通过相互并联的电容C18和电容C19接模拟地，端口OUT A和端口OUT B接高速MOSFET芯片U8的端口G，高速MOSFET芯片U8的1脚、3脚、4脚和6脚接模拟地，端口D接插座J1的2脚，插座J1的1脚接高压储能模块2的端口H_Vdc，所述的MOSFET驱动芯片U7的型号是IXDD404，高速MOSFET芯片U8的型号是DE275-201N25A；

所述的脉冲显示模块6的结构为，显示屏U10的端口D0～端口D7分别接单片机U1的端口P00～端口P07，端口EN、端口W/R和端口RS分别接单片机U1的端口P24、端口和端口端口VL和端口BL-接数字地，端口BL+接电位器W3的抽头端，端口VDD接+5V电源并通过电容C20接数字地，端口VSS接数字地，电位器W3的一个固定端接+5V电源，所述的显示屏U10的型号为LCD1602；

所述的指示灯驱动模块7的结构为，N沟道场效应管Q3的栅极通过电阻R18接单片机U1的端口P10，源极接数字地，漏极通过电阻R17接插座J4的1脚，N沟道场效应管Q4的栅极通过电阻R20接单片机U1的端口P11，源极接数字地，漏极通过电阻R19接插座J4的2脚，N沟道场效应管Q5的栅极通过电阻R22接单片机U1的端口P12，源极接数字地，漏极通过电阻R21接插座J4的3脚，N沟道场效应管Q6的栅极通过电阻R24接单片机U1的端口P13，源极接数字地，漏极通过电阻R23接插座J4的4脚，N沟道场效应管Q7的栅极接P沟道场效应管Q8的栅极并通过电阻R26接单片机U1的端口P14，源极接数字地，漏极通过电阻R25接插座J4的5脚，P沟道场效应管Q8的源极接+5V电源，漏极通过电阻R27接插座J4的6脚，P沟道场效应管Q9的栅极通过电阻R29接按键输入模块8的端口Enable，源极接+5V电源，漏极通过电阻R28接插座J4的7脚；

所述的过流控制模块9的结构为，AD转换芯片U12的端口VDD和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口VIN-接数字地，端口接单片机U1的端口P27，端口SDATA接单片机U1的P25，端口SCLK接单片机U1的P26，端口VIN+接稳压二极管D7的负极、通过电阻R42接数字地并通过电阻R41接高压储能模块2的端口H_Vdc_Ref，端口VREF接稳压二极管D6的负极并通过电阻R40接+5V电源，稳压二极管D6和稳压二极管D7的正极均接数字地，所述的AD转换芯片U12的型号为AD7451；

所述的前面板10的结构有，显示屏1001、脉冲限幅指示灯1002、脉冲幅度指示灯1003、脉冲宽度指示灯1004、重复频率指示灯1005、脉冲参数选择按钮1006、参数调节旋钮1007、电源开关1008、内部调制指示灯1009、外部调制指示灯1010、工作模式按钮1011、调制输入端口1012、输出控制开关1013、电流输出指示灯1014和电流输出端口1015，其中，显示屏1001是脉冲显示模块6中所述的显示屏U10，型号为LCD1602，脉冲限幅指示灯1002、脉冲幅度指示灯1003、脉冲宽度指示灯1004、重复频率指示灯1005和内部调制指示灯1009是5个发光二极管，其正极均接+5V电源，负极分别接指示灯驱动模块7中插座J4的1脚、2脚、3脚，4脚和5脚，外部调制指示灯1010和电流输出指示灯1014是2个发光二极管，其正极分别接指示灯驱动模块7中插座J4的6脚和7脚，负极接数字地，脉冲参数选择按钮1006的一个引脚接按键输入模块8中插座J5的2脚，另一个引脚接数字地，参数调节旋钮1007是一个旋转编码器，旋转编码器的1脚接按键输入模块8中插座J5的4脚，旋转编码器的2脚接按键输入模块8中插座J5的5脚，旋转编码器的3脚公共端接数字地，电源开关1008是整个装置是否通电的总开关，工作模式按钮1011的一个引脚接按键输入模块8中插座J5的3脚，另一个引脚接数字地，调制输入端口1012是一个SMA母头，其正极接调制输入模块5中插座J2的1脚，负极接调制输入模块5中插座J2的2脚，输出控制开关1013是一个钥匙开关，钥匙开关的一个引脚接按键输入模块8中插座J5的1脚，另一个引脚接数字地，电流输出端口1015是一个SMA母头，其正极接脉冲驱动模块4中插座J1的1脚，负极接脉冲驱动模块4中插座J1的2脚。

