一种窄脉宽大电流的脉冲电流源的制作方法

本技术属于脉冲电流源，具体涉及一种窄脉宽大电流的脉冲电流源。

背景技术：

1、随着光通信技术的发展，对激光器的发光功率提出了更高的要求，对于大功率的激光器的测试也成为了一大难点，脉冲电流源测试方案成为了一种新需求。

2、脉冲电流源既要做到大电流，又要做到高速率，硬件电路设计上要求非常高，当前主流脉冲电流源主要集中在脉冲几十us级别，速率再高就容易出现上升沿、下降沿过冲、抖动等波形失真的情况。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种窄脉宽大电流的脉冲电流源，解决目前电流源脉冲速率再高就容易出现波形失真的问题。

2、本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

3、一种窄脉宽大电流的脉冲电流源，包括单路脉冲发生装置、双路高速比较器、脉冲驱动放大电路、脉冲整形电路、mos推挽电路以及直流大电流电源；

4、单路脉冲发生装置发出单路脉冲；

5、双路高速比较器与单路脉冲发生装置连接，单路脉冲经双路高速比较器后产生一组差分脉冲控制信号；

6、脉冲驱动放大电路与双路高速比较器连接，对该组差分脉冲控制信号进行电压放大；

7、脉冲整形电路与脉冲驱动放大电路连接，对放大后的该组差分脉冲控制信号进行脉冲整形；

8、mos推挽电路与脉冲整形电路连接，mos推挽电路包括2个推挽结构的mos管；该组差分脉冲控制信号经过放大和整形后，控制所述2个推挽结构的mos管，分别驱动直流大电流电源给2个对称的dut供电，2个dut开启和关闭的时间刚好对称互补。

9、进一步的，单路脉冲发生装置为fpga，fpga发出单路脉冲。

10、进一步的，单路脉冲的脉宽为90ns以上。

11、进一步的，双路高速比较器包括第一单路比较器、第二单路比较器、第三单路比较器以及双路比较器；

12、第一单路比较器的同相输入端和反相输入端分别连接单路脉冲和第一电压，第一单路比较器的输出端和第四电压分别连接双路比较器的同相输入端和反相输入端，双路比较器的两输出端分别连接第二单路比较器和第三单路比较器的同相输入端，第二单路比较器和第三单路比较器的反相输入端分别连接第二电压和第三电压，第二单路比较器和第三单路比较器的输出端输出一组差分脉冲控制信号。

13、进一步的，双路高速比较器还包括第三十四电阻，第三十四电阻连接双路比较器的两输出端。

14、进一步的，双路高速比较器还包括滤波电阻和滤波电容；滤波电阻和滤波电容一端与差分脉冲控制信号的输出端相连，另一端接地。

15、进一步的，第一电压、第二电压、第三电压和第四电压由电阻分压产生。

16、进一步的，脉冲驱动放大电路包括第三npn型三极管、第四npn型三极管、第三十电阻、第四十八电容、第三十五电阻、第五十电容、第三十九电阻、第五十三电容、第五十四电容、第二十五电阻、第二十六电阻、第四十三电容和第四十四电容；其中：

17、第四npn型三极管的基极通过第三十电阻与一差分脉冲控制信号和第四十八电容的一端相连，第三npn型三极管的基极通过第三十五电阻与另一差分脉冲控制信号和第五十电容的一端相连，第四十八电容和第五十电容的另一端均接地；

18、第三npn型三极管和第四npn型三极管的发射极均通过第三十九电阻与第一特定电压相连，第一特定电压通过并联的第五十三电容和第五十四电容接地；

19、第三npn型三极管和第四npn型三极管的集电极分别通过第二十六电阻和第二十五电阻与第二特定电压相连，第二特定电压通过并联的第四十三电容和第四十四电容接地；

20、第三npn型三极管和第四npn型三极管的集电极引出放大后的一组差分脉冲控制信号，其电压放大至第二特定电压。

21、进一步的，mos推挽电路包括2个相同的推挽结构和两个mos管；

22、放大和整形后的一组差分脉冲控制信号分别经过2个推挽结构，之后分别与两个mos管的栅极相连接；两个mos管的源极均接地；两个mos管的漏极分别通过一个dut与直流大电流电源相连接。

