CN108631733B - 一种共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路，包括脉冲信号前置电路、脉冲整流处理电路，具体的选择开关的常开端与输入信号端、脉冲电容的一端连接，选择开关的常闭端与脉冲电容的另一端、脉冲电阻的一端连接，选择开关的公共端与正输入三极管的射极连接，负输入三极管的集电极与正输入三极管的集电极端连接，输出三极管的集电极与输出信号端连接。本发明仅使用高频三极管及阻容等常规器件，就能很好地满足需要对双极性高频脉冲信号进行共地整流或倍频处理的应用需求，具有双极性脉冲整流工作方式和脉冲倍频工作方式等两种工作方式可选，该电路频带宽广、实时性强、成本低、通用性好、可靠性高，且容易芯片化以形成专用器件。

Description

一种共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路

技术领域

本发明属于工业测控领域，涉及一种电路，特别涉及一种共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路，适用于需对测控***中的双极性高频脉冲信号进行整流处理或对高频脉冲信号进行倍频处理的应用场合。

背景技术

在测控***中的脉冲信号处理中，常遇到需对双极性高频脉冲信号进行整流(也称求绝对值)处理或对高频脉冲信号进行倍频处理的问题，目前没有专用的器件可供使用，而常用的方法是：(1)基于四只高频二极管构成的桥式整流电路对双极性脉冲进行整流，存在的主要问题是：输入输出信号不共地，且输出信号幅度要损失两个二极管的导通压降；(2)采用基于运算放大器的绝对值电路对双极性脉冲进行整流，存在的主要问题是：运算放大器的频带不容易做得很高，应用局限性大。(3)在脉冲倍频处理方面，常用以逻辑电路为主的方案，特别是对双极性高频脉冲进行倍频处理还没有很好的方法，或电路结构过于复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种基于高频三极管为主的共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路。该电路仅用3只高频三极管与几只阻容器件，就可选择实现对双极性脉冲信号的共地整流或倍频处理等两种工作方式，且容易形成专用器件。

本发明电路包括脉冲信号前置电路、脉冲整流处理电路

脉冲信号前置电路包括选择开关K1、脉冲电容C0、脉冲电阻R0，选择开关K1的常开端1端与输入信号端Ui端、脉冲电容C0的一端连接，选择开关K1的常闭端2端与脉冲电容C0的另一端、脉冲电阻R0的一端连接，脉冲电阻R0的另一端接地，选择开关K1的公共端0端与正输入三极管VT1的射极e端、负输入电阻R1的一端连接。

脉冲整流处理电路包括正输入三极管VT1、负输入三极管VT2、输出三极管VT3、负输入电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3、正基极电阻R4、输出基极电阻R5、接地电阻R6、负载电阻RL，负输入电阻R1的另一端与偏置电阻R2的一端、偏置电阻R3的一端连接，偏置电阻R2的另一端与负输入三极管VT2的射极e端、电路正电源端Vcc端、负载电阻RL的一端连接，负输入三极管VT2的基极b端与偏置电阻R3的另一端连接，负输入三极管VT2的集电极c端与正输入三极管VT1的集电极c端、输出基极电阻R5的一端、接地电阻R6的一端连接，接地电阻R6的另一端接地，正输入三极管VT1的基极b端与正基极电阻R4的一端连接，正基极电阻R4的另一端接地，输出基极电阻R5的另一端与输出三极管VT3的基极b端连接，输出三极管VT3的射极e端接地，输出三极管VT3的集电极c端与负载电阻RL的另一端、输出信号端Uout端连接。

本发明的有益效果如下：

本发明仅使用高频三极管及阻容等常规器件，就能很好地满足需要对双极性高频脉冲信号进行共地整流或倍频处理的应用需求，具有双极性脉冲整流工作方式和脉冲倍频工作方式等两种工作方式可选，该电路频带宽广、实时性强、成本低、通用性好、可靠性高，且容易芯片化以形成专用器件。

附图说明

图1为本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路，包括脉冲信号前置电路、脉冲整流处理电路。

脉冲信号前置电路包括选择开关K1、脉冲电容C0、脉冲电阻R0，选择开关K1的常开端1端与输入信号端Ui端、脉冲电容C0的一端连接，选择开关K1的常闭端2端与脉冲电容C0的另一端、脉冲电阻R0的一端连接，脉冲电阻R0的另一端接地，选择开关K1的公共端0端与正输入三极管VT1的射极e端、负输入电阻R1的一端连接。

