CN103630857B - Pin二极管的控制装置和核磁共振设备 - Google Patents

Abstract

本发明技术方案提供一种PIN二极管的控制装置和核磁共振设备，包括：第一基准单元，适于产生第一基准信号，第一基准信号为方波脉冲信号，第一基准信号包括正脉冲和负脉冲；第一叠加单元，适于产生第一叠加信号，第一叠加信号为具有第一突变沿和第一缓变沿的尖脉冲信号，第一突变沿与第一基准边沿相对应且变化方向一致，第一叠加信号的脉宽小于第一基准边沿所在脉冲的脉宽，第一叠加信号的幅度绝对值大于第一基准边沿所在脉冲的幅度绝对值；第一基准边沿为第一基准信号的边沿，该边沿与第一基准信号的正脉冲和/或负脉冲变化方向一致的边沿；PIN二极管的导通和截止由第一开关信号控制，第一开关信号由第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生。

Description

PIN二极管的控制装置和核磁共振设备

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种PIN二极管的控制装置和核磁共振设备。

背景技术

普通二极管由PN结组成，在P区和N区之间加入高阻性的本征(Intrinsic)半导体层就组成了PIN二极管。PIN二极管零偏置或反向偏置时，本征半导体层阻抗很高，接近于开路；正向偏置时，本征半导体层呈现出低阻抗状态，接近于短路。

PIN二极管正向偏置时，来自P区的空穴和来自N区的电子注入本征半导体层，空穴和电子并不能立即完成合并，等电子和空穴在本征半导体层发生复合后，形成通过P-I-N结的电流。

PIN二极管零偏置或反向偏置时，复合的电子和空穴分离。如图1所示，PIN二极管外加电压突变后，反向电流首先在一段时间内保持不变，然后才逐渐达到反向饱和电流。反向电流保持恒定的时间称为存储时间ts，电流下降到-0.1Ir的时间称为下降时间tf，toff＝ts+tf即为反向恢复时间。更多内容可以参照公开号为CN101118273A的中国专利申请。

所以，无论是空穴和电子的合并或是分离都需要一定的时间，现有技术控制PIN二极管导通或截止的时间都较长。

发明内容

本发明技术方案解决的是：现有技术控制PIN二极管导通或截止的时间过长。

本发明技术方案提供一种PIN二极管的控制装置，包括：

第一基准单元，适于产生第一基准信号，所述第一基准信号为方波脉冲信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲；

第一叠加单元，适于产生第一叠加信号，所述第一叠加信号为具有第一突变沿和第一缓变沿的尖脉冲信号，所述第一突变沿与第一基准边沿相对应且变化方向一致，所述第一叠加信号的脉宽小于所述第一基准边沿所在脉冲的脉宽，所述第一叠加信号的幅度绝对值大于所述第一基准边沿所在脉冲的幅度绝对值；

所述第一基准边沿为所述第一基准信号的边沿，所述边沿与所述第一基准信号的正脉冲和/或负脉冲变化方向一致；

所述PIN二极管的导通和截止由第一开关信号控制，所述第一开关信号由所述第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生。

可选的，所述第一叠加单元包括：

第一MCU，适于根据所述第一基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；

数模转换器，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；

第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第一叠加信号。

可选的，所述第一叠加单元还包括：第二放大器和模数转换器；

所述第二放大器，适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；

所述模数转换器，适于对所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；

所述第一MCU，还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。

本发明技术方案还提供一种PIN二极管的控制装置，包括：

第二基准单元，适于产生第二基准信号，所述第二基准信号为方波脉冲信号，所述第二基准信号仅包括正脉冲或负脉冲；

第二叠加单元，适于产生第二叠加信号，所述第二叠加信号为具有第二突变沿和第二缓变沿的尖脉冲信号，所述第二突变沿与第二基准边沿相对应且变化方向一致，所述第二叠加信号的脉宽小于所述第二基准信号的相邻脉冲之间的宽度；

所述第二基准边沿为所述第二基准信号的与脉冲变化方向相反的边沿；

所述PIN二极管的导通和截止由第二开关信号控制，所述第二开关信号由所述第二基准信号和第二叠加信号叠加后产生的信号。

可选的，所述第二叠加单元包括：

微分电路，适于对第一方波脉冲信号进行微分处理，产生第三尖脉冲信号；

升压电路，适于增加所述第三尖脉冲信号的幅度，产生所述第二叠加信号。

可选的，所述微分电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电感、第一电容和第一高速运放器；

所述第二电阻的第一端适于输入所述第一方波脉冲信号，第二端连接所述第一电感的第一端和第三电阻的第一端；

所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述第一高速运放器的正输入端；

所述第一电容的第二端连接所述第一高速运放器的输出端和所述第一电阻的第一端；

所述第一电阻的第二端产生所述第三尖脉冲信号；

所述第一高速运放器的负输入端连接所述第四电阻的第一端；

所述第一电感的第二端和所述第四电阻的第二端接地。

可选的，所述升压电路包括：电源控制电路、第二电感、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容、第四电容和光耦开关；

所述电源控制电路的电源电压的控制端连接至所述第一三极管的基极；

所述第二电感的第一端连接电源，第二端连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极和第二电容的第一端；

所述第二电容的第二端连接所述第三二极管的负极和第二二极管的正极；

所述第二二极管的负极连接所述第三电容的第一端和所述光耦开关的第三控制端；

所述第一二极管的负极连接所述第四电容的第一端和第三二极管的正极；

所述第一三极管的发射极、第四电容的第二端和第三电容的第二端接地；

所述光耦开关的第一控制端接收所述第三尖脉冲信号，第二控制端接地，第四控制端输出所述第二叠加信号。

可选的，所述第二叠加单元包括：

第一MCU，适于根据所述第二基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；

数模转换器，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；

第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第二叠加信号。

可选的，所述第二叠加单元还包括：第二放大器和模数转换器；

所述第二放大器，适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；

所述模数转换器，适于对所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；

所述第一MCU，还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。

本发明技术方案还提供一种PIN二极管的控制装置，包括：

第三基准单元，适于产生第三基准信号，所述第三基准信号为方波脉冲信号，所述第三基准信号仅包括正脉冲；

第三叠加单元，适于产生第三叠加信号，所述第三叠加信号为具有第三突变沿和第三缓变沿的尖脉冲信号，所述第三突变沿与第三基准边沿相对应且变化方向一致，所述第三叠加信号的脉宽小于所述第三基准信号的脉冲宽度；

