一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微小信號(hào)源電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路。
【背景技術(shù)】
[0002]脈沖信號(hào)作為一種常用的測(cè)試激勵(lì)信號(hào)，被廣泛應(yīng)用于通信、醫(yī)療、工業(yè)控制、電子測(cè)量、功率控制與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域，例如，在雷達(dá)探測(cè)、電子對(duì)抗等系統(tǒng)中，需要用脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿作為觸發(fā)信號(hào)，應(yīng)用于采集系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試。
[0003]最近幾年，光子電子信號(hào)檢測(cè)、雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域快速發(fā)展，此類事件中的探測(cè)器產(chǎn)生的電信號(hào)一般都具有幅度弱、頻率高、周期固定、但信號(hào)隨機(jī)等共同特征，用于完成此類檢測(cè)的探測(cè)器一般由很多組探測(cè)單元組成，且探測(cè)器在常溫常壓下很難長(zhǎng)時(shí)間工作，無(wú)法全程參加系統(tǒng)聯(lián)試，因此要完成后端采集通道的標(biāo)定，必須設(shè)計(jì)與探測(cè)器輸出信號(hào)相同的脈沖產(chǎn)生設(shè)備。
[0004]對(duì)于此類信號(hào)的模擬，目前較常用的做法有:
1.采用任意波形發(fā)生器輸出，此種脈沖產(chǎn)生器大都價(jià)格高，功能復(fù)雜，體積較大且不適用于手持、可攜帶設(shè)備或空間受限的應(yīng)用場(chǎng)合，不可能具備幾十臺(tái)發(fā)生器進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試；
2.使用可編程邏輯器件和高速DA輸出，此類DA電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，產(chǎn)生的信號(hào)較窄，且要求DA工作頻率較高，功耗很大，實(shí)現(xiàn)困難，且成本極高，不便于大量使用；
3.采用專用DDS集成芯片設(shè)計(jì)的方式:其與高速DA設(shè)計(jì)的方式類似，信號(hào)周期和幅度靈敏度較高，但對(duì)器件速率特性要求極高，器件采購(gòu)和使用成本高，不便于大量使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述方法設(shè)計(jì)方案復(fù)雜、成本高等技術(shù)問(wèn)題提出的一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路，該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、采樣靈敏度高，電路面積小、可以大量集成，且可實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的產(chǎn)生。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路，主要包括定時(shí)模塊、隨機(jī)數(shù)模塊、整形濾波模塊和數(shù)控衰減模塊，各模塊順次連接:定時(shí)模塊用于產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，并傳輸至隨機(jī)數(shù)模塊，隨機(jī)數(shù)模塊將時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理，輸出定周期的隨機(jī)序列，整形濾波模塊將隨機(jī)序列通過(guò)多級(jí)電容整形、高速二極管鉗位電路之后，輸出負(fù)脈沖信號(hào)，數(shù)控衰減模塊對(duì)負(fù)脈沖信號(hào)進(jìn)行幅度控制，輸出定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖信號(hào)。
[0007]優(yōu)選的，所述定時(shí)模塊包括兩路時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路，其中一路包括SE555定時(shí)器產(chǎn)生電路，另一路包括高穩(wěn)時(shí)鐘輸入，所述定時(shí)器的時(shí)間閾值控制端和觸發(fā)端連接后，通過(guò)電阻(R2)連接至電流輸入端(DISC)，電流輸入端(DISC)通過(guò)滑動(dòng)變阻器(Rl)與電源相接，觸發(fā)端通過(guò)第一儲(chǔ)能電容(Cl)接地。
[0008]優(yōu)選的，所述定時(shí)器的電源端(VCC)與地之間連接第一去耦電容(C6)，定時(shí)器電壓調(diào)節(jié)端(CV)通過(guò)第二儲(chǔ)能電容(C2)接地。
[0009]優(yōu)選的，所述隨機(jī)數(shù)模塊包括隨機(jī)數(shù)芯片WNG-8，其輸出使能端(OE)通過(guò)第一下拉電阻(R3)接地，芯片電源端(Vdd)通過(guò)第一上拉電阻(R4)連接電源，輸出管腳(DATA)與整形濾波模塊的輸入端相連。