本发明的冲激雷达发射机驱动装置中，各元件优选参数为：晶振Y1为12MHz，电容C3～电容C7、电容C19、电容C20均为100nF，电容C12为100nF/150V涤纶电容，电容C13为10nF/150V涤纶电容，电容C15、电容C17均为10pF，电容C18为10uF，电容C8为1nF，电容C9、电容C16均为1uF，电容C1、电容C2均为30pF，电容C21～电容C25均为330nF，电容C10、电容C11均为4.7uF/150V涤纶电容，电容C14为4.7nF/150V涤纶电容，肖特基二极管D1的型号为SB5200，肖特基二极管D2～肖特基二极管D5的型号均为1N5817，稳压二极管D6和稳压二极管D7的稳压电压均为2.5V，N沟道场效应管Q1为IRF530，N沟道场效应管Q2～N沟道场效应管Q7的型号均为2SK1482，P沟道场效应管Q8和P沟道场效应管Q9的型号均为2SJ507，电阻R1为0.3Ω，电阻R2～电阻R4均为100Ω，电阻R18、电阻R20、电阻R22、电阻R24、电阻R26、电阻R29、电阻R30、电阻R32、电阻R34、电阻R36、电阻R38均为10kΩ，电阻R7、电阻R10、电阻R31、电阻R33、电阻R35、电阻R37、电阻R39均为1kΩ，电阻R5为1kΩ精密电阻，电阻R13和电阻R16均为20kΩ，电阻R17、电阻R19、电阻R21、电阻R23、电阻R25、电阻R27、电阻R28均为300Ω，电阻R11、电阻R12、电阻R14、电阻R8、电阻R9均为5.1kΩ，电阻R15和电阻R41均为51kΩ，电阻R40和电阻R42均为1.25kΩ，电阻R6为9.1kΩ精密电阻，排阻Rp中所有电阻的阻值均为10kΩ，电位器W1为10kΩ，电位器W2为1kΩ，电位器W3为200kΩ，单稳态芯片U5A是一个型号为74LS123的集成单稳态芯片的1个工作单元，运放U9A是一个型号为TLC2252的集成运放的1个工作单元，反相施密特触发器U11A～反相施密特触发器U11E是一个型号为SN7414的集成反相施密特触发器的5个工作单元，脉冲变压器T1为Pulse Electronics公司生产的PA2547NL，继电器K1的型号为HRS4H-S-DC12V。

有益效果：

1、本发明利用单片机进行控制，功能更灵活，功能更丰富，升级换代更方便。

2、本发明具有程控模块，可方便与微机相连，以实现微机程控。

3、本发明能在输出较大脉冲峰值电流的同时，提供更窄的输出脉宽和更短的脉冲电流上升时间以及更好的脉冲形状。

4、本发明设有上电冲击保护功能，可有效防止开机瞬时电流对负载的冲击，从而减小上电冲击对其性能和使用寿命的影响。

5、本发明设有调制输入功能，可方便在系统中与其它设备同步。

6、本发明设有过流保护功能，当实际输出电流脉冲的峰值超过设定值10％时，能够自动关闭输出并显示警报。

7、本发明设有限流保护功能，可以针对不同负载按照其所能承受的最大电流调整驱动电源输出电流峰值的最大值，从而使输出脉冲电流峰值只能在其所能承受的电流范围内进行调节。

附图说明

图1是本发明冲激雷达发射机驱动装置的系统整体原理框图。

图2是单片机模块1的原理电路图。

图3是高压储能模块2的原理电路图。

图4是脉宽调节模块3的原理电路图。

图5是脉冲驱动模块4的原理电路图。

图6是调制输入模块5的原理电路图。

图7是脉冲显示模块6的原理电路图。

图8是指示灯驱动模块7的原理电路图。

图9是按键输入模块8的原理电路图。

图10是过流控制模块9的原理电路图。

图11是前面板10的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明各部分电路的具体结构和工作原理。附图中所标参数为各实施例的优选电路参数。

实施例1系统整体结构

如图1所示，系统结构有单片机模块1、高压储能模块2、脉宽调节模块3、脉冲驱动模块4、调制输入模块5、脉冲显示模块6、指示灯驱动模块7、按键输入模块8、过流控制模块9和前面板10。

