阶跃二极管高阶倍频器研制

介绍了倍频器的原理、应用以及阶跃二极管倍频器的设计方法并给出了结果。

晶体管驱动的阶跃二极管大幅度窄脉冲源

目前纳秒级窄脉冲源的实现方法有很多,但很难用低电源产生大幅度窄脉冲,或是实现输出脉冲幅度大于其工作电压。提出了一种采用阶跃恢复二极管在双极型晶体管驱动下实现工作于低电压的大幅度纳秒级窄脉冲源的方法。该方法利用阶跃管的阶跃特性,同时利用晶体管的驱动,对阶跃管的激励源形式进行改进设计,实现大幅度窄脉冲。仿真和测试结果表明:该电路具有输出脉冲幅度不小于工作电压的特点,并具有电路简单、脉宽可调、易于集成等优点,适用于超宽带通信系统中窄脉冲信号的产生。

基于阶跃二极管的平面结构梳状谱发生器设计

介绍了一种高效简单的谐波频率发生模块,利用阶跃恢复二极管的电流阶跃特性研制了一种微带平面结构的梳状谱发生器。这种梳状谱发生器具有宽的输入频率,可以从数百兆到千兆。输出频率可以达到毫米波,且具有优良的输出频谱纯度和低的相位噪声,以及高的倍频效率。

基于漂移阶跃恢复二极管开关的脉冲源仿真计算

介绍了新型半导体开关漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的工作原理和特性,总结了基于半导体开关器件的脉冲源的发展现状及应用。基于DSRD的等效模型,建立了其正反向泵浦电路的仿真模型,按照输出电压参数的要求,对主储能电感、初级储能电感的取值进行了仿真计算分析,并得到了主回路各元件参数的最优值。通过仿真分析了MOSFET漏源端寄生电容与限压并联电容对输出参数的影响,得到了限压并联电容最优值为0.2nF,通过计算与仿真得到隔直电容的最优值为100pF。研制了一款可连续输出的脉冲功率源,其重复频率为1 MHz,脉冲前沿等于680ps(20%~90%),电压幅值2kV,半高宽1.5ns。

基于漂移阶跃恢复二极管的超宽带探地雷达发射技术

在概述高功率半导体开关漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的性能特点、工作原理的基础上,详细阐述了其快恢复物理特性的机理,并论证了快恢复过程需满足的条件。结合DSRD快速关断特性与电容电感储能特性,通过复杂可编程逻辑器件产生外触发时序控制信号,设计了一款质量轻(小于1.5 kg)、体积小(13cm×9 cm×8 cm)、性能稳定可靠(抖动小于1%)的高压窄脉冲超宽带雷达发射机。实验结果表明,单管电路所产生的脉冲幅度可达1 kV,半脉宽小于10 ns,重复频率高于10 kHz,可应用于超宽带无载波脉冲探地雷达系统中。

一种新的阶跃恢复二极管建模方法及其在短脉冲产生电路中的应用

详细分析了阶跃恢复二极管(SRD)阶跃电压的产生过程和机理,提出了一种新的基于一个非线性电容和PN二极管并联的SRD模型。利用此模型对窄脉冲产生电路进行了仿真,分析了影响窄脉冲特性的主要因素,并从硬件上实现了窄脉冲仿真电路。经试验测试,脉冲宽度为230 ps、幅度为3.3 V时与仿真结果较吻合,验证了该模型的正确性。

用阶跃恢复二极管设计16次倍频器

利用阶跃恢复二极管的非线性特性设计并制作了一个16次倍频器,采用100MHz温补晶振提供输入信号,输出频率1.6GHz,输出功率10dBm,频谱纯度良好,该倍频器已经成功应用于某测试系统中。

基于场效应管与阶跃恢复二极管的皮秒级脉冲源设计

针对已有脉冲源无法兼顾脉冲宽度和幅值的现象,提出一种基于场效应管(MOSFET)和阶跃恢复二极管(SRD)相结合的皮秒级脉冲源设计方案。通过研究分析传统的几种脉冲源的设计方案,设计出一种百伏级的高重频皮秒级脉冲发生器,在PSPICE上对设计方案进行仿真并制作出脉冲源PCB板,实测在2MHz的重频下产生半幅脉宽约为400ps、幅度110V以上的极窄脉冲,波形稳定,为高分辨的超宽带探测雷达发射机的设计提供了新的选择方案。

阶跃恢复二极管倍频器的设计

阶跃恢复二极管常用于单阶高次的倍频器设计,我们将讨论如何利用阶跃恢复二极管的强非线性特征,设计一个微波倍频器。倍频器的设计要求是输入频率为100 MHz,能够宽带输出1~3 GHz的信号,同时能够输出 2GHz的点频信号。首先将使用软件HSpice仿真和设计一个梳状发生器,然后使用软件 ADS(Advanced design system)仿真和设计一个其带宽为100 MHz,通带为1.95 GHz^2.05 GHz的带通滤波器。

一种新型的漂移阶跃恢复二极管脉冲源设计

提出了一种基于漂移阶跃恢复二极管(DSRD)、结构简单的新型大功率脉冲源电路。论述了阶跃恢复二极管的快速开关特性,分析了该新型脉冲源电路的工作原理,并进行了实验测试。实验结果表明,脉冲源电路能够产生峰峰值为760 V、脉宽(10%-10%)8 ns的平衡输出脉冲信号,具有脉冲重频高、振铃小、波形质量高、无需高压供电等特点,适用于深层探测超宽带时域脉冲探地雷达系统。