所述第三基准边沿为所述第三基准信号的与脉冲变化方向一致的边沿；

所述PIN二极管的导通和截止由第三开关信号控制，所述第三开关信号由所述第三基准信号和第三叠加信号叠加后产生的信号。

可选的，所述第三叠加单元包括：

微分电路，适于对第一方波脉冲信号进行微分处理，产生第三尖脉冲信号；

升压电路，适于增加所述第三尖脉冲信号的幅度，产生所述第三叠加信号。

可选的，所述微分电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电感、第一电容和第一高速运放器；

所述第二电阻的第一端适于输入所述第一方波脉冲信号，第二端连接所述第一电感的第一端和第三电阻的第一端；

所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述第一高速运放器的正输入端；

所述第一电容的第二端连接所述第一高速运放器的输出端和所述第一电阻的第一端；

所述第一电阻的第二端产生所述第三尖脉冲信号；

所述第一高速运放器的负输入端连接所述第四电阻的第一端；

所述第一电感的第二端和所述第四电阻的第二端接地。

可选的，所述升压电路包括：电源控制电路、第二电感、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容、第四电容和光耦开关；

所述电源控制电路的电源电压的控制端连接至所述第一三极管的基极；

所述第二电感的第一端连接电源，第二端连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极和第二电容的第一端；

所述第二电容的第二端连接所述第三二极管的负极和第二二极管的正极；

所述第二二极管的负极连接所述第三电容的第一端和所述光耦开关的第三控制端；

所述第一二极管的负极连接所述第四电容的第一端和第三二极管的正极；

所述第一三极管的发射极、第四电容的第二端和第三电容的第二端接地；

所述光耦开关的第一控制端接收所述第三尖脉冲信号，第二控制端接地，第四控制端输出所述第三叠加信号。

可选的，所述第三叠加单元包括：

第一MCU，适于根据所述第三基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；

数模转换器，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；

第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第二叠加信号。

可选的，所述第三叠加单元还包括：第二放大器和模数转换器；

所述第二放大器，适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；

所述模数转换器，适于对所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；

所述第一MCU，还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。

本发明技术方案还提供一种核磁共振设备，包括：线圈、PIN二极管和上述PIN二极管的控制装置；

所述PIN二极管的控制装置适于控制所述PIN二极管的导通和截止；

所述PIN二极管连接所述线圈。

可选的，所述线圈为接收线圈和/或发送线圈。

与现有技术相比，本发明技术方案利用由方波脉冲信号和尖脉冲信号叠加后形成的信号控制PIN二极管的导通和截止，由于尖脉冲信号可以在较短时间内达到较大的高电压或低电压，所述较大的高电压或低电压驱动电荷移动速度加快，在较短时间内形成较大电流，所以，加快了PIN二极管的导通和截止。

本发明技术方案产生的尖脉冲信号还可以根据PIN二极管的负极电压来确定，由于PIN二极管的负极电压反映了PIN二极管的数量或负载情况，所以，本发明技术方案不但可以加快PIN二极管的正常导通和截止，还可以避免过大电流引起的PIN二极管损坏。

本发明核磁共振设备中的PIN二极管的控制装置可以加快PIN二极管的导通和截止，从而加速了线圈的调谐和失谐转换，缩短了采样时间间隔，加快了核磁共振设备的成像速度，成像质量也相应提高。

附图说明

图1为PIN二极管开关特性示意图；

图2为本发明实施例一的PIN二极管的控制装置结构示意图；

图3为本发明实施例一的第一基准信号的波形示意图；

图4和图5为本发明实施例一的第一开关信号的一波形示意图；

图6为本发明实施例一的第一开关信号的另一波形示意图；

图7为本发明实施例一的第一开关信号的又一波形示意图；

图8为本发明实施例一的第一基准单元结构示意图；

图9为本发明实施例一的第一基准单元的各信号波形示意图；

图10为本发明实施例一的第一子叠加信号波形示意图；

图11为本发明实施例一的第二子叠加信号波形示意图；

图12为本发明实施例一的第一叠加单元的一结构示意图；

图13为本发明实施例一的第一叠加单元的另一结构示意图；

图14为本发明实施例一的第一叠加信号的一波形示意图；

图15为本发明实施例一的第一叠加单元的又一结构示意图；

图16本发明实施例一的第一叠加信号的另一波形示意图；

图17为本发明实施例二的第二基准信号的波形示意图；

图18和19为本发明实施例二的第二开关信号的波形示意图；

图20为本发明实施例三的第三基准信号和第三开关信号的波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下列说明，本发明的优点和特征将更清楚。

如图2所示，本发明实施例一提供一种PIN二极管的控制装置，包括：

第一基准单元11，适于产生第一基准信号，所述第一基准信号为方波脉冲信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲；

第一叠加单元12，适于产生第一叠加信号，所述第一叠加信号为具有第一突变沿和第一缓变沿的尖脉冲信号，所述第一突变沿与第一基准边沿相对应且变化方向一致，所述第一叠加信号的脉宽小于所述第一基准边沿所在脉冲的脉宽，所述第一叠加信号的幅度绝对值大于所述第一基准边沿所在脉冲的幅度绝对值；

所述第一基准边沿为所述第一基准信号的边沿，所述边沿与所述第一基准信号的正脉冲和/或负脉冲变化方向一致；

所述PIN二极管的导通和截止由第一开关信号控制，所述第一开关信号由所述第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生。

在短时间内突变，随后又迅速返回其初始值的物理量称之为脉冲，脉冲波形为矩形的即为方波脉冲。

如图3所示，第一基准信号包括正脉冲A1和负脉冲A2。

所述正脉冲A1变化方向为向上，具有上升沿au1和下降沿ad1，脉宽为w1，脉冲幅度为2，其中，上升沿au1与正脉冲A1变化方向一致（向上）。

所述负脉冲A2变化方向为向下，具有上升沿au2和下降沿ad2，脉宽为w2，脉冲幅度为-2，其中，下降沿ad2与负脉冲A2变化方向一致（向下）。

图3中的“0”表示脉冲的初始值，“2”表示正脉冲的幅度，“-2”表示负脉冲的幅度。

应当说明的是，本申请说明书和附图中表示幅度的数值仅用于说明各幅度的正负和大小关系，并不代表幅度的实际电压值，表示幅度的数值之差或倍数也不代表幅度的实际电压值之差或倍数。例如，附图标记为“1”和“2”的幅度仅说明两个幅度的实际电压值均为正值，幅度“1”的实际电压值小于幅度“2”的实际电压值，但不表示幅度“2”的实际电压值是幅度“1”的实际电压值的两倍。实际上，幅度“1”可以为3.3V、15V或30V，幅度“-1”可以为-3.3V、-30V或-60V。

第一基准边沿为第一基准信号的边沿，所述边沿与第一基准信号的正脉冲A1和/或负脉冲A2变化方向一致是指：第一基准边沿可以为与第一基准信号的正脉冲A1变化方向一致的边沿（上升沿au1）；也可以为与第一基准信号的负脉冲A2变化方向一致的边沿（下降沿ad2）；也可以为与第一基准信号的正脉冲A1变化方向一致的边沿（上升沿au1）和与负脉冲A2变化方向一致的边沿（下降沿ad2）。第一基准边沿可以根据实际需要进行选择。

