CN115480610A - 脉冲信号调理电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脉冲信号调理电路及电子设备。电路包括：输出控制单元、压控比例镜像电流源、偏置调节单元和负载电阻，其中，输出控制单元，用于根据待调理脉冲信号输出第一控制电流和第二控制电流至压控比例镜像电流源；偏置调节单元，用于根据第一控制电压信号输出第三控制电流至压控比例镜像电流源和输出偏置调节电流至负载电阻的一端；压控比例镜像电流源，包括匹配电阻，用于根据第二控制电压、第一控制电流和第二控制电流输出驱动电流至负载电阻的一端，并根据第二控制电压、第一控制电流和第三控制电流输出匹配电压至匹配电阻的另一端，且流过匹配电阻的电流为0。该电路通过电流驱动输出，提高有效负载的驱动能力，可实现成本低。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种脉冲信号调理电路及电子设备。
背景技术
随着现代电子测量、雷达、量子计算等技术的发展，业界不断提升对高速任意脉冲发生器的性能需求，特别是对输出脉冲信号的幅度大小、幅度稳定性等要求越来越高。相关技术中提出的高速任意脉冲发生器主要包括两种方案，方案一是通过高速DAC（Digital toanalog converter，数字模拟转换器）产生任意脉冲，该方法可以实现直流输出，输出的脉宽和幅度均可调，方案二是通过数字脉冲放大产生任意脉冲，使用逻辑电路实现，成本较低。然而，相关技术中存在如下问题：
1）方案一中的最小脉宽、最高输出幅度受DAC和输出运放带宽及电压限制，很难实现高速、高压脉冲输出；
2）方案二受限于逻辑电路的电压和速率，很难同时实现高速和高压输出；
3）方案一和方案二均为电压型输出驱动，对源端驱动级的压摆率要求较高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种脉冲信号调理电路。该电路通过电流驱动输出，提高有效负载的驱动能力，可实现成本低。
本发明的第二个目的在于提出一种电子设备。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出的脉冲信号调理电路，所述电路包括：输出控制单元、压控比例镜像电流源、偏置调节单元和负载电阻，其中，所述输出控制单元，用于根据待调理脉冲信号输出第一控制电流和第二控制电流至所述压控比例镜像电流源；所述偏置调节单元，用于根据第一控制电压信号输出第三控制电流至所述压控比例镜像电流源和输出偏置调节电流至所述负载电阻的一端，其中，所述负载电阻的另一端接地；所述压控比例镜像电流源，包括匹配电阻，用于根据第二控制电压、所述第一控制电流和所述第二控制电流输出驱动电流至所述负载电阻的一端和所述匹配电阻的一端，并根据所述第二控制电压、所述第一控制电流和所述第三控制电流输出匹配电压至所述匹配电阻的另一端，且流过所述匹配电阻的电流为0；其中，所述输出偏置调节电流和所述驱动电流在所述负载电阻上得到调理后的目标脉冲信号。
另外，本发明实施例的脉冲信号调理电路还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述电路还包括：电平位移单元，所述电平位移单元的输入端用以连接脉冲波形产生电路，所述电平位移单元的输出端与所述输出控制单元连接，所述电平位移单元的第一供电端与第一预设电源连接，所述电平位移单元的第二供电端与第二预设电源连接，所述电平位移单元用于对所述脉冲波形产生电路产生的初始脉冲信号进行放大处理，得到所述待调理脉冲信号，并将所述待调理脉冲信号输入至所述输出控制单元。
根据本发明的一个实施例，所述输出控制单元包括：第一压控开关和第二压控开关，所述第一压控开关的控制端和所述第二压控开关的控制端均与所述电平位移单元的输出端连接，所述第一压控开关的一端和所述第二压控开关的一端均与第三预设电源连接，所述第一压控开关的另一端和所述第二压控开关的另一端均与所述压控比例镜像电流源连接，分别用于输出所述第一控制电流和所述第二控制电流；其中，所述待调理脉冲信号为第一电平时，所述第一压控开关和所述第二压控开关均闭合；所述待调理脉冲信号为第二电平时，所述第一压控开关和所述第二压控开关均断开。