脉冲整流处理电路包括正输入三极管VT1、负输入三极管VT2、输出三极管VT3、负输入电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3、正基极电阻R4、输出基极电阻R5、接地电阻R6、负载电阻RL，负输入电阻R1的另一端与偏置电阻R2的一端、偏置电阻R3的一端连接，偏置电阻R2的另一端与负输入三极管VT2的射极e端、电路正电源端Vcc端、负载电阻RL的一端连接，负输入三极管VT2的基极b端与偏置电阻R3的另一端连接，负输入三极管VT2的集电极c端与正输入三极管VT1的集电极c端、输出基极电阻R5的一端、接地电阻R6的一端连接，接地电阻R6的另一端接地，正输入三极管VT1的基极b端与正基极电阻R4的一端连接，正基极电阻R4的另一端接地，输出基极电阻R5的另一端与输出三极管VT3的基极b端连接，输出三极管VT3的射极e端接地，输出三极管VT3的集电极c端与负载电阻RL的另一端、输出信号端Uout端连接。

本发明所使用的包括正输入三极管VT1、负输入三极管VT2、输出三极管VT3、选择开关K1等在内的所有器件均采用现有的成熟产品，可以通过市场取得。例如：正输入三极管VT1、负输入三极管VT2采用9015，输出三极管VT3采用9014，选择开关采用DIP开关等。

本发明中的电路参数配合关系：各电阻阻值和各三极管的共射极电流放大系数间的参数配合，使得各三极管导通时处于饱和状态即可。

本发明工作过程如下：

(1)双极性高频脉冲整流工作方式：

选择开关K1拨向常开端1端，此时，经输入信号端Ui端输入的双极性脉冲，其正极性脉冲信号部分经正输入三极管VT1、输出三极管VT3后在输出信号端Uout端输出正极性信号。其负极性脉冲信号部分经负输入三极管VT1、输出三极管VT3后在输出信号端Uout端也输出正极性信号。达到对双极性高频脉冲进行整流的目的。因此，正输入三极管VT1、负输入三极管VT2、输出三极管VT3、负输入电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3、正基极电阻R4、输出基极电阻R5、接地电阻R6、负载电阻RL等构成双极性高频脉冲整流电路。图1中的Uin也就是双极性高频脉冲整流电路的输入信号。

(2)高频脉冲倍频工作方式：

选择开关K1拨向常闭端2端，此时，经输入信号端Ui端输入的脉冲信号，经脉冲电容C0、脉冲电阻R0构成的微分电路后，在选择开关K1的公共端0端将一个方波脉冲的上升沿、下降沿分别形成一个正向尖脉冲和一个负向尖脉冲，即，此时图1中的Uin就是双极性高频脉冲信号，此信号再经以正输入三极管VT1、负输入三极管VT2、输出三极管VT3、负输入电阻R1、偏置电阻R2、偏置电阻R3、正基极电阻R4、输出基极电阻R5、接地电阻R6、负载电阻RL等构成双极性高频脉冲整流电路后，即在输出信号端Uout端形成相对于输入信号Ui的倍频脉冲信号。

Claims (1)

1.一种共地式双极性脉冲信号的整流与倍频电路，包括脉冲信号前置电路、脉冲整流处理电路，其特征在于：

脉冲信号前置电路包括选择开关K1、脉冲电容C0、脉冲电阻R0，选择开关K1的常开端1端与输入信号端Ui端、脉冲电容C0的一端连接，选择开关K1的常闭端2端与脉冲电容C0的另一端、脉冲电阻R0的一端连接，脉冲电阻R0的另一端接地，选择开关K1的公共端0端与正输入PNP三极管VT1的射极e端、负输入电阻R1的一端连接；

脉冲整流处理电路包括正输入PNP三极管VT1、负输入PNP三极管VT2、输出NPN三极管VT3、负输入电阻R1、偏置电阻R2、负基极电阻R3、正基极电阻R4、输出基极电阻R5、接地电阻R6、负载电阻RL，负输入电阻R1的另一端与偏置电阻R2的一端、负基极电阻R3的一端连接，偏置电阻R2的另一端与负输入PNP三极管VT2的射极e端、电路正电源端Vcc端、负载电阻RL的一端连接，负输入PNP三极管VT2的基极b端与负基极电阻R3的另一端连接，负输入PNP三极管VT2的集电极c端与正输入PNP三极管VT1的集电极c端、输出基极电阻R5的一端、接地电阻R6的一端连接，接地电阻R6的另一端接地，正输入PNP三极管VT1的基极b端与正基极电阻R4的一端连接，正基极电阻R4的另一端接地，输出基极电阻R5的另一端与输出NPN三极管VT3的基极b端连接，输出NPN三极管VT3的射极e端接地，输出NPN三极管VT3的集电极c端与负载电阻RL的另一端、输出信号端Uout端连接。

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