实施例2单片机模块

如图2所示，所述的单片机模块1的结构为，单片机U1的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口X1和端口X2之间接晶振Y1，端口X1和端口X2还分别通过电容C1和电容C2接数字地，排阻Rp的公共端1脚接+5V电源，其余引脚分别接单片机U1的端口P00～端口P07，电平转换芯片U2的端口VCC和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口VDD通过电容C3接+5V电源，端口VEE通过电容C4接数字地，端口C2+和端口C2-之间接电容C5，端口C1+和端口C1-之间接电容C6，端口T1IN和端口R1OUT分别接单片机U1的端口TXD和端口RXD，端口R1IN和端口T1OUT分别接D形接口J3的3脚和2脚，D形接口J3的5脚接数字地，所述的单片机U1的型号是STC89C51，电平转换芯片U2的型号是MAX232，D形接口J3是一个9针D形接口；

单片机模块1负责整个系统的控制工作，包括接收按键输入状态、控制前面板上指示灯状态、控制内调制和外调制输入工作状态、显示当前输出脉冲参数、调节当前输出脉冲参数以及控制单片机与微机之间的数据通信的功能。

实施例3高压储能模块

如图3所示，所述的高压储能模块2的结构为，开关控制芯片U3的端口GND接模拟地，端口VCC接+12V电源、通过电阻R2接端口SWC并通过电容C7接模拟地，端口SWE接N沟道场效应管Q1的栅极并通过电阻R4接模拟地，端口TCAP通过电容C8接模拟地，端口IPK接脉冲变压器T1的初级线圈的同名端、通过电阻R3接端口DRVC并通过电阻R1接+12V电源，脉冲变压器T1的初级线圈的另一端接N沟道场效应管Q1的漏极，N沟道场效应管Q1的源极接模拟地，开关控制芯片U3的端口-V IN接数字电位器U4的端口W并通过电阻R5接模拟地，数字电位器U4的端口VDD和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口ADDR和端口VSS分别接+5V电源和数字地，端口EXT_CAP通过电容C9接数字地，端口SCL通过电阻R9接单片机U1的端口P20，端口SDA通过电阻R8接单片机U1的端口P21，端口通过电阻R7接+5V电源，脉冲变压器T1的次级线圈的同名端作为高压储能模块2的一个输出端记为端口H_Vdc_Ref接肖特基二极管D1的正极并通过电阻R6接数字电位器U4的端口A，脉冲变压器T1的次级线圈的另一端接模拟地，肖特基二极管D1的负极作为高压储能模块2的另一个输出端记为端口H_Vdc并通过相互并联的电容C10、C11、C12、C13和C14接模拟地，所述的开关控制芯片U3的型号是MC34063，数字电位器U4的型号是AD5272BRMZ-100；

高压储能模块2根据开关控制芯片U3的端口SWE输出的开关信号控制N沟道场效应管Q1的导通和关断，当Q1导通时开始在脉冲变压器T1的初级线圈上储存能量，当Q1关断时脉冲变压器T1将能量耦合到次级线圈上并将该储存的能量传入电容C10～电容C14中，如此往复，电容中的能量越来越大，端口H_Vdc上的电压就越来越高，为了将端口H_Vdc上的电压限制在一固定的值，引入了一个反馈，将该电压经数字电位器U4+电阻R6和电阻R5分压后输入开关控制芯片U3的端口-V IN，在开关控制芯片U3的内部与一标准1.25V参考电压相比较，当分压后的电压小于1.25V时Q1处于开关工作状态，使端口H_Vdc上的电压不断增加，一旦分压后的电压大于1.25V，Q1将一直处于导通状态，从而使端口H_Vdc上的电压不再上升，最终端口H_Vdc输出的电压值为：

由上式可知，端口H_Vdc上的输出电压取决于数字电位器U4的阻值，因此可以通过单片机U1控制数字电位器U4的阻值大小来调节高压储能模块2的输出电压，另外由于端口H_Vdc上的电压在开机后是逐渐增加的，因此输出脉冲的峰值电流会从0平缓上升到设定值，从而实现上电冲击保护功能；能高压储能模块2的另一个输出端口H_Vdc_Ref连接过流控制模块9用来实时监测当前输出电流的峰值。

