【技術實現步驟摘要】
本申請涉及脈沖發生器，特別是涉及一種基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器。
技術介紹
1、寬度可控數字脈沖發生器是眾多前沿實驗的關鍵信號源，包括對撞機實驗、光源、雷達、慣性約束聚變實驗和量子系統。在量子計算系統中，微調脈沖在精確初始化、控制和測量量子比特方面發揮著關鍵作用。
2、雖然已經有很多脈沖發生器的控制方法被提出，但在常規的應用場景中都表現出局限性。例如，基于固定控制脈寬振蕩器開關的超寬帶發生器不適用于振蕩器啟動時間可能發生重大變化的環境。基于振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器大多采用定寬控制脈沖或變寬控制脈沖，沒有反饋控制，也不適用于溫度變化等復雜環境。
技術實現思路
1、為了解決
技術介紹
中提到的問題，本申請提供一種基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，以提高在復雜環境中的抗干擾性和工作穩定性。
2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案。
3、本申請提供一種基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，包括：脈沖矩形轉換器、反饋開關控制電路以及振蕩器；所述反饋開關控制電路包括sr觸發器、第一緩沖器、第二緩沖器、超寬帶b類放大器、積分器和比較器；
4、所述脈沖矩形轉換器的輸入端連接單比特數字輸入信號；所述脈沖矩形轉換器的輸出端連接所述sr觸發器的s輸入端；所述sr觸發器的r輸入端連接所述比較器的輸出端；所述sr觸發器的q輸出端分別連接所述第一緩沖器的輸入端和所述第二緩沖器的輸入端；所述sr觸發器的輸出端連接所述積分器的第一輸入端；
5、所述脈沖矩形轉換器用于將單比特數字輸入信號轉換為兩個矩形脈沖，并傳輸至所述sr觸發器的s輸入端；
6、所述sr觸發器通過s輸入端信號和r輸入端信號來控制q輸出端信號以及輸出端信號的狀態；
7、所述第二緩沖器用于在q輸出端信號和電源電壓的控制下產生開關信號on/off；所述開關信號on/off用于控制振蕩器、超寬帶b類放大器、積分器和比較器的開啟或關閉；
8、所述第一緩沖器用于在q輸出端信號和電源電壓的控制下產生電壓信號；
9、所述振蕩器用于在電壓信號和電源電壓的控制下產生輸出信號；
10、所述輸出信號以兩路差分超寬帶信號和的形式被饋送到超寬帶b類放大器；其中差分超寬帶信號經由rc濾波器后轉換為超寬帶b類放大器的輸入信號；差分超寬帶信號經由rc濾波器后轉換為超寬帶b類放大器的輸入信號；
11、所述超寬帶b類放大器用于將輸入信號和放大并轉換為單極放大脈沖序列；
12、所述積分器用于對單極放大脈沖序列進行積分，產生積分輸出信號；
13、所述比較器用于將積分輸出信號與閾值電壓進行比較，產生比較輸出信號，作為r輸入端信號。
14、可選地，所述第二緩沖器為同相cmos緩沖器；所述同相cmos緩沖器由兩個cmos反相器疊加組成；每個cmos反相器由上方pmos管的源極和下方nmos管的源極相連接構成；上方pmos管的柵極和下方nmos管的柵極由同一信號控制。
15、可選地，所述第一緩沖器為同相cmos緩沖器；所述第一緩沖器輸出的電壓信號；其中表示時間；為時間常數。
16、可選地，所述振蕩器產生的振蕩幅度；其中；為振蕩器中pmos管m3′的漏極電流；為pmos管m3′的技術常數；為pmos管m3′的開啟電壓；；表示周期；等效為振蕩器中兩個電阻之和。
17、可選地，所述周期。
18、可選地，所述超寬帶b類放大器包括依次連接的第一放大電路、第二放大電路以及反相器電路；所述第一放大電路具體包括mos管m0、mos管m1、mos管m2、mos管m3以及mos管m4；
19、其中，所述mos管m0的柵極連接恒定電壓控制信號；所述mos管m0的源極接地；所述mos管m0的漏極分別連接所述mos管m1的源極以及所述mos管m2的源極；所述mos管m1的柵極連接輸入信號；所述mos管m2的柵極連接輸入信號；所述mos管m1的漏極分別連接所述mos管m2的漏極、所述mos管m3的漏極、所述mos管m4的漏極、所述mos管m3的柵極以及所述mos管m4的柵極；所述mos管m3的源極以及所述mos管m4的源極均連接開關信號on/off。
20、可選地，所述第二放大電路具體包括mos管m5、mos管m6、mos管m7以及mos管m8；
21、所述mos管m7的柵極分別連接所述mos管m4的柵極以及所述mos管m8的柵極；所述mos管m7的源極以及所述mos管m8的源極均連接開關信號on/off；所述mos管m7的漏極分別連接所述mos管m5的漏極、所述mos管m5的柵極以及所述mos管m6的柵極；所述mos管m8的漏極連接所述mos管m6的漏極；所述mos管m5的源極和所述mos管m6的源極均接地。
22、可選地，所述反相器電路包括mos管m9以及mos管m10；所述mos管m10的漏極連接開關信號on/off；所述mos管m9的柵極以及所述mos管m10的柵極均連接所述mos管m8的漏極；所述mos管m10的源極與所述mos管m9的源極連接，產生單極放大脈沖序列；所述mos管m9的漏極接地。
23、可選地，所述mos管m0、所述mos管m1和所述mos管m2為pmos管；所述mos管m3以及所述mos管m4為nmos管；所述第一放大電路的信號電壓增益；其中，與分別為第一放大電路所使用的nmos管與pmos管的跨導；與分別是第一放大電路所使用的nmos管與pmos管的等效電阻值；為電路并聯符號。
24、可選地，所述mos管m5和所述mos管m6為pmos管；所述mos管m7和所述mos管m8為nmos管；所述第二放大電路的信號電壓增益；其中，為第二放大電路所使用的pmos管的跨導；與分別是第二放大電路所使用的nmos管與pmos管的等效電阻值；為電路并聯符號。
25、根據本申請提供的具體實施例，本申請公開了以下技術效果：