下面以第一基准边沿为第一基准信号的正脉冲A1的上升沿au1为例进行说明。

如图4所示，第一叠加信号为仅包括正脉冲B31的尖脉冲信号，所述尖脉冲信号具有第一突变沿bu1和第一缓变沿bd1，脉宽为w3，幅度为4。

所述第一突变沿与第一基准边沿相对应且变化方向一致是指：第一突变沿和第一基准边沿大致在同一时间点开始由初始值变化且变化方向一致。大致在同一时间点包括在相同时间点，以及时间差不超过预定范围的时间点。

例如，图4所示的第一叠加信号的第一突变沿bu1与第一基准信号的正脉冲A1的上升沿au1在相同时间点开始由初始值向上变化，即第一突变沿bu1开始由0向4变化，正脉冲A1的上升沿au1开始由0向2变化。图5所示的第一叠加信号B的第一突变沿bu1与第一基准信号的正脉冲A1的上升沿au1不在相同时间点开始由初始值向上变化，但是，两者的时间差不能超过预定范围，所述预定范围可以根据实际需要进行设定。

所述第一基准边沿所在脉冲是指：以第一基准边沿为上升沿或下降沿的脉冲。

由于第一基准信号的正脉冲A1为以上升沿au1为上升沿的脉冲，则第一基准边沿所在脉冲为第一基准信号的正脉冲A1。在此情况下，第一叠加信号的脉宽w3要小于第一基准信号的正脉冲A1脉宽w1，第一叠加信号的幅度绝对值要大于第一基准信号的正脉冲A1的幅度绝对值。

继续参考图4，第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生第一开关信号，第一开关信号包括正脉冲C11和负脉冲C12，第一开关信号的正脉冲C11分为尖峰部分C111和恒定部分C112。

在第一开关信号的正脉冲C11的尖峰部分C111，脉冲幅度迅速从截止电压升至较大电压值（第一叠加信号的脉冲幅度），然后逐渐衰减直至变为恒定值（第一基准信号的正脉冲幅度）。在脉冲幅度迅速增加和逐渐衰减的过程中，电压值一直很高，较高的电压驱动电荷移动速度加快，在较短时间内形成较大电流，利用第一开关信号控制PIN二极管，加快了PIN二极管导通速度。

可选择的，第一开关信号的正脉冲C11的尖峰部分C111恰好使得PIN二极管导通，这样，PIN二极管在正脉冲C11的尖峰部分C111导通，在正脉冲C11的恒定部分C112保持导通状态，在负脉冲C12部分截止并保持截止状态。

下面以第一基准边沿为第一基准信号的负脉冲A2的下降沿ad2为例进行说明。

如图6所示，第一叠加信号为仅包括负脉冲B32的尖脉冲信号，所述尖脉冲信号具有第一突变沿bu2和第一缓变沿bd2，脉宽为w3，幅度为-4。

第一叠加信号的第一突变沿bu2与第一基准信号的负脉冲A2的下降沿ad2相对应且变化方向一致。

由于第一基准信号的负脉冲A2为以下降沿ad2为下降沿的脉冲，则第一基准边沿所在脉冲为第一基准信号的负脉冲A2。在此情况下，第一叠加信号的脉宽w3要小于第一基准信号的负脉冲A2脉宽w2，第一叠加信号的幅度绝对值要大于第一基准信号的负脉冲A2的幅度绝对值。

第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生第一开关信号，第一开关信号包括正脉冲C21和负脉冲C22，第一开关信号的负脉冲C22分为尖峰部分C221和恒定部分C222。

在第一开关信号的负脉冲C22的尖峰部分C221，脉冲幅度迅速从导通电压降至较大负电压值（第一叠加信号的脉冲幅度），然后逐渐升高直至变为恒定值（第一基准信号的负脉冲幅度）。在脉冲幅度迅速降低和逐渐升高的过程中，电压值一直很低，利用第一开关信号控制PIN二极管，较低电压可以快速释放PIN二极管上残存的电荷，加快PIN二极管截止速度，使其能够更好的截止。

可选择的，第一开关信号的负脉冲C22的尖峰部分C221恰好使得PIN二极管截止，这样，PIN二极管在正脉冲C21部分导通并保持导通状态，在负脉冲C22的尖峰部分C221截止，在负脉冲C22的恒定部分C222保持截止状态。

下面以第一基准边沿为第一基准信号的正脉冲A1的上升沿au1和负脉冲A2的下降沿ad2为例进行说明。

如图7所示，第一叠加信号为包括正脉冲B31和负脉冲B32的尖脉冲信号。所述正脉冲B31具有第一突变沿bu1和第一缓变沿bd1，脉宽为w3，幅度为4。所述负脉冲B32具有第一突变沿bu2和第一缓变沿bd2，脉宽为w3，幅度为-4。

第一叠加信号的正脉冲B31的第一突变沿bu1与第一基准信号的正脉冲A1的上升沿au1相对应且变化方向一致，第一叠加信号的负脉冲B32的第一突变沿bu2与第一基准信号的负脉冲A2的下降沿ad2相对应且变化方向一致。

第一基准边沿所在脉冲为第一基准信号的正脉冲A1和负脉冲A2。在此情况下，第一叠加信号的正脉冲B31的脉宽w3要小于第一基准信号的正脉冲A1脉宽w1，第一叠加信号的负脉冲B32的脉宽w3要小于第一基准信号的负脉冲A2脉宽w2；第一叠加信号的正脉冲B31的幅度绝对值要大于第一基准信号的正脉冲A1的幅度绝对值，第一叠加信号负脉冲B32的幅度绝对值要大于第一基准信号的负脉冲A2的幅度绝对值。

第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生第一开关信号，第一开关信号包括正脉冲C31和负脉冲C32，第一开关信号的正脉冲C31分为尖峰部分C311和恒定部分C312，负脉冲C32分为尖峰部分C321和恒定部分C322。

在第一开关信号的正脉冲C31的尖峰部分C311，脉冲幅度迅速从截止电压升至较大电压值（第一叠加信号的正脉冲幅度），然后逐渐衰减直至变为恒定值（第一基准信号的正脉冲幅度）。在脉冲幅度迅速增加和逐渐衰减的过程中，电压值一直很高，在较短时间内形成较大电流，利用第一开关信号控制PIN二极管，加快了PIN二极管导通速度。并且，在第一开关信号的负脉冲C32的尖峰部分C321，脉冲幅度迅速从导通电压降至较大负电压值（第一叠加信号的负脉冲幅度），然后逐渐升高直至变为恒定值（第一基准信号的负脉冲幅度）。在脉冲幅度迅速降低和逐渐升高的过程中，电压值一直很低，利用第一开关信号控制PIN二极管，较低电压可以快速释放PIN二极管上残存的电荷，加快了PIN二极管截止速度。利用第一开关信号控制PIN二极管，导通和截止的时间均被缩短，开关效率明显提高。

可选择的，第一开关信号的正脉冲C31的尖峰部分C311恰好使得PIN二极管导通，第一开关信号的负脉冲C32的尖峰部分C321恰好使得PIN二极管截止，这样，PIN二极管在正脉冲C31的尖峰部分C311导通，在正脉冲C31的恒定部分C312保持导通状态，在负脉冲C32的尖峰部分C321截止，在负脉冲C32的恒定部分C322保持截止状态。