实施例4按键输入模块

如图9所示，所述的按键输入模块8的结构为，反相施密特触发器U11A的输入端通过电阻R31接插座J5的1脚、通过电阻R30接+5V电源并通过电容C21接数字地，输出端作为按键输入模块8的一个输出端记为端口Enable，反相施密特触发器U11B的输入端通过电阻R33接插座J5的2脚、通过电阻R32接+5V电源并通过电容C22接数字地，输出端接单片机U1的端口P16，反相施密特触发器U11C的输入端通过电阻R35接插座J5的3脚、通过电阻R34接+5V电源并通过电容C23接数字地，输出端接单片机U1的端口P17，反相施密特触发器U11D的输入端通过电阻R37接插座J5的4脚、通过电阻R36接+5V电源并通过电容C24接数字地，输出端接单片机U1的端口INT0，反相施密特触发器U11E的输入端通过电阻R39接插座J5的5脚、通过电阻R38接+5V电源并通过电容C25接数字地，输出端接单片机U1的端口INT1；

按键输入模块8通过插座J5分别与前面板10上的输出控制开关1013、脉冲参数选择按钮1006、参数调节旋钮1007和工作模式按钮1011相连，将相应的开关状态转化为高低电平输出到端口Enable、单片机U1的端口P16、端口INT0、端口INT1和端口P17。

实施例5调制输入模块

如图6所示，所述的调制输入模块5的结构为，单片机U1的端口P14接N沟道场效应管Q2的栅极，N沟道场效应管Q2的源极接模拟地，漏极接继电器K1的5脚，继电器K1的4脚接+12V电源，3脚接单片机U1的端口P15，1脚作为调制输入模块5的输出端记为端口Pulse_Orig，2脚接肖特基二极管D4的正极、肖特基二极管D5的负极并通过电阻R16接运放U9A的输出端，肖特基二极管D4的负极接+5V电源，肖特基二极管D5的正极接数字地，运放U9A的同相输入端通过电阻R15接运放U9A的输出端并通过电阻R14接数字地，反相输入端接肖特基二极管D2的正极、肖特基二极管D3的负极并通过电阻R13接插座J2的1脚，肖特基二极管D2的负极接+5V电源，肖特基二极管D3的正极接数字地，插座J2的2脚接数字地；

调制输入模块5根据单片机U1的端口P14输入的高低电平，决定端口Pulse_Orig上输出的波形来自于单片机U1的端口P15还是插座J2的1脚(外部调制信号经前面板10上的调制输入端口1012接入插座J2)，从而实现内部调制和外部调制两种工作模式的转换。

实施例6脉宽调节模块

如图4所示，所述的脉宽调节模块3的结构为，单稳态芯片U5A的端口A接按键输入模块8的端口Enable，端口B接调制输入模块5的端口Pulse_Orig，端口接+5V电源，端口Q作为脉宽调节模块3的输出端记为端口Pulse_LC，端口Cext接数字地，端口Rext/Cext接电位器W1的一个固定端并通过电容C15接数字地，电位器W1的抽头端接数字电位器U6的端口W，数字电位器U6的端口A、端口VDD和端口ADDR均接+5V电源，端口GND和端口VSS均接数字地，端口EXT_CAP通过电容C16接数字地，端口SCL通过电阻R12接单片机U1的端口P22，端口SDA通过电阻R11接单片机U1的端口P23，端口通过电阻R10接+5V电源，所述的数字电位器U6的型号是AD5272BRMZ-50；

脉宽调节模块3的作用是将调制输入模块5的端口Pulse_Orig输出的一定频率的方波调整为相同频率、脉宽可调的信号，并将该信号在端口Pulse_LC上输出，可以通过单片机U1控制数字电位器U6的阻值大小来调节该模块输出脉冲信号的脉宽；从端口Enable输入的使能信号控制脉宽调节模块3是否输出脉冲，使能信号为低电平时允许模块正常输出脉冲，使能信号为高电平时脉宽调节模块3的输出恒为低电平。

实施例7脉冲驱动模块

如图5所示，所述的脉冲驱动模块4的结构为，电位器W2的抽头端接脉宽调节模块3的端口Pulse_LC，电位器W2的一个固定端通过电容C17接模拟地并接MOSFET驱动芯片U7的端口IN A和端口IN B，MOSFET驱动芯片U7的端口VCC和端口GND分别接+12V电源和模拟地，端口EN A和EN B接+12V电源并通过相互并联的电容C18和电容C19接模拟地，端口OUT A和端口OUT B接高速MOSFET芯片U8的端口G，高速MOSFET芯片U8的1脚、3脚、4脚和6脚接模拟地，端口D接插座J1的2脚，插座J1的1脚接高压储能模块2的端口H_Vdc，所述的MOSFET驱动芯片U7的型号是IXDD404，高速MOSFET芯片U8的型号是DE275-201N25A；