23、进一步的，推挽结构包括第一增强型n沟道mos管、第五增强型p沟道mos管、第一电阻、第五电阻、第一稳压二极管、第五稳压二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第十三电容；

24、第一增强型n沟道mos管和第五增强型p沟道mos管的栅极均与一差分脉冲控制信号相连；第一增强型n沟道mos管的漏极通过第一电阻和第五电阻与第五增强型p沟道mos管的漏极相连；第一增强型n沟道mos管的源极与第三特定电压相连，第三特定电压通过并联的第一电容、第二电容和第三电容接地；第五增强型p沟道mos管的源极接地；第一稳压二极管的正负极分别与第一增强型n沟道mos管的漏极和源极相连，第五稳压二极管的正负极分别与第五增强型p沟道mos管的源极和漏极相连；

25、第一电阻和第五电阻的连接点引出驱动脉冲，并通过第十三电容接地。

26、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

27、本实用新型提供了一种脉冲宽度最窄至90ns，最大电流可以到达20a的高效脉冲电流源，其采用差分的脉冲信号，控制2路mos管开关来驱动2路负载的推挽结构，既可实现窄脉宽大电流的电流源方案，同时也消除了电流源开关时的过冲对器件造成的损坏。

技术特征：

1.一种窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，包括单路脉冲发生装置、双路高速比较器、脉冲驱动放大电路、脉冲整形电路、mos推挽电路以及直流大电流电源；

2.根据权利要求1所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，单路脉冲发生装置为fpga，fpga发出单路脉冲。

3.根据权利要求1或2所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，单路脉冲的脉宽为90ns以上。

4.根据权利要求1所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，双路高速比较器包括第一单路比较器、第二单路比较器、第三单路比较器以及双路比较器；

5.根据权利要求4所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，双路高速比较器还包括第三十四电阻，第三十四电阻连接双路比较器的两输出端。

6.根据权利要求4所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，双路高速比较器还包括滤波电阻和滤波电容；滤波电阻和滤波电容一端与差分脉冲控制信号的输出端相连，另一端接地。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，第一电压、第二电压、第三电压和第四电压由电阻分压产生。

8.根据权利要求1所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，脉冲驱动放大电路包括第三npn型三极管、第四npn型三极管、第三十电阻、第四十八电容、第三十五电阻、第五十电容、第三十九电阻、第五十三电容、第五十四电容、第二十五电阻、第二十六电阻、第四十三电容和第四十四电容；其中：

9.根据权利要求1所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，mos推挽电路包括2个相同的推挽结构和两个mos管；

10.根据权利要求9所述的窄脉宽大电流的脉冲电流源，其特征在于，推挽结构包括第一增强型n沟道mos管、第五增强型p沟道mos管、第一电阻、第五电阻、第一稳压二极管、第五稳压二极管、第一电容、第二电容、第三电容和第十三电容；

技术总结
本技术公开了一种窄脉宽大电流的脉冲电流源，包括单路脉冲发生装置、双路高速比较器、脉冲驱动放大电路、脉冲整形电路、MOS推挽电路以及直流大电流电源；单路脉冲发生装置用于发出单路脉冲，经双路高速比较器后产生一组差分脉冲控制信号；再经脉冲驱动放大电路和脉冲整形电路放大和整形，形成一组驱动能力较强的脉冲信号，然后控制2个推挽结构的MOS管，分别驱动直流大电流电源给2个对称的DUT供电，2个DUT开启和关闭的时间对称互补，从而保证电流源开启和关闭时的电压不超过DUT的额定工作电压。本技术的脉冲电流源脉冲宽度最窄至90ns，最大电流可以到达20A，同时也消除了电流源开关时的过冲对器件造成的损坏。

技术研发人员：单娜,钟涛,严黎明
受保护的技术使用者：武汉驿天诺科技有限公司
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/2/29