26、本申請提出一種基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，以應對交叉耦合振蕩器的可變啟動時間；使用脈沖矩形轉換器，將單比特數字輸入信號轉換為兩個矩形脈沖，使其能夠應用于時間編碼脈沖序列的無線傳輸；在反饋開關控制電路的作用下，除了振蕩器開關信號off相位持續時間的自動變化外，所提出的超寬帶脈沖發生器還可以根據所需的脈沖重復率和功耗調整脈沖幅度和寬度。在啟動周期發生重大變化的情況下，振蕩器開關off相位被推遲，直到超寬帶脈沖出現在輸出端，因此能夠提高超寬帶脈沖發生器在復雜環境中的抗干擾性和工作穩定性。
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1.一種基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，包括：脈沖矩形轉換器、反饋開關控制電路以及振蕩器；所述反饋開關控制電路包括SR觸發器、第一緩沖器、第二緩沖器、超寬帶B類放大器、積分器和比較器；
2.根據權利要求1所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述第二緩沖器為同相CMOS緩沖器；所述同相CMOS緩沖器由兩個CMOS反相器疊加組成；每個CMOS反相器由上方PMOS管的源極和下方NMOS管的源極相連接構成；上方PMOS管的柵極和下方NMOS管的柵極由同一信號控制。
3.根據權利要求1所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述第一緩沖器為同相CMOS緩沖器；所述第一緩沖器輸出的電壓信號；其中表示時間；為時間常數。
4.根據權利要求3所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述振蕩器產生的振蕩幅度；其中；為振蕩器中PMOS管M3′的漏極電流；為PMOS管M3′的技術常數；為PMOS管M3′的開啟電壓；；表示周期；等效為振蕩器中兩個電阻之和。
5.根據權利要求
6.根據權利要求1所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述超寬帶B類放大器包括依次連接的第一放大電路、第二放大電路以及反相器電路；所述第一放大電路具體包括MOS管M0、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3以及MOS管M4；
7.根據權利要求6所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述第二放大電路具體包括MOS管M5、MOS管M6、MOS管M7以及MOS管M8；
8.根據權利要求7所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述反相器電路包括MOS管M9以及MOS管M10；所述MOS管M10的漏極連接開關信號ON/OFF；所述MOS管M9的柵極以及所述MOS管M10的柵極均連接所述MOS管M8的漏極；所述MOS管M10的源極與所述MOS管M9的源極連接，產生單極放大脈沖序列；所述MOS管M9的漏極接地。
9.根據權利要求6所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述MOS管M0、所述MOS管M1和所述MOS管M2為PMOS管；所述MOS管M3以及所述MOS管M4為NMOS管；所述第一放大電路的信號電壓增益；其中，與分別為第一放大電路所使用的NMOS管與PMOS管的跨導；與分別是第一放大電路所使用的NMOS管與PMOS管的等效電阻值；為電路并聯符號。
10.根據權利要求7所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述MOS管M5和所述MOS管M6為PMOS管；所述MOS管M7和所述MOS管M8為NMOS管；所述第二放大電路的信號電壓增益；其中，為第二放大電路所使用的PMOS管的跨導；與分別是第二放大電路所使用的NMOS管與PMOS管的等效電阻值；為電路并聯符號。
...【技術特征摘要】
1.一種基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，包括：脈沖矩形轉換器、反饋開關控制電路以及振蕩器；所述反饋開關控制電路包括sr觸發器、第一緩沖器、第二緩沖器、超寬帶b類放大器、積分器和比較器；
2.根據權利要求1所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述第二緩沖器為同相cmos緩沖器；所述同相cmos緩沖器由兩個cmos反相器疊加組成；每個cmos反相器由上方pmos管的源極和下方nmos管的源極相連接構成；上方pmos管的柵極和下方nmos管的柵極由同一信號控制。
3.根據權利要求1所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述第一緩沖器為同相cmos緩沖器；所述第一緩沖器輸出的電壓信號；其中表示時間；為時間常數。
4.根據權利要求3所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述振蕩器產生的振蕩幅度；其中；為振蕩器中pmos管m3′的漏極電流；為pmos管m3′的技術常數；為pmos管m3′的開啟電壓；；表示周期；等效為振蕩器中兩個電阻之和。
5.根據權利要求4所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述周期。
6.根據權利要求1所述的基于反饋控制振蕩器開關的超寬帶脈沖發生器，其特征在于，所述超寬帶b類放大器包括依次連接的第一放大電路、第二放大電路以及反相器電路；所述第一放大電路具體包括mos管m0、mos管m1、mos管m2、mos...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭陽，殷憲龍，趙正旭，陳成軍，劉興惠，代成剛，李東年，
申請(專利權)人：青島理工大學，
類型：發明
國別省市：
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