在本实施例中，第一基准单元11可以接收控制信号，基于所述控制信号产生所述第一基准信号，所述控制信号为方波脉冲信号，所述控制信号仅包括正脉冲或负脉冲。

如图8所示，第一基准单元11包括：

第一相位调整单元111，适于接收所述控制信号，将所述控制信号作为第一相位信号输出至第一幅度调整单元112；

所述第一幅度调整单元112，适于利用第一电压增大所述第一相位信号的幅度，产生第一子基准信号；

第二相位调整单元113，适于接收所述控制信号，将所述控制信号的相位翻转180度后作为第二相位信号输出至第二幅度调整单元114；

所述第二幅度调整单元114，适于利用第二电压增大所述第二相位信号的幅度，产生第二子基准信号，所述第二电压与第一电压的电压值正负相反；

所述第一子基准信号和第二子基准信号叠加后产生所述第一基准信号。

第二电压与第一电压的电压值正负相反是指：第一电压的电压值为正，第二电压的电压值为负；或者，第一电压的电压值为负时，第二电压的电压值为正。

图9示出了控制信号仅包括正脉冲、第一电压的电压值为正、第二电压的电压值为负时第一相位信号、第二相位信号、第一子基准信号、第二子基准信号和第二基准信号的波形图。

第一相位调整单元111输出的第一相位信号仅包括正脉冲，幅度为1（例如3.3V），脉宽为w1。第一幅度调整单元112利用电压值为正的第一电压增大第一相位信号的幅度后产生的第一子基准信号也仅包括正脉冲，幅度增大到2（例如15V），脉宽为w1。

第二相位调整单元113输出的第一相位信号仅包括正脉冲，脉冲幅度为1（例如3.3V），脉宽为w2。第二幅度调整单元114利用电压值为负的第二电压增大第二相位信号的幅度后产生的第二子基准信号幅度由正值变为负值，幅度绝对值由1变为2，即第二子基准信号仅包括负脉冲，幅度为-2（例如-30V），脉宽为w2。第一子基准信号和第二子基准信号叠加后产生第一基准信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲。

当控制信号仅包括正脉冲、第一电压的电压值为负、第二电压的电压值为正时，第一相位信号和第二相位信号也仅包括正脉冲，第一子基准信号仅包括负脉冲，第二子基准信号仅包括正脉冲，第一子基准信号和第二子基准信号叠加后产生第一基准信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲。

当控制信号仅包括负脉冲、第一电压的电压值为正、第二电压的电压值为负时，第一相位信号和第二相位信号也仅包括负脉冲，第一子基准信号仅包括负脉冲，第二子基准信号仅包括正脉冲，第一子基准信号和第二子基准信号叠加后产生第一基准信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲。

当控制信号仅包括负脉冲、第一电压的电压值为负、第二电压的电压值为正时，第一相位信号和第二相位信号也仅包括负脉冲，第一子基准信号仅包括正脉冲，第二子基准信号仅包括负脉冲，第一子基准信号和第二子基准信号叠加后产生第一基准信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲。

在本实施例中，第一叠加单元12可以仅包括第一子叠加单元，也可以仅包括第二子叠加单元，所述第一基准边沿为所述第一基准信号的与第一基准信号的正脉冲或负脉冲变化方向一致的边沿；第一叠加单元12还可以包括第一子叠加单元和第二子叠加单元，所述第一基准边沿与第一基准信号的正脉冲和负脉冲变化方向一致。

所述第一子叠加单元包括：

第一尖脉冲产生单元，适于基于所述第一相位信号产生第一尖脉冲信号，所述第一尖脉冲信号为具有第一子突变沿和第一子缓变沿的尖脉冲信号，所述第一子突变沿与第一子基准边沿相对应且变化方向一致，所述第一尖脉冲信号的脉宽小于所述第一子基准边沿所在脉冲的脉宽；

第三幅度调整单元，适于利用第三电压增大所述第一尖脉冲信号的幅度，产生第一子叠加信号，所述第一子叠加信号幅度绝对值大于所述第一子基准信号的幅度绝对值，所述第一子叠加信号的幅度与第一子基准信号的幅度正负相同；

所述第一子基准边沿为所述第一相位信号的与第一相位信号的脉冲变化方向一致的边沿，所述第一叠加信号为所述第一子叠加信号。

图10示出了第一相位信号仅包括正脉冲时第一尖脉冲信号、第一子基准信号、第一子叠加信号、第一基准信号和第一开关信号的波形图。

第一尖脉冲信号仅包括正脉冲，具有第一子突变沿bu11和第一子缓变沿bd11，幅度为0.8（例如3V），脉宽为w3。与第一相位信号的脉冲变化方向一致的边沿为第一相位信号的脉冲的上升沿，所以，第一尖脉冲信号的第一子突变沿bu11与第一相位信号的上升沿相对应，第一尖脉冲信号的w3小于第一相位信号的脉宽w1。第二尖脉冲信号幅度为正值，第三幅度调整单元利用正电压增大第一尖脉冲信号的幅度后产生的第一子叠加信号也仅包括正脉冲，幅度增大到4（例如30V），脉宽为w3。

所述第二子叠加单元包括：

第二尖脉冲产生单元，适于基于所述第二相位信号产生第二尖脉冲信号，所述第二尖脉冲信号为具有第二子突变沿和第二子缓变沿的尖脉冲信号，所述第二子突变沿与第二子基准边沿相对应且变化方向一致，所述第二尖脉冲信号的脉宽小于所述第二子基准边沿所在脉冲的脉宽；

第四幅度调整单元，适于利用第四电压增大所述第二尖脉冲信号的幅度，产生第二子叠加信号，所述第二子叠加信号幅度绝对值大于所述第二子基准信号的幅度绝对值，所述第二子叠加信号的幅度与第二子基准信号的幅度正负相同；

所述第二子基准边沿为所述第二相位信号的与第二相位信号的脉冲变化方向一致的边沿，所述第一叠加信号为所述第二子叠加信号。

图11示出了第二相位信号仅包括正脉冲时第二尖脉冲信号、第二子基准信号、第二子叠加信号、第一基准信号和第一开关信号的波形图。

第二尖脉冲信号仅包括正脉冲，具有第一子突变沿bu12和第一子缓变沿bd12，幅度为0.8（例如3V），脉宽为w3。与第二相位信号的脉冲变化方向一致的边沿为第二相位信号的脉冲的上升沿，所以，第二尖脉冲信号的第二子突变沿bu12与第二相位信号的上升沿相对应，第二尖脉冲信号的w3小于第一相位信号的脉宽w2。第二尖脉冲信号幅度为正值，所以第四幅度调整单元利用负电压增大第二尖脉冲信号的幅度后产生的第二子叠加信号幅度由正值变为负值，幅度绝对值由0.8变为4，即第二子基准信号仅包括负脉冲，幅度为-4（例如-60V），脉宽为w3。

