一种定周期随机微小负脉冲产生电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微小信号源电路设计领域，具体涉及一种定周期随机微小负脉冲产生电路。
【背景技术】
[0002]脉冲信号作为一种常用的测试激励信号，被广泛应用于通信、医疗、工业控制、电子测量、功率控制与转化等领域，例如，在雷达探测、电子对抗等系统中，需要用脉冲信号的上升沿和下降沿作为触发信号，应用于采集系统的系统测试。
[0003]最近几年，光子电子信号检测、雷达信号检测等技术领域快速发展，此类事件中的探测器产生的电信号一般都具有幅度弱、频率高、周期固定、但信号随机等共同特征，用于完成此类检测的探测器一般由很多组探测单元组成，且探测器在常温常压下很难长时间工作，无法全程参加系统联试，因此要完成后端采集通道的标定，必须设计与探测器输出信号相同的脉冲产生设备。
[0004]对于此类信号的模拟，目前较常用的做法有:
1.采用任意波形发生器输出，此种脉冲产生器大都价格高，功能复杂，体积较大且不适用于手持、可携带设备或空间受限的应用场合，不可能具备几十台发生器进行测试系统测试；
2.使用可编程逻辑器件和高速DA输出，此类DA电路设计复杂，产生的信号较窄，且要求DA工作频率较高，功耗很大，实现困难，且成本极高，不便于大量使用；
3.采用专用DDS集成芯片设计的方式:其与高速DA设计的方式类似，信号周期和幅度灵敏度较高，但对器件速率特性要求极高，器件采购和使用成本高，不便于大量使用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述方法设计方案复杂、成本高等技术问题提出的一种定周期随机微小负脉冲产生电路，该电路设计简单、采样灵敏度高，电路面积小、可以大量集成，且可实现多路信号的产生。
[0006]为了达到上述目的，本发明提出一种定周期随机微小负脉冲产生电路，主要包括定时模块、随机数模块、整形滤波模块和数控衰减模块，各模块顺次连接:定时模块用于产生稳定的时钟信号，并传输至随机数模块，随机数模块将时钟信号进行随机化处理，输出定周期的随机序列，整形滤波模块将随机序列通过多级电容整形、高速二极管钳位电路之后，输出负脉冲信号，数控衰减模块对负脉冲信号进行幅度控制，输出定周期随机微小负脉冲信号。
[0007]优选的，所述定时模块包括两路时钟信号产生电路，其中一路包括SE555定时器产生电路，另一路包括高稳时钟输入，所述定时器的时间阈值控制端和触发端连接后，通过电阻(R2)连接至电流输入端(DISC)，电流输入端(DISC)通过滑动变阻器(Rl)与电源相接，触发端通过第一储能电容(Cl)接地。
[0008]优选的，所述定时器的电源端(VCC)与地之间连接第一去耦电容(C6)，定时器电压调节端(CV)通过第二储能电容(C2)接地。
[0009]优选的，所述随机数模块包括随机数芯片WNG-8，其输出使能端(OE)通过第一下拉电阻(R3)接地，芯片电源端(Vdd)通过第一上拉电阻(R4)连接电源，输出管脚(DATA)与整形滤波模块的输入端相连。
[0010]优选的，所述整形滤波模块包括第一级隔直电容(C3)、第二级隔直电容(C4)、第二上拉电阻(R5)、第二下拉电阻(R6)和钳位二极管(VI)，第一级隔直电容的一端与随机数模块的输出管脚(DATA)相连，另一端分别通过第二上拉电阻(R5)接电源、通过第二下拉电阻(R6)接地、通过钳位二极管(Vl)接地、且与第二隔直电容(C4)相连，第二隔直电容(C4)的另一端通过第三上拉电阻(R7)接电源、并与数控衰减模块的输入端相连。
[0011 ] 优选的，所述数控衰减模块包括HMC472LP4数控衰减器(D3)、第三隔直电容(C5)，第四隔直电容(C7 )，负脉冲信号经过第三隔直电容(C5 )后，输入数控衰减器(D3 )的输入管脚(RFl)，数控衰减器(D3)的幅度控制脚(V1~V6)分别通过4.7ΚΩ的8线排组(RNl)接电源、6线拨码开关接地。
[0012]优选的，所述第四隔直电容(C7)的一端与衰减器(D3)的输出端(RF2)相连，另一端通过49.9Ω的电阻(R8)连接至输出SMA连接器(X3)，输出定周期随机微小负脉冲信号。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于:
该电路用以模拟脉冲信号的产生，采用定时器输出时钟信号，经过随机数模块，输出定周期的随机序列，随机序列经过多级电容整形、高速二极管嵌位等过程，整形为定周期的随机负脉冲信号，负脉冲信号数控衰减器输出信号幅度可控制的定周期随机微小负脉冲信号，电路设计简单、成本低，采样灵敏度高，电路面积小、可以大量集成，且可实现多路信号的产生。
【附图说明】
[0014]图1为一种定周期随机微小负脉冲产生电路各模块连接框图；
图2为电路各点信号波形；
图3为一种定周期随机微小负脉冲信号产生电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]本发明提供一种定周期随机微小负脉冲产生电路，下面结合附图对本发明做进一步地说明。
[0016]如图1所示，为本发明所提供的电路模块连接框图，主要包括:定时模块、随机数模块、整形滤波模块和数控衰减模块，定时模块输出稳定的时钟信号A ;时钟信号A通过随机数模块之后输出定周期的随机序列B ;随机序列B通过整形滤波模块输出定周期的随机负脉冲信号C ;负脉冲信号C经过数控衰减模块进行幅度控制，输出定周期的随机微小负脉冲信号D，其中，电路各主要点的信号波形如图2所示。
[0017]图3为一种定周期随机微小负脉冲产生电路的原理设计图，其中的定时模块包括两路时钟信号产生电路，其中一路包括SE555定时器产生电路，另一路包括高稳时钟输入，当多通道时间同步性无要求时，选用SE555定时器产生时钟信号，当多通道要求信号完同步时，选择外供高稳时钟，本实施例选用GS20高稳时钟，通过输入SMA连接器输入，性能优良、可靠性高，用以保证输出脉冲的时间同步性。
[0018]内部定时器(D1)SE555是典型的定时芯片，定时器电流输入端(DISC)通过滑动变阻器(Rl)与+5V电源连接；电流输入端(DISC)与定时器阈值端(TH)之间连接5.1K电阻(R2);定时器阈值端(TH)和触发端(TR)之间短接，并通过第一储能电容(Cl)接地。定时器的定时周期由滑动变阻器(Rl)、电阻(R2)和第一储能电容(Cl)的大小决定，第一储能电容(Cl)的电容容量为0.luF，输出时钟信号的周期仅由滑动变阻器(Rl)调节确定，时钟周期计算关系为:((R1+2*R2)* Cl)/1.49。
[0019]为保证芯片正常输出，使输出时钟更稳定，定时器电源端(VCC)和输出复位端(RST)接+5V电源，定时器地端(GND)接信号地，电源脚与地之间接0.1uF的去耦电容(C6);定时器电压调节端(CV)通过0.0luF的第二储能电容(C2)接地储能，定时器输出(OUT)的时钟和外部输入的高稳时钟分别连接至跳线(X2)的1、3脚上；当需要选择内部时钟时，用跳线冒连接跳线的1、2脚；当需要选择外部时钟时，用跳线帽连接跳线的2、3脚，完成内外部时钟选择。
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