脉冲驱动模块4的作用是将端口Pulse_LC输入的电压脉冲信号尽可能保持形状不变地转化为电流脉冲信号，该脉冲电流信号的峰值由端口H_Vdc的电压大小决定，该电流脉冲信号经插座J1连接前面板10上的电流输出端口1015。

实施例8脉冲显示模块

如图7所示，所述的脉冲显示模块6的结构为，显示屏U10的端口D0～端口D7分别接单片机U1的端口P00～端口P07，端口EN、端口W/R和端口RS分别接单片机U1的端口P24、端口和端口端口VL和端口BL-接数字地，端口BL+接电位器W3的抽头端，端口VDD接+5V电源并通过电容C20接数字地，端口VSS接数字地，电位器W3的一个固定端接+5V电源，所述的显示屏U10的型号为LCD1602；

显示屏U10位于前面板10上，是一个16*2的集成液晶显示屏，由单片机U1控制，用于显示系统工作参数。

实施例9指示灯驱动模块

如图8所示，所述的指示灯驱动模块7的结构为，N沟道场效应管Q3的栅极通过电阻R18接单片机U1的端口P10，源极接数字地，漏极通过电阻R17接插座J4的1脚，N沟道场效应管Q4的栅极通过电阻R20接单片机U1的端口P11，源极接数字地，漏极通过电阻R19接插座J4的2脚，N沟道场效应管Q5的栅极通过电阻R22接单片机U1的端口P12，源极接数字地，漏极通过电阻R21接插座J4的3脚，N沟道场效应管Q6的栅极通过电阻R24接单片机U1的端口P13，源极接数字地，漏极通过电阻R23接插座J4的4脚，N沟道场效应管Q7的栅极接P沟道场效应管Q8的栅极并通过电阻R26接单片机U1的端口P14，源极接数字地，漏极通过电阻R25接插座J4的5脚，P沟道场效应管Q8的源极接+5V电源，漏极通过电阻R27接插座J4的6脚，P沟道场效应管Q9的栅极通过电阻R29接按键输入模块8的端口Enable，源极接+5V电源，漏极通过电阻R28接插座J4的7脚；

指示灯驱动模块7的作用为根据端口Enable和单片机的端口P10～端口P14的逻辑状态分别驱动前面板10上的电流输出指示灯1014、脉冲限幅指示灯1002、脉冲幅度指示灯1003、脉冲宽度指示灯1004、重复频率指示灯1005、内部调制指示灯1009和外部调制指示灯1010的亮灭。

实施例10过流控制模块

如图10所示，所述的过流控制模块9的结构为，AD转换芯片U12的端口VDD和端口GND分别接+5V电源和数字地，端口VIN-接数字地，端口接单片机U1的端口P27，端口SDATA接单片机U1的P25，端口SCLK接单片机U1的P26，端口VIN+接稳压二极管D7的负极、通过电阻R42接数字地并通过电阻R41接高压储能模块2的端口H_Vdc_Ref，端口VREF接稳压二极管D6的负极并通过电阻R40接+5V电源，稳压二极管D6和稳压二极管D7的正极均接数字地，所述的AD转换芯片U12的型号为AD7451；