第一叠加单元12包括第一子叠加单元和第二子叠加单元时，所述第一叠加信号由所述第一子叠加信号和第二子叠加信号叠加产生。该情况下的具体信号波形可以参考上述对第一子叠加单元和第二子叠加单元的描述，以及图7，此处不再赘述。

在本实施例中，所述第一叠加单元可以由微分电路和升压电路实现，微分电路适于对第一方波脉冲信号进行微分处理，产生第三尖脉冲信号；升压电路适于增加所述第三尖脉冲信号的幅度，产生所述第一叠加信号。

所述微分电路可以采用现有技术中由电阻器和电感器构成的微分电路，本领域技术人员可以了解，此处不再赘述。值得注意的是，现有技术的微分电路在方波脉冲跳变时即产生尖脉冲，所以产生的尖脉冲信号具有正脉冲和负脉冲。

如图12所示，本实施例所述的微分电路121包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1、第一电容C1和第一高速运放器U2B；

所述第二电阻R2的第一端适于输入第一方波脉冲信号，第二端连接所述第一电感L1的第一端和第三电阻R3的第一端；

所述第三电阻R3的第二端连接所述第一电容C1的第一端和所述第一高速运放器U2B的正输入端；

所述第一电容C1的第二端连接所述第一高速运放器U2B的输出端和所述第一电阻R1的第一端；

所述第一电阻R1的第二端产生第三尖脉冲信号；

所述第一高速运放器U2B的负输入端连接所述第四电阻R4的第一端；

所述第一电感的第二端L1和所述第四电阻R4的第二端接地。

依据本实施例所述的微分电路121产生的第三尖脉冲信号仅包括正脉冲或负脉冲。具体的，若第一方波脉冲信号仅包括正脉冲，则产生的第三尖脉冲信号仅包括正脉冲；若第一方波脉冲信号仅包括负脉冲，则产生的第三尖脉冲信号仅包括负脉冲。

若要产生既包括正脉冲又包括负脉冲的尖脉冲信号，可以采用两个微分电路121，一个输入仅包括正脉冲的第一方波脉冲信号，另一个输入仅包括负脉冲的第一方波脉冲信号，两个微分电路121产生的尖脉冲信号叠加即可产生所需的第三尖脉冲信号。

继续参考图12，本实施例所述的升压电路122包括：电源控制电路、第二电感L2、第一三极管TR1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和光耦开关U3；

所述电源控制电路的电源电压的控制端连接至所述第一三极管TR1的基极；

所述第二电感L2的第一端连接电源VCC，第二端连接所述第一三极管TR1的集电极、第一二极管D1的正极和第二电容C2的第一端；

所述第二电容C2的第二端连接所述第三二极管D3的负极和第二二极管D2的正极；

所述第二二极管D2的负极连接所述第三电容C3的第一端和所述光耦开关U3的第三控制端；

所述第一二极管D1的负极连接所述第四电容C4的第一端和第三二极管D3的正极；

所述第一三极管TR1的发射极、第四电容C4的第二端和第三电容C3的第二端接地；

所述光耦开关U3的第一控制端接收所述第三尖脉冲信号，第二控制端接地，第四控制端输出所述第一叠加信号。

当电源控制电路为正电源控制电路时，升压电路122可以利用正电压增大信号的幅度；当电源控制电路为负电源控制电路时，升压电路122可以利用负电压增大信号的幅度。

如图13所示，所述第一叠加单元还可以由第一MCU、数模转换器和第一放大器实现，第一MCU适于根据所述第一基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；数模转换器DAC，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第一叠加信号。

具体的，第一MCU检测到第一基准边沿时，触发中断程序，所述中断程序是使第一MCU依次产生若干第一数字信号，这些第一数字信号形成第一数字序列。如图14所示，第一MCU检测到第一基准边沿时触发中断，分别在时间t1、t2和t3依次产生第一数字信号1111（此处以4位二进制数字信号为例进行示意性说明）、1100和0100，这些第一数字信号组成了第一数字序列。数模转换器将所述第一数字序列的第一数字信号分别转换为电压值15、12和4，依据这些电压值可以获得第四尖脉冲信号。

如图15所示，所述第一叠加单元还可以包括模数转换器和第二放大器，所述第二放大器适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；所述模数转换器适于将所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；所述第一MCU还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。所述第一阈值的实际取值与PIN二极管的导通或截止速度有关，第一阈值越大PIN二极管的导通或截止速度越快。

继续参考图14，第一MCU检测到第一基准边沿时，触发中断程序，所述中断程序使第一MCU在时间t1产生第一数字信号1111；数模转换器将第一数字信号1111转换为电压值15；电压值为15的电压施加在PIN二极管后，第二放大器放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；模数转换器将所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号1010。假设第一阈值为1000，则第一MCU根据第二数字信号1010的数值大于第一阈值1000，在下一时间t2产生小于上一第一数字信号1111的第一数字信号1100。

如图16所示，如果模数转换器产生的第二数字信号为0111，则第一MCU根据第二数字信号0111的数值小于第一阈值1000，在下一时间t2产生与上一第一数字信号1111的数值相等的第一数字信号1111；数模转换器将第一数字信号1111转换为电压值15；电压值为15的电压施加在PIN二极管后，第二放大器放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；模数转换器将所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号1010。第一MCU根据第二数字信号1010的数值大于第一阈值1000，在下一时间t3产生小于上一第一数字信号1111的第一数字信号1100。重复上述过程，第一MCU根据比较结果依次产生第一数字信号，这些第一数字型号形成第一数字序列。根据所述第一数字序列，数模转换器DAC获得第四尖脉冲信号，从而第一放大器产生所述第一叠加信号。PIN二极管的负极电压反映了PIN二极管的数量或负载情况，第一叠加信号根据PIN二极管数量或负载情况来确定，保证了PIN二极管的正常导通和截止，避免了过大电流引起的PIN二极管损坏。

本发明实施例二提供一种PIN二极管的控制装置，包括：

第二基准单元，适于产生第二基准信号，所述第二基准信号为方波脉冲信号，所述第二基准信号包括正脉冲或负脉冲；

第二叠加单元，与所述第二基准单元相连接，适于产生第二叠加信号，所述第二叠加信号为具有第二突变沿和第二缓变沿的尖脉冲信号，所述第二突变沿与第二基准边沿相对应且变化方向一致，所述第二叠加信号的脉宽小于所述第二基准信号的相邻脉冲之间的宽度；

所述第二基准边沿为所述第二基准信号的与脉冲变化方向相反的边沿；

所述PIN二极管的导通和截止由第二开关信号控制，所述第二开关信号由所述第二基准信号和第二叠加信号叠加后产生的信号。

如图17所示，所述第二基准信号可以为仅包括正脉冲A3的方波信号。所述正脉冲A3变化方向为向上，具有上升沿au3和下降沿ad3，脉宽为w1，脉冲幅度为2，其中，下降沿ad3（向下）与正脉冲A3（向上）变化方向相反，相邻正脉冲A3之间的宽度为w12。所述第二基准边沿为所述第二基准信号的与脉冲变化方向相反的边沿是指：第二基准边沿为与第二基准信号的正脉冲A3变化方向相反的边沿（下降沿ad3）。