阶跃恢复二极管参数对窄脉冲波形的影响研究

阶跃恢复二极管是超宽带引信产生窄脉冲信号的核心器件,阶跃恢复二极管参数影响窄脉冲信号的幅度和宽度。依据半导体器件理论和阶跃恢复二极管不同的工作状态,建立阶跃恢复二极管模型,分析阶跃恢复二极管参数对二极管正偏导纳和反偏势垒电容的影响。根据窄脉冲产生等效电路,采用电路暂态分析方法求解窄脉冲幅度和窄脉冲宽度,仿真研究阶跃恢复二极管少数载流子寿命、反向饱和电流、零偏结电容和掺杂分布系数与窄脉冲幅度和窄脉冲宽度关系。仿真结果表明,改变阶跃恢复二极管参数可以调节窄脉冲幅度和窄脉冲宽度,通过产生的窄脉冲与仿真结果对比分析,验证了仿真结果的正确性。

基于阶跃恢复二极管SRD的高速脉冲发生器

特性阻抗测试仪,是利用时域反射法对被测件的特性阻抗进行测试。文章提出了以阶跃恢复二极管(SRD)作为核心器件,产生高速脉冲发生器的方法。利用阶跃恢复二极管反向恢复所出现的阶跃特性,可以把边沿较慢的脉冲信号整形成边沿较快的脉冲信号,同时介绍了相应的硬件电路设计和实现方法。设计方案的正确性,已在工程中得到验证。

阶跃恢复二极管倍频器

介绍了一种从几十兆赫到几百兆赫的集中参数式的阶跃恢复二极管倍频器，并对其电路及实验结果分别进行了讨论。

采用双阶跃恢复二极管的高幅度双极性窄脉冲探地雷达脉冲源的设计

探地雷达现已广泛应用于各大领域,脉冲发生器的设计是探地雷达设计的核心一环。如何设计高幅度、快前沿的脉冲已成为世界关注的问题。本脉冲源通过整形电路对输入波形进行整形后,利用专用雪崩三极管进行雪崩,产生出对称的双极性脉冲,然后用双阶跃恢复二极管(SRD)进行阶跃以得到高幅度窄脉冲信号,从而既提高了幅度也加快了脉冲前沿,模拟及实际测试结果表明该脉冲发生器能够满足设计要求。该脉冲发生器现已应用于探地雷达产品中,取得了非常理想的探测效果。

漂移阶跃恢复二极管研究进展

简单介绍了漂移阶跃恢复二极管(DSRD)的物理特性以及工作机理。介绍了DSRD开关堆叠技术及两种典型电路,并分析其工作机理,且对比了多种半导体开关的参数。主要阐述了国内外漂移阶跃恢复二极管发展历程以及在脉冲功率技术中的应用。随着新材料的发展及新工艺、新结构的创新,展望了DSRD的发展方向。

新型阶梯变掺杂SiC漂移阶跃恢复二极管

漂移阶跃恢复二极管(DSRD)一般应用于超宽带脉冲信号源,可以将纳秒级高压脉冲换向负载,这对于输出脉冲的上升前沿有很高的要求。文章提出了一种具有基区变掺杂的新型宽禁带材料漂移阶跃恢复二极管,将传统的基区掺杂变为阶梯式的浓度分布,基区内形成由浓度差导致的内建电场,该内建电场在DSRD放电回路反向泵浦阶段调节载流子分布,并加速载流子抽取。利用Sentaurus TCAD进行了器件电路联合仿真。结果表明,在具有相同峰值的电压情况下,新结构器件的正向注入结束时空穴最大速度较传统结构提升了29%,电压上升率为19.7 kV/ns,较传统结构(15.8 kV/ns)提升了25%。新结构使反向泵浦阶段的时间降低,输出的电压脉冲前沿的上升率更大,且工艺流程只需调节外延时的气体剂量,工艺上可实现。

基于阶跃恢复二极管的梳状波设计

在许多领域,直接倍频仍作为频率合成的主要手段。阶跃恢复二极管单级倍频次数可达10—20以上,可由晶体振荡器直接倍频到微波,得到稳定的频率输出[1-2]。本文介绍了采用阶跃恢复二极管产生梳状波的方法,具有工作频带宽、频率稳定度高、噪声低、电路简单等优点,经制作电路板验证,电路的频带,单边带相位噪声和频率分辨率都达到了预先的设计要求,取得了预期的效果。

具有高重复頻率和毫微秒响应的阶跃恢复二极管的新穎脉冲形成电路(第一部分)

本文討論了利用二极管由正向至反向恢复的阶跃特性所构成的多种新穎毫微秒脉冲电路;指出了阶跃恢复二极管在高重复頻率毫微秒脉冲电路中应用的多种可能性;并根据电荷存儲概念对各电路的物理机构提出了定性描述。 本文所研究的电路分成三类:将高重复頻率正弦波变換成毫微秒脉冲的形成电路;将响应慢的脉冲变換成响应快的脉冲的整形电路;与晶体管配合的毫微秒脉冲发生器电路。 通过这些电路的討論,提出阶跃恢复二极管在脉冲电路中应用的重要性及潛在能力。在以后的論文中将探討其它新型电路,并对某些电路作較詳尽的分析,提供实际应用举例。

快速过渡类阶跃信号产生器

在高速示波器校准与时域反射测量的应用研究中,快速过渡类阶跃信号产生器是主要的信号源。针对目前类阶跃信号产生器的各种实现方案在性能、结构与价格方面的局限性,提出了一种使用阶跃恢复二极管为核心元件的快速过渡类阶跃信号产生器电路的模型设计。使用SPICE与MATLAB等仿真工具,进行了辅助设计与分析。根据仿真结果,电路模型输出的类阶跃信号具有小于十二皮秒的过渡时间,且顶部与底部平坦。

阶跃管微波高次倍频器的设计

描述了阶跃管倍频器的基本理论,给出了阶跃管倍频器典型电路,并且通过作者的设计实例,介绍了时域法设计微波高次倍频器的方法。