根据本发明的一个实施例，所述压控比例镜像电流源还包括：串联连接的第一压控电流源、第一流控电流源、第二流控电流源、第一电阻，所述第一压控电流源的第一输入端用以输入所述第二控制电压，所述第一压控电流源的第二输入端连接第三预设电源，所述第一压控电流源的第一输出端接地，所述第一压控电流源的第二输出端与所述第一流控电流源的第一输入端连接，所述第一流控电流源的第二输入端与所述第一压控开关的另一端连接，所述第一流控电流源的第一输出端接地，所述第一流控电流源的第二输出端与所述第二流控电流源的第一输入端连接，所述第二流控电流源的第二输入端与所述第二压控开关的另一端连接，所述第二流控电流源的第一输出端与所述第一电阻的一端连接，并形成第一节点，所述第二流控电流源的第二输出端与所述负载电阻的一端连接，并形成第二节点，所述第一电阻的另一端接地，所述第一节点还与所述匹配电阻的另一端连接，所述第二节点还与所述匹配电阻的一端连接；其中，所述第一压控电流源用于根据所述第一控制电压和所述第三预设电源的电压生成第一压控电流，所述第一流控电流源用于根据所述第一压控电流和所述第一压控开关的开关状态生成第一流控电流，并向所述第二流控电流源提供所述第一流控电流，以使所述第二流控电流源根据所述第一流控电流和所述第二压控开关的开关状态生成第二流控电流。
根据本发明的一个实施例，所述压控比例镜像电流源还包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的正输入端与所述第一节点连接，所述第一运算放大器的负输入端和输出端均与所述匹配电阻的另一端连接。
根据本发明的一个实施例，所述偏置调节单元包括：第二压控电流源、第三流控电流源和第四流控电流源，所述第二压控电流源的第一输入端用以输入所述第一控制电压，所述第二压控电流源的第二输入端与所述第三预设电源连接，并形成第三节点，所述第二压控电流源的第一输出端接地，所述第二压控电流源的第二输出端与所述第三流控电流源的第一输入端连接，所述第三流控电流源的第二输入端与所述第三节点连接，所述第三流控电流源的第一输出端接地，所述第三流控电流源的第二输出端与所述第四流控电流源的第一输入端连接，所述第四流控电流源的第二输入端与所述第三节点连接，所述第四流控电流源的第一输出端与所述第一节点连接，所述第四流控电流源的第二输出端与所述第二节点连接；其中，所述第二压控电流源用于根据所述第一控制电压和所述第三预设电源的电压生成第二压控电流，所述第三流控电流源用于根据所述第二压控电流和所述第三预设电源的电压生成第三流控电流，并向所述第四流控电流源提供所述第三流控电流，以使所述第四流控电流源根据所述第三流控电流和所述第三预设电源的电压生成第四流控电流。
根据本发明的一个实施例，所述电路还包括：DAC单元，所述DAC单元包括第一DAC子单元和第二DAC子单元，其中，所述第一DAC子单元与所述脉冲波形产生电路和所述压控比例镜像电流源分别连接，用于在所述脉冲波形产生电路的控制下向所述第一压控电流源提供所述第二控制电压；所述第二DAC子单元与所述脉冲波形产生电路和所述偏置调节单元分别连接，用于在所述脉冲波形产生电路的控制下向所述第二压控电流源提供所述第一控制电压。
根据本发明的一个实施例，所述第二流控电流与所述第一流控电流之间的第一电流比值、所述第四流控电流与所述第三流控电流之间的第二电流比值和所述第一电阻与所述负载电阻之间的电阻比值相等。
根据本发明的一个实施例，所述第一压控开关和所述第二压控开关在所述待调理脉冲信号处于高电平时闭合；所述第一压控开关和所述第二压控开关在所述待调理脉冲信号处于低电平时断开。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出的电子设备，包括本发明第一方面实施例所述的电路。
根据本发明实施例的脉冲信号调理电路及电子设备，通过电流驱动输出，对输出级驱动耐压要求较低，降低了该电路的可实现成本，同时由于在压控比例镜像电流源中流过匹配电阻RS的电流为0，以此避免了匹配电阻RS对驱动电流的分流，降低了驱动电流的要求，提高了有效负载的驱动能力。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的脉冲信号调理电路的结构框图；
图2是根据本发明另一个实施例的脉冲信号调理电路的结构框图；
图3是根据本发明一个实施例的输出控制单元的电路示意图；
图4是根据本发明一个实施例的压控比例镜像电流源的电路示意图；
图5是根据本发明一个实施例的偏置调节单元的电路示意图；
图6是根据本发明一个具体实施例的脉冲信号调理电路的结构框图；
图7是根据本发明一个示例的脉冲信号调理电路的电路示意图；
图8是根据本发明一个实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1-8描述本发明实施例的脉冲信号调理电路及电子设备。