所述第二基准信号也可以为仅包括负脉冲A4的方波信号。所述负脉冲A4变化方向为向下，具有上升沿au4和下降沿ad4，脉宽为w2，脉冲幅度为-2，其中，上升沿au4（向上）与负脉冲A4（向下）变化方向相反，相邻负脉冲A4之间的宽度为w21。所述第二基准边沿为所述第二基准信号的与脉冲变化方向相反的边沿是指：所述第二基准边沿为与第一基准信号的负脉冲A4变化方向相反的边沿（上升沿au4）。

下面以第二基准信号为仅包括正脉冲A3的方波信号为例进行说明。

如图18所示，第二叠加信号为仅包括负脉冲的尖脉冲信号，所述尖脉冲信号具有第二突变沿bu3和第二缓变沿bd3，脉宽为w3，相邻正脉冲A3之间的宽度为w12，幅度为-4。

第二突变沿bu3与下降沿ad3相对应且变化方向一致，第二叠加信号的脉宽w3小于第二基准信号的正脉冲A3之间的宽度为w12。

第二基准信号和第二叠加信号叠加后产生第二开关信号。第二开关信号包括正脉冲C41和负脉冲C42，第二开关信号的负脉冲C42分为尖峰部分C421和恒定部分C422。

在第二开关信号的负脉冲C42的尖峰部分C421，脉冲幅度迅速从导通电压降至较大负电压值（第二叠加信号的脉冲幅度），然后逐渐升高直至变为恒定值（第二基准信号的初始值）。在脉冲幅度迅速降低和逐渐升高的过程中，电压值一直很低，利用第二开关信号控制PIN二极管，较低电压可以快速释放PIN二极管上残存的电荷，加快PIN二极管截止速度。

可选择的，第二开关信号的负脉冲C42的尖峰部分C421恰好使得PIN二极管截止。

下面以第二基准信号为仅包括负脉冲A4的方波信号为例进行说明。

如图19所示，第二叠加信号为仅包括负脉冲的尖脉冲信号，所述尖脉冲信号具有第二突变沿bu4和第二缓变沿bd4，脉宽为w3，相邻负脉冲A4之间的宽度为w21幅度为4。

第二突变沿bu4与上升沿au4相对应且变化方向一致，第二叠加信号的脉宽w3小于第二基准信号的负脉冲A4之间的宽度为w21。

第二基准信号和第二叠加信号叠加后产生第二开关信号。第二开关信号包括正脉冲C51和负脉冲C52，第二开关信号的正脉冲C51分为尖峰部分C511和恒定部分C512。

在第二开关信号的正脉冲C51的尖峰部分C511，脉冲幅度迅速升至较高电压值（第二叠加信号的脉冲幅度），然后逐降低直至变为恒定值（第二基准信号的初始值）。在脉冲幅度迅速升高和逐渐降低的过程中，电压值一直很高，在较短时间内形成较大电流，利用第二开关信号控制PIN二极管，加快了PIN二极管导通速度。

可选择的，第二开关信号的正脉冲C51的尖峰部分C511恰好使得PIN二极管导通。

本实施例中的第二基准单元和第二叠加单元可以参照上述实施例一的技术方案得以实现，此处不再赘述。

本发明实施例三提供一种PIN二极管的控制装置，包括：

第三基准单元，适于产生第三基准信号，所述第三基准信号为方波脉冲信号，所述第三基准信号仅包括正脉冲；

第三叠加单元，适于产生第三叠加信号，所述第三叠加信号为具有第三突变沿和第三缓变沿的尖脉冲信号，所述第三突变沿与第三基准边沿相对应且变化方向一致，所述第三叠加信号的脉宽小于所述第三基准信号的脉冲宽度；

所述第三基准边沿为所述第三基准信号的与脉冲变化方向一致的边沿；

所述PIN二极管的导通和截止由第三开关信号控制，所述第三开关信号由所述第三基准信号和第三叠加信号叠加后产生的信号。

如图20所示，所述第三基准信号可以为仅包括正脉冲A5的方波信号。所述正脉冲A5变化方向为向上，具有上升沿au5和下降沿ad5，脉宽为w1，脉冲幅度为2。第三叠加信号为仅包括正脉冲的尖脉冲信号，所述尖脉冲信号具有第三突变沿bu5和第三缓变沿bd5，脉宽为w3，幅度为4。

第三突变沿bu5与上升沿au5相对应且变化方向一致，第三叠加信号的脉宽w3小于第三基准信号的正脉冲A5的脉宽w1。

第三基准信号和第三叠加信号叠加后产生第三开关信号。第三开关信号包括正脉冲C61，第三开关信号的正脉冲C61分为尖峰部分611和恒定部分C612。

利用第三开关信号控制PIN二极管，可以加快PIN二极管导通速度。可选择的，第三开关信号的正脉冲C61的尖峰部分C611恰好使得PIN二极管导通。

核磁共振设备中线圈的工作或停止工作（谐振或失谐）由PIN二极管的导通和截止来控制。本发明实施例提供的核磁共振设备包括：线圈、PIN二极管和上述任一实施例所述的PIN二极管的控制装置；所述PIN二极管的控制装置适于控制所述PIN二极管的导通和截止；所述PIN二极管连接所述线圈。

所述线圈可以为接收线圈或发送线圈，也可以为接收线圈和发送线圈。也就是说，核磁共振设备可以采用两组独立线圈，一组作为接收线圈，另一组作为发射线圈；也可以采用一组线圈既作接收线圈又作发射线圈。所述线圈的工作或停止工作可以由一个PIN二极管控制，也可以由多个PIN二极管控制。

此处以一种采用两组独立线圈，一组作为接收线圈，另一组作为发射线圈的核磁共振设备作举例说明。

在该核磁共振设备中，第一PIN二极管连接发射线圈，第二PIN二极管连接接收线圈；计算机控制发射机和射频功放单元产生射频信号场，发射线圈工作时，将所述射频信号场发射出去；人体进入射频信号场后，产生磁共振信号；接收线圈工作时，接收人体产生的磁共振信号，所述磁共振信号经过前置放大器、接收机和数据处理单元的处理后发送至计算机，计算机对接收到的信号进行处理，产生磁共振图像。

在上述工作过程中，计算机控制上层控制电路产生控制信号；PIN二极管的控制装置将接收到控制信号处理为开关信号；第一PIN二极管和第二PIN二极管在所述开关信号控制下交替导通和截止；发射线圈在第一PIN二极管导通时工作，接收线圈在第二PIN二极管导通时工作。

由于本发明实施例的核磁共振设备中的PIN二极管的控制装置可以加快PIN二极管的导通和截止，所以线圈的调谐和失谐转换加速了，采样时间间隔缩短，核磁共振设备的成像速度加快，成像质量也相应提高。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定范围。