过流控制模块9将代表输出电流峰值的高压储能模块2的端口H_Vdc_Ref的电压分压后进行A/D转换输入单片机U1，从而实现实时监测当前输出脉冲电流峰值的功能。

实施例11前面板

如图11所示，所述的前面板10的结构有，显示屏1001、脉冲限幅指示灯1002、脉冲幅度指示灯1003、脉冲宽度指示灯1004、重复频率指示灯1005、脉冲参数选择按钮1006、参数调节旋钮1007、电源开关1008、内部调制指示灯1009、外部调制指示灯1010、工作模式按钮1011、调制输入端口1012、输出控制开关1013、电流输出指示灯1014和电流输出端口1015，其中，显示屏1001是脉冲显示模块6中所述的显示屏U10，型号为LCD1602，脉冲限幅指示灯1002、脉冲幅度指示灯1003、脉冲宽度指示灯1004、重复频率指示灯1005和内部调制指示灯1009是5个发光二极管，其正极均接+5V电源，负极分别接指示灯驱动模块7中插座J4的1脚、2脚、3脚，4脚和5脚，外部调制指示灯1010和电流输出指示灯1014是2个发光二极管，其正极分别接指示灯驱动模块7中插座J4的6脚和7脚，负极接数字地，脉冲参数选择按钮1006的一个引脚接按键输入模块8中插座J5的2脚，另一个引脚接数字地，参数调节旋钮1007是一个旋转编码器，旋转编码器的1脚接按键输入模块8中插座J5的4脚，旋转编码器的2脚接按键输入模块8中插座J5的5脚，旋转编码器的3脚公共端接数字地，电源开关1008是整个装置是否通电的总开关，工作模式按钮1011的一个引脚接按键输入模块8中插座J5的3脚，另一个引脚接数字地，调制输入端口1012是一个SMA母头，其正极接调制输入模块5中插座J2的1脚，负极接调制输入模块5中插座J2的2脚，输出控制开关1013是一个钥匙开关，钥匙开关的一个引脚接按键输入模块8中插座J5的1脚，另一个引脚接数字地，电流输出端口1015是一个SMA母头，其正极接脉冲驱动模块4中插座J1的1脚，负极接脉冲驱动模块4中插座J1的2脚。

实施例11本发明的工作过程

参考附图1～附图11，本发明的工作过程如下：通过脉冲参数选择按钮1006选择要调节的输出脉冲参数并由显示屏1001以每秒30帧的速度进行显示，由参数调节旋钮1007设置脉冲限幅、脉冲幅度、脉冲宽度和重复频率这4个参数值，由工作模式按钮1011选择内部调制和外部调制两种工作模式，通过按键输入模块8，将开关状态转换成高低电平信号送入单片机模块1；在调节脉冲限幅的工作条件下，单片机U1通过调节高压储能模块2中的数字电位器U4，从而改变端口H_Vdc的电压大小，该电压决定了脉冲限幅参数的大小，然后将脉冲限幅参数存入单片机U1；在调节脉冲幅度的工作条件下，单片机U1通过高压储能模块2中的数字电位器U4，改变端口H_Vdc的电压大小，该电压决定了最终输出电流脉冲的幅度，在调节脉冲幅度时通过软件控制其大小不能超过脉冲限幅参数，从而实现限流保护功能；单片机U1根据设置的脉冲宽度调节脉宽调节模块3中的数字电位器U6，从而改变端口Pulse_LC输出脉冲的脉宽，该脉宽决定了最终输出电流脉冲的脉宽，脉冲驱动模块4保证了从端口Pulse_LC的电压脉冲信号变换到最终在前面板10的电流输出端口1015上输出的电流脉冲信号的过程中脉冲形状的质量；单片机U1根据工作模式按钮1011的输入状态，控制端口P14的高低电平，进而通过调制输入模块5决定当前工作在内部调制模式还是外部调制模式，如果当前工作在内部调制模式，单片机U1根据设置的重复频率调节其端口P15输出标准方波的频率，该频率决定了最终输出电流脉冲的重复频率，如果当前工作在外部调制模式，最终输出电流脉冲的重复频率取决于调制输入端口1012输入的外调制信号的频率；在按动脉冲参数选择按钮1006调节脉冲限幅、脉冲幅度、脉冲宽度和重复频率时，单片机U1会根据当前调节的参数，通过其端口P10、端口P11、端口P12和端口P13控制指示灯驱动模块7的输出，使前面板10上的脉冲限幅指示灯1002、脉冲幅度指示灯1003、脉冲宽度指示灯1004和重复频率指示灯1005按需要亮灭，以提示用户当前正在调节哪个参数；在按动工作模式按钮1011选择工作模式时，单片机U1会根据当前工作模式，通过其端口P14控制内部调制指示灯1009和外部调制指示灯1010按需要亮灭，以提示用户当前工作在内部调制模式还是外部调制模式；输出控制开关1013决定是否在电流输出端口1015上输出电流脉冲，该开关状态通过按键输入模块8转换为端口Enable上的高低电平，该高低电平控制脉宽调节模块3的端口Pulse_LC是否输出电压脉冲信号，即在电流输出端口1015上是否输出电流脉冲，另外端口Enable还通过指示灯驱动模块7控制电流输出指示灯1014的亮灭，以提示用户当前是否输出电流脉冲；过流控制模块9实时监测当前输出脉冲电流峰值，当该值大于脉冲幅度参数10％时，通过调节高压储能模块2中的数字电位器U4将输出电流脉冲的峰值降到最低以保护负载，并且在显示屏1001上显示当前错误状态，以提示用户对驱动器进行检修，从而实现过流保护功能。