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延迟时间小于5ns的高速微分脉冲发生电路图

2011-01-16 09:10 [模拟电路] 来源于:电路图之家
导读:使用逻辑IC微分电路,由于IC的传输滞后,微分输出的定时脉冲也跟着滞后,例如用定时脉冲发生器输出同步触发信号时,必须使用很窄的微分脉冲,如果延迟时间加长,用示波器观测波形时,触发延迟无法观测到触发前的波形。本电路是把微分输出的延迟时间控制在5NS

使用逻辑IC微分电路,由于IC的传输滞后,微分输出的定时脉冲也跟着滞后,例如用定时脉冲发生器输出同步触发信号时,必须使用很窄的微分脉冲,如果延迟时间加长,用示波器观测波形时,触发延迟无法观测到触发前的波形。本电路是把微分输出的延迟时间控制在5NS以内的触发信号输出电路,用电感来实现微分。
电路工作原理

晶体管TT1、TT2是差动放大电路,为加快响应,工作在非饱和状态,假定输入幅度为0~+5V的脉冲,0V时,TT1的集电极电流大于TT2的集电极电流,当输入变成+5V时,TT2的电流立即增加,并在线圈L1处被微分,得到照片A那样的波形。
因为只利用上升沿,采用高速转换的肖特基二极管D1,只让正向波形通过,并导通TTS。其基极电流流入TT3,集电极电流导通,电位急剧下降,产生负的微分脉冲。
照片B表示输入上升沿波形经过三极晶体管电路后,传输延迟极5NS,下降时间也是5NS左右,
C1是加速电容,如果没有加速电容,传输延迟时间就会加长。C2是使基极接地的旁路电容,传输延迟时间就会加长。C2是使基极接地的旁路电容,它也与响应速度有关微分线圈L1的电感量由微分时间常数确定,通常取2~4UH,如果电感量太大,TT2集电极就会产生减幅振荡,无法得到正确的波形,反之,如果电感量过小,微分输出电压也减小,二极管D1不能导通。

元件选择
晶体管均为普通硅晶体管,如要进一步提高响应速度,可选用转换速度快的晶体管,不过要提高数毫微秒恐怕也困难。
二极管D1应选择与1SS97相似的产品,普通的小信号开关二极管难以获得规整的微分波形。
线圈L1是在环形磁心上绕3圈φ0.4的导线,可获得3.5UH左右的电感量。
C2是旁路电容,应采用阻抗-频率特性好的高速低噪声电容,如普通的钽电容等。