Claims (24)

1.一种PIN二极管的控制装置，其特征在于，包括：第一基准单元，适于产生第一基准信号，所述第一基准信号为方波脉冲信号，所述第一基准信号包括正脉冲和负脉冲；第一叠加单元，适于产生第一叠加信号，所述第一叠加信号为具有第一突变沿和第一缓变沿的尖脉冲信号，所述第一突变沿与第一基准边沿相对应且变化方向一致，所述第一叠加信号的脉宽小于所述第一基准边沿所在脉冲的脉宽，所述第一叠加信号的幅度绝对值大于所述第一基准边沿所在脉冲的幅度绝对值；所述第一基准边沿为所述第一基准信号的边沿，所述边沿与所述第一基准信号的正脉冲和/或负脉冲变化方向一致；所述PIN二极管的导通和截止由第一开关信号控制，所述第一开关信号由所述第一基准信号和第一叠加信号叠加后产生。

2.如权利要求1所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一基准单元接收控制信号，基于所述控制信号产生所述第一基准信号，所述控制信号为方波脉冲信号，所述控制信号仅包括正脉冲或负脉冲，所述第一基准单元包括：第一相位调整单元，适于接收所述控制信号，将所述控制信号作为第一相位信号输出至第一幅度调整单元；所述第一幅度调整单元，适于利用第一电压增大所述第一相位信号的幅度，产生第一子基准信号；第二相位调整单元，适于接收所述控制信号，将所述控制信号的相位翻转180度后作为第二相位信号输出至第二幅度调整单元；所述第二幅度调整单元，适于利用第二电压增大所述第二相位信号的幅度，产生第二子基准信号，所述第二电压与第一电压的电压值正负相反；所述第一子基准信号和第二子基准信号叠加后产生所述第一基准信号。

3.如权利要求2所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一基准边沿与所述第一基准信号的正脉冲或负脉冲变化方向一致，所述第一叠加单元包括：第一子叠加单元，所述第一子叠加单元包括：第一尖脉冲产生单元，适于接收所述第一相位信号，产生第一尖脉冲信号，所述第一尖脉冲信号为具有第一子突变沿和第一子缓变沿的尖脉冲信号，所述第一子突变沿与第一子基准边沿相对应且变化方向一致，所述第一尖脉冲信号的脉宽小于所述第一子基准边沿所在脉冲的脉宽；第三幅度调整单元，适于利用第三电压增大所述第一尖脉冲信号的幅度，产生第一子叠加信号，所述第一子叠加信号幅度绝对值大于所述第一子基准信号的幅度绝对值，所述第一子叠加信号的幅度与第一子基准信号的幅度正负相同；所述第一子基准边沿为所述第一相位信号的与第一相位信号的脉冲变化方向一致的边沿，所述第一叠加信号为所述第一子叠加信号。

4.如权利要求2所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一基准边沿与所述第一基准信号的正脉冲或负脉冲变化方向一致，所述第一叠加单元包括：第二子叠加单元，所述第二子叠加单元包括：第二尖脉冲产生单元，适于接收所述第二相位信号，产生第二尖脉冲信号，所述第二尖脉冲信号为具有第二子突变沿和第二子缓变沿的尖脉冲信号，所述第二子突变沿与第二子基准边沿相对应且变化方向一致，所述第二尖脉冲信号的脉宽小于所述第二子基准边沿所在脉冲的脉宽；第四幅度调整单元，适于利用第四电压增大所述第二尖脉冲信号的幅度，产生第二子叠加信号，所述第二子叠加信号幅度绝对值大于所述第二子基准信号的幅度绝对值，所述第二子叠加信号的幅度与第二子基准信号的幅度正负相同；所述第二子基准边沿为所述第二相位信号的与第二相位信号的脉冲变化方向一致的边沿，所述第一叠加信号为所述第二子叠加信号。

5.如权利要求2所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一基准边沿与所述第一基准信号的正脉冲和负脉冲变化方向一致，所述第一叠加单元包括：第一子叠加单元和第二子叠加单元，所述第一子叠加单元包括：第一尖脉冲产生单元，适于接收所述第一相位信号，产生第一尖脉冲信号，所述第一尖脉冲信号为具有第一子突变沿和第一子缓变沿的尖脉冲信号，所述第一子突变沿与第一子基准边沿相对应且变化方向一致，所述第一尖脉冲信号的脉宽小于所述第一子基准边沿所在脉冲的脉宽；第三幅度调整单元，适于利用第三电压增大所述第一尖脉冲信号的幅度，产生第一子叠加信号，所述第一子叠加信号幅度绝对值大于所述第一子基准信号的幅度绝对值，所述第一子叠加信号的幅度与第一子基准信号的幅度正负相同；所述第二子叠加单元包括：第二尖脉冲产生单元，适于接收所述第二相位信号，产生第二尖脉冲信号，所述第二尖脉冲信号为具有第二子突变沿和第二子缓变沿的尖脉冲信号，所述第二子突变沿与第二子基准边沿相对应且变化方向一致，所述第二尖脉冲信号的脉宽小于所述第二子基准边沿所在脉冲的脉宽；第四幅度调整单元，适于利用第四电压增大所述第二尖脉冲信号的幅度，产生第二子叠加信号，所述第二子叠加信号幅度绝对值大于所述第二子基准信号的幅度绝对值，所述第二子叠加信号的幅度与第二子基准信号的幅度正负相同；所述第一子基准边沿为所述第一相位信号的与第一相位信号的脉冲变化方向一致的边沿，所述第二子基准边沿为所述第二相位信号的与第二相位信号的脉冲变化方向一致的边沿，所述第一叠加信号由所述第一子叠加信号和第二子叠加信号叠加产生。

6.如权利要求1所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一叠加单元包括：微分电路，适于对第一方波脉冲信号进行微分处理，产生第三尖脉冲信号；升压电路，适于增加所述第三尖脉冲信号的幅度，产生所述第一叠加信号。

7.如权利要求6所述的PIN二极管的控制装置，所述微分电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电感、第一电容和第一高速运放器；所述第二电阻的第一端适于输入所述第一方波脉冲信号，第二端连接所述第一电感的第一端和第三电阻的第一端；所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述第一高速运放器的正输入端；所述第一电容的第二端连接所述第一高速运放器的输出端和所述第一电阻的第一端；所述第一电阻的第二端产生所述第三尖脉冲信号；所述第一高速运放器的负输入端连接所述第四电阻的第一端；所述第一电感的第二端和所述第四电阻的第二端接地。

8.如权利要求6所述的PIN二极管的控制装置，所述升压电路包括：电源控制电路、第二电感、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容、第四电容和光耦开关；所述电源控制电路的电源电压的控制端连接至所述第一三极管的基极；所述第二电感的第一端连接电源，第二端连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极和第二电容的第一端；所述第二电容的第二端连接所述第三二极管的负极和第二二极管的正极；所述第二二极管的负极连接所述第三电容的第一端和所述光耦开关的第三控制端；所述第一二极管的负极连接所述第四电容的第一端和第三二极管的正极；所述第一三极管的发射极、第四电容的第二端和第三电容的第二端接地；所述光耦开关的第一控制端接收所述第三尖脉冲信号，第二控制端接地，第四控制端输出所述第一叠加信号。