[0010]優(yōu)選的，所述整形濾波模塊包括第一級(jí)隔直電容(C3)、第二級(jí)隔直電容(C4)、第二上拉電阻(R5)、第二下拉電阻(R6)和鉗位二極管(VI)，第一級(jí)隔直電容的一端與隨機(jī)數(shù)模塊的輸出管腳(DATA)相連，另一端分別通過(guò)第二上拉電阻(R5)接電源、通過(guò)第二下拉電阻(R6)接地、通過(guò)鉗位二極管(Vl)接地、且與第二隔直電容(C4)相連，第二隔直電容(C4)的另一端通過(guò)第三上拉電阻(R7)接電源、并與數(shù)控衰減模塊的輸入端相連。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述數(shù)控衰減模塊包括HMC472LP4數(shù)控衰減器(D3)、第三隔直電容(C5)，第四隔直電容(C7 )，負(fù)脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)第三隔直電容(C5 )后，輸入數(shù)控衰減器(D3 )的輸入管腳(RFl)，數(shù)控衰減器(D3)的幅度控制腳(V1~V6)分別通過(guò)4.7ΚΩ的8線排組(RNl)接電源、6線撥碼開(kāi)關(guān)接地。
[0012]優(yōu)選的，所述第四隔直電容(C7)的一端與衰減器(D3)的輸出端(RF2)相連，另一端通過(guò)49.9Ω的電阻(R8)連接至輸出SMA連接器(X3)，輸出定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖信號(hào)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
該電路用以模擬脈沖信號(hào)的產(chǎn)生，采用定時(shí)器輸出時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)隨機(jī)數(shù)模塊，輸出定周期的隨機(jī)序列，隨機(jī)序列經(jīng)過(guò)多級(jí)電容整形、高速二極管嵌位等過(guò)程，整形為定周期的隨機(jī)負(fù)脈沖信號(hào)，負(fù)脈沖信號(hào)數(shù)控衰減器輸出信號(hào)幅度可控制的定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖信號(hào)，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低，采樣靈敏度高，電路面積小、可以大量集成，且可實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路各模塊連接框圖；
圖2為電路各點(diǎn)信號(hào)波形；
圖3為一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提供一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，為本發(fā)明所提供的電路模塊連接框圖，主要包括:定時(shí)模塊、隨機(jī)數(shù)模塊、整形濾波模塊和數(shù)控衰減模塊，定時(shí)模塊輸出穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)A ;時(shí)鐘信號(hào)A通過(guò)隨機(jī)數(shù)模塊之后輸出定周期的隨機(jī)序列B ;隨機(jī)序列B通過(guò)整形濾波模塊輸出定周期的隨機(jī)負(fù)脈沖信號(hào)C ;負(fù)脈沖信號(hào)C經(jīng)過(guò)數(shù)控衰減模塊進(jìn)行幅度控制，輸出定周期的隨機(jī)微小負(fù)脈沖信號(hào)D，其中，電路各主要點(diǎn)的信號(hào)波形如圖2所示。
[0017]圖3為一種定周期隨機(jī)微小負(fù)脈沖產(chǎn)生電路的原理設(shè)計(jì)圖，其中的定時(shí)模塊包括兩路時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路，其中一路包括SE555定時(shí)器產(chǎn)生電路，另一路包括高穩(wěn)時(shí)鐘輸入，當(dāng)多通道時(shí)間同步性無(wú)要求時(shí)，選用SE555定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)多通道要求信號(hào)完同步時(shí)，選擇外供高穩(wěn)時(shí)鐘，本實(shí)施例選用GS20高穩(wěn)時(shí)鐘，通過(guò)輸入SMA連接器輸入，性能優(yōu)良、可靠性高，用以保證輸出脈沖的時(shí)間同步性。
[0018]內(nèi)部定時(shí)器(D1)SE555是典型的定時(shí)芯片，定時(shí)器電流輸入端(DISC)通過(guò)滑動(dòng)變阻器(Rl)與+5V電源連接；電流輸入端(DISC)與定時(shí)器閾值端(TH)之間連接5.1K電阻(R2);定時(shí)器閾值端(TH)和觸發(fā)端(TR)之間短接，并通過(guò)第一儲(chǔ)能電容(Cl)接地。定時(shí)器的定時(shí)周期由滑動(dòng)變阻器(Rl)、電阻(R2)和第一儲(chǔ)能電容(Cl)的大小決定，第一儲(chǔ)能電容(Cl)的電容容量為0.luF，輸出時(shí)鐘信號(hào)的周期僅由滑動(dòng)變阻器(Rl)調(diào)節(jié)確定，時(shí)鐘周期計(jì)算關(guān)系為:((R1+2*R2)* Cl)/1.49。
[0019]為保證芯片正常輸出，使輸出時(shí)鐘更穩(wěn)定，定時(shí)器電源端(VCC)和輸出復(fù)位端(RST)接+5V電源，定時(shí)器地端(GND)接信號(hào)地，電源腳與地之間接0.1uF的去耦電容(C6);定時(shí)器電壓調(diào)節(jié)端(CV)通過(guò)0.0luF的第二儲(chǔ)能電容(C2)接地儲(chǔ)能，定時(shí)器輸出(OUT)的時(shí)鐘和外部輸入的高穩(wěn)時(shí)鐘分別連接至跳線(X2)的1、3腳上；當(dāng)需要選擇內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，用跳線冒連接跳線的1、2腳；當(dāng)需要選擇外部時(shí)鐘時(shí)，用跳線帽連接跳線的2、3腳，完成內(nèi)外部時(shí)鐘選擇。
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