本技術(shù)涉及集成電路領(lǐng)域，特別涉及結(jié)合一種帶有寬調(diào)諧范圍延時單元的數(shù)字電路與模擬振蕩電路的一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器。

背景技術(shù)：

1、在3.1ghz至10.6ghz頻段被劃分為超寬帶(uwb)頻段，由于超寬帶所覆蓋的頻率范圍很大，雷達(dá)、軍工、搜救等領(lǐng)域的射頻設(shè)備都涉及此頻段，尤其是超寬帶脈沖發(fā)生器作為收發(fā)系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個收發(fā)系統(tǒng)的性能，而超寬帶脈沖發(fā)生器中的振蕩電路工作頻率范圍很寬，對與之匹配的矩形可調(diào)脈沖模塊具有嚴(yán)格的要求，所以設(shè)計具有良好相位噪聲的振蕩電路和具有寬帶工作范圍和寬調(diào)諧范圍的可調(diào)的脈沖模塊是一項亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于：提供一種用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，它基于cmos半導(dǎo)體工藝和無源lc器件，在保證輸出信號穩(wěn)定的情況下，具有良好的相位噪聲，提高收發(fā)系統(tǒng)的性能，有效提高雷達(dá)傳感器的穩(wěn)定性，探測范圍和探測靈敏度。

2、本實用新型通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，包括矩形脈沖發(fā)生器模塊和模擬振蕩器電路；

3、矩形脈沖發(fā)生器模塊包括邏輯異或門電路和可控的寬調(diào)諧范圍延時單元；外部時鐘信號連接邏輯異或門電路，同時外部時鐘信號通過寬調(diào)諧范圍延時單元連接邏輯異或門電路；寬調(diào)諧范圍延時單元為級聯(lián)π型結(jié)構(gòu)，其中聯(lián)π型結(jié)構(gòu)包括單級π型結(jié)構(gòu)、多級π型結(jié)構(gòu)(也稱n級π型結(jié)構(gòu))以及雙級π型結(jié)構(gòu)，任意兩個相鄰的π型結(jié)構(gòu)之間設(shè)有雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)，從而實現(xiàn)選擇性打開從而改變信號的有效傳輸時間；

4、模擬振蕩器電路包括晶體管m1、晶體管m2、晶體管m3、晶體管m4、電感l(wèi)1、電感l(wèi)2、壓控可變電容vc1、壓控可變電容vc2、電容c11、電容c12、電容c21、電容c22；晶體管m3的漏極與晶體管m4的柵極相連，晶體管m4的漏極與晶體管m3的柵極相連；晶體管m3的源極與晶體管m4的源極相連并連接vdd；

5、晶體管m3的漏極與晶體管m1的源極連接，晶體管m1的漏極與電感l(wèi)1的一端連接，晶體管m1的柵極與電感l(wèi)2的一端連接；晶體管m4的漏極與晶體管m2的源極連接，晶體管m2的漏極與電感l(wèi)1的另一端連接，晶體管m2的柵極與電感l(wèi)2的另一端連接；電容c21的一端和電容c22的一端相互連接，電容c21的另一端與晶體管m3的漏極連接，電容c22的另一端與晶體管m4的漏極連接；電容c11的兩端分別連接晶體管m1的漏極和源極，電容c12的兩端分別連接晶體管m2的漏極和源極；

6、壓控可變電容vc1的一端和壓控可變電容vc2的一端相互連接，壓控可變電容vc1的另一端連接晶體管m1的漏極，壓控可變電容vc2的另一端連接晶體管m2的漏極；壓控可變電容vc1的另一端連接vop，壓控可變電容vc2的另一端連接von；

7、邏輯異或門電路連接vdd。

8、較之前技術(shù)而言，本實用新型的有益效果為：

9、1本實用新型可以通過雙刀雙擲開關(guān)(dpdt)和單刀雙擲開關(guān)(spdt)選擇信號經(jīng)過不同的延時單元從而達(dá)到改變脈沖寬度的效果，差分低噪聲振蕩器通過電流復(fù)用，分壓電容，柵極反饋電感等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了相位噪聲的有效降低。

10、2、在實現(xiàn)脈沖寬度的寬調(diào)諧范圍和精準(zhǔn)度的同時能夠有效降低相位噪聲，提升了整體電路的性能，從而提高雷達(dá)系統(tǒng)的靈敏度和探測可靠性，以及提高收發(fā)系統(tǒng)的信號品質(zhì)，并且保證了電路低功耗的要求。

技術(shù)特征：

1.一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，其特征在于：包括矩形脈沖發(fā)生器模塊和模擬振蕩器電路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，其特征在于：寬調(diào)諧范圍延時單元包括依序連接的單刀雙擲開關(guān)、單級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、雙級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、單級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、多級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、多級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、多級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、雙級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、雙級π型結(jié)構(gòu)、雙刀雙擲開關(guān)、雙級π型結(jié)構(gòu)、單刀雙擲開關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，其特征在于：單級π型結(jié)構(gòu)包括電感l(wèi)、兩個電容c以及傳輸線tl；電感l(wèi)的兩端各連接雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)的一端；電感l(wèi)的一端連接一個電容c，電感l(wèi)的另一端連接另一個電容c，兩個電容c均接地；傳輸線tl的兩端各連接雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)的另一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，其特征在于：雙級π型結(jié)構(gòu)包括兩個電感l(wèi)以及四個電容c；其中一個電感l(wèi)的兩端各連接雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)的一端；電感l(wèi)的一端連接一個電容c，電感l(wèi)的另一端連接另一個電容c，兩個電容c均接地；另一個電感l(wèi)的兩端各連接雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)的另一端；該電感l(wèi)的一端連接一個電容c，該電感l(wèi)的另一端連接另一個電容c，兩個電容c也均接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，其特征在于：多級π型結(jié)構(gòu)包括n個電感l(wèi)、n+1個電容c以及傳輸線tl；n個電感l(wèi)依序串聯(lián)且串聯(lián)的整體兩端各連接雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)的一端；任意兩個電感之間連接一個電容c的一端，電容c的另一端接地；位于邊上的兩個電感l(wèi)外側(cè)各連接一個電容c的一端且該電容c的電容值為其余電容c值的1/2；傳輸線tl的兩端各連接雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)的另一端。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)為一種采用寬調(diào)諧范圍延時單元的寬帶脈沖發(fā)生器，包括矩形脈沖發(fā)生器模塊和模擬振蕩器電路；矩形脈沖發(fā)生器模塊包括邏輯異或門電路和可控的寬調(diào)諧范圍延時單元；外部時鐘信號連接邏輯異或門電路，同時外部時鐘信號通過寬調(diào)諧范圍延時單元連接邏輯異或門電路；寬調(diào)諧范圍延時單元為級聯(lián)π型結(jié)構(gòu)，其中聯(lián)π型結(jié)構(gòu)包括單級π型結(jié)構(gòu)、多級π型結(jié)構(gòu)以及雙級π型結(jié)構(gòu)，任意兩個相鄰的π型結(jié)構(gòu)之間設(shè)有雙刀雙擲開關(guān)或單刀雙擲開關(guān)；本技術(shù)基于CMOS半導(dǎo)體工藝和無源LC器件，在保證輸出信號穩(wěn)定的情況下，具有良好的相位噪聲，提高收發(fā)系統(tǒng)的性能，有效提高雷達(dá)傳感器的穩(wěn)定性，探測范圍和探測靈敏度。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇柏銘,劉全勝,信家男
受保護的技術(shù)使用者：深圳航天科技創(chuàng)新研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240223
技術(shù)公布日：2024/10/21