9.如权利要求1所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一叠加单元包括：第一MCU，适于根据所述第一基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；数模转换器，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第一叠加信号。

10.如权利要求9所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第一叠加单元还包括：第二放大器和模数转换器；所述第二放大器，适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；所述模数转换器，适于对所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；所述第一MCU，还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。

11.一种PIN二极管的控制装置，其特征在于，包括：第二基准单元，适于产生第二基准信号，所述第二基准信号为方波脉冲信号，所述第二基准信号仅包括正脉冲或负脉冲；第二叠加单元，适于产生第二叠加信号，所述第二叠加信号为具有第二突变沿和第二缓变沿的尖脉冲信号，所述第二突变沿与第二基准边沿相对应且变化方向一致，所述第二叠加信号的脉宽小于所述第二基准信号的相邻脉冲之间的宽度；所述第二基准边沿为所述第二基准信号的与脉冲变化方向相反的边沿；所述PIN二极管的导通和截止由第二开关信号控制，所述第二开关信号由所述第二基准信号和第二叠加信号叠加后产生的信号。

12.如权利要求11所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第二叠加单元包括：微分电路，适于对第一方波脉冲信号进行微分处理，产生第三尖脉冲信号；升压电路，适于增加所述第三尖脉冲信号的幅度，产生所述第二叠加信号。

13.如权利要求12所述的PIN二极管的控制装置，所述微分电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电感、第一电容和第一高速运放器；所述第二电阻的第一端适于输入所述第一方波脉冲信号，第二端连接所述第一电感的第一端和第三电阻的第一端；所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述第一高速运放器的正输入端；所述第一电容的第二端连接所述第一高速运放器的输出端和所述第一电阻的第一端；所述第一电阻的第二端产生所述第三尖脉冲信号；所述第一高速运放器的负输入端连接所述第四电阻的第一端；所述第一电感的第二端和所述第四电阻的第二端接地。

14.如权利要求12所述的PIN二极管的控制装置，所述升压电路包括：电源控制电路、第二电感、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容、第四电容和光耦开关；所述电源控制电路的电源电压的控制端连接至所述第一三极管的基极；所述第二电感的第一端连接电源，第二端连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极和第二电容的第一端；所述第二电容的第二端连接所述第三二极管的负极和第二二极管的正极；所述第二二极管的负极连接所述第三电容的第一端和所述光耦开关的第三控制端；所述第一二极管的负极连接所述第四电容的第一端和第三二极管的正极；所述第一三极管的发射极、第四电容的第二端和第三电容的第二端接地；所述光耦开关的第一控制端接收所述第三尖脉冲信号，第二控制端接地，第四控制端输出所述第二叠加信号。

15.如权利要求11所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第二叠加单元包括：第一MCU，适于根据所述第二基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；数模转换器，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第二叠加信号。

16.如权利要求15所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第二叠加单元还包括：第二放大器和模数转换器；所述第二放大器，适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；所述模数转换器，适于对所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；所述第一MCU，还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。

17.一种PIN二极管的控制装置，其特征在于，包括：第三基准单元，适于产生第三基准信号，所述第三基准信号为方波脉冲信号，所述第三基准信号仅包括正脉冲；第三叠加单元，适于产生第三叠加信号，所述第三叠加信号为具有第三突变沿和第三缓变沿的尖脉冲信号，所述第三突变沿与第三基准边沿相对应且变化方向一致，所述第三叠加信号的脉宽小于所述第三基准信号的脉冲宽度；所述第三基准边沿为所述第三基准信号的与脉冲变化方向一致的边沿；所述PIN二极管的导通和截止由第三开关信号控制，所述第三开关信号由所述第三基准信号和第三叠加信号叠加后产生的信号。

18.如权利要求17所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第三叠加单元包括：微分电路，适于对第一方波脉冲信号进行微分处理，产生第三尖脉冲信号；升压电路，适于增加所述第三尖脉冲信号的幅度，产生所述第三叠加信号。

19.如权利要求18所述的PIN二极管的控制装置，所述微分电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电感、第一电容和第一高速运放器；所述第二电阻的第一端适于输入所述第一方波脉冲信号，第二端连接所述第一电感的第一端和第三电阻的第一端；所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述第一高速运放器的正输入端；所述第一电容的第二端连接所述第一高速运放器的输出端和所述第一电阻的第一端；所述第一电阻的第二端产生所述第三尖脉冲信号；所述第一高速运放器的负输入端连接所述第四电阻的第一端；所述第一电感的第二端和所述第四电阻的第二端接地。

20.如权利要求18所述的PIN二极管的控制装置，所述升压电路包括：电源控制电路、第二电感、第一三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二电容、第三电容、第四电容和光耦开关；所述电源控制电路的电源电压的控制端连接至所述第一三极管的基极；所述第二电感的第一端连接电源，第二端连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极和第二电容的第一端；所述第二电容的第二端连接所述第三二极管的负极和第二二极管的正极；所述第二二极管的负极连接所述第三电容的第一端和所述光耦开关的第三控制端；所述第一二极管的负极连接所述第四电容的第一端和第三二极管的正极；所述第一三极管的发射极、第四电容的第二端和第三电容的第二端接地；所述光耦开关的第一控制端接收所述第三尖脉冲信号，第二控制端接地，第四控制端输出所述第三叠加信号。

21.如权利要求17所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第三叠加单元包括：第一MCU，适于根据所述第三基准边沿触发中断，产生若干第一数字信号，以形成第一数字序列；数模转换器，适于对所述第一数字信号进行数模转换，以获得第四尖脉冲信号；第一放大器，适于增大所述第四尖脉冲信号的幅度，产生所述第三叠加信号。

22.如权利要求21所述的PIN二极管的控制装置，其特征在于，所述第三叠加单元还包括：第二放大器和模数转换器；所述第二放大器，适于放大所述PIN二极管的负极电压，产生负极放大电压；所述模数转换器，适于对所述负极放大电压进行模数转换，产生第二数字信号；所述第一MCU，还适于将所述第二数字信号的数值与第一阈值比较，若所述第二数字信号的数值大于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值小于上一第一数字信号的数值，若所述第二数字信号的数值小于所述第一阈值，则产生的下一第一数字信号的数值大于或等于上一第一数字信号的数值，所述第一阈值的最大值小于或等于所述PIN二极管的最大安全电压。

23.一种核磁共振设备，其特征在于，包括：线圈、PIN二极管和权利要求1-22任意一项所述的PIN二极管的控制装置；所述PIN二极管的控制装置适于控制所述PIN二极管的导通和截止；所述PIN二极管连接所述线圈。

24.如权利要求23所述的核磁共振设备，其特征在于，所述线圈为接收线圈和/或发送线圈。