图1是根据本发明一个实施例的脉冲信号调理电路的结构框图。
图2是根据本发明另一个实施例的脉冲信号调理电路的结构框图。
如图1和图2所示，在一些实施例中，该脉冲信号调理电路100可包括：输出控制单元1、压控比例镜像电流源2、偏置调节单元3和负载电阻RL，其中，输出控制单元1，用于根据待调理脉冲信号输出第一控制电流和第二控制电流至压控比例镜像电流源2；偏置调节单元3，用于根据第一控制电压信号输出第三控制电流至压控比例镜像电流源2和输出偏置调节电流至负载电阻RL的一端，其中，负载电阻RL的另一端接地；压控比例镜像电流源2，包括匹配电阻RS，用于根据第二控制电压、第一控制电流和第二控制电流输出驱动电流至负载电阻RL的一端和匹配电阻RS的一端，并根据第二控制电压、第一控制电流和第三控制电流输出匹配电压至匹配电阻RS的另一端，且流过匹配电阻RS的电流为0；其中，输出偏置调节电流和驱动电流在负载电阻RL上得到调理后的目标脉冲信号。
具体而言，在待调理脉冲信号传递至输出控制单元1后，输出控制单元1根据该待调理脉冲信号输出对应的第一控制电流和第二控制电流至压控比例镜像电流源2，同时偏置调节单元3也在第一控制电压信号的作用下输出第三控制电流至压控比例镜像电流源2，压控比例镜像电流源2在接收到第一控制电流、第二控制电流和第三控制电流后，在第二控制电压信号、第一控制电流和第二控制电流的作用下输出驱动电流至负载电阻RL和匹配电阻RS的一端，并在第二控制电压信号和第三控制电流的作用下输出匹配电压至匹配电阻RS的另一端。由于偏置调节单元3在第一控制电压的作用下还会输出偏置调节电流至负载电阻RL处，因此在本实施例中，通过输出偏置调节电流和驱动电流便可在负载电阻RL上得到调理后的目标脉冲信号。
在本实施例中，脉冲信号调理电路100通过设置压控比例镜像电流源2，从而得到稳定的驱动电流，降低输出驱动级器件差异、温度变化等对驱动电流的影响，需理解的是，本发明实施例中流过匹配电阻RS的电流为0，代表本电路中的匹配电阻RS并不会消耗驱动电流，输出的驱动电流可以完全被负载电阻RL吸收，保证该脉冲信号调理电路100可以达到最佳的功率传输效率。
需要说明的是，为了实现有源回波匹配以及较好的功率传输效率，匹配电阻RS的阻值可与连接驱动输出和负载电阻RL的传输线的特性阻抗相等，以在有驱动电流沿传输线返回驱动输出端口时，对返回电流全部吸收，不会对该脉冲信号调理电路100产生二次反射，即实现有源回波匹配，其具体阻值在实际应用中可根据电路需求进行确定，或者由相关技术人员根据历史经验进行选择，在本发明实施例中不做出具体限制。
根据本发明实施例的脉冲信号调理电路，通过电流驱动输出，对输出级驱动耐压要求较低，降低了该电路的可实现成本，同时由于在压控比例镜像电流源中流过匹配电阻RS的电流为0，以此避免了匹配电阻RS对驱动电流的分流，降低了驱动电流的要求，提高了有效负载的驱动能力。
在本发明的一些实施例中，脉冲信号调理电路100还可包括：电平位移单元4。如图2所示，电平位移单元4的输入端用以连接脉冲波形产生电路200，电平位移单元4的输出端与输出控制单元1连接，电平位移单元4的第一供电端与第一预设电源连接，电平位移单元4的第二供电端与第二预设电源连接，电平位移单元4用于对脉冲波形产生电路200产生的初始脉冲信号进行放大处理，得到待调理脉冲信号，并将待调理脉冲信号输入至输出控制单元1。
具体而言，在本实施例中的脉冲波形产生电路200产生初始脉冲信号后，由于电平位移单元4和脉冲波形产生电路200连接，因此电平位移单元4便可对初始脉冲信号进行放大处理，从而得到本发明实施例中的待调理脉冲信号。
作为一种可行的实施方式，通过电平位移单元4和脉冲波形产生电路200的连接，使得电平位移单元4可以接收脉冲波形产生电路200产生的初始脉冲信号，并对该脉冲信号进行放大处理，得到本发明实施例中的待调理脉冲信号，并将该待调理脉冲信号进行输出。通过电平位移单元4和输出控制单元1的连接，使得该输出的调理脉冲信号可以输入至输出控制单元1，结合本发明上述实施例实现脉冲信号的调理。
图3是根据本发明一个实施例的输出控制单元的电路示意图。
作为一种可行的实施方式，如图2和图3所示，输出控制单元1可包括：第一压控开关S1和第二压控开关S2，第一压控开关S1的控制端和第二压控开关S2的控制端均与电平位移单元4的输出端连接，第一压控开关S1的一端和第二压控开关S2的一端均与第三预设电源VCC3连接，第一压控开关S1的另一端和第二压控开关S2的另一端均与压控比例镜像电流源2连接，分别用于输出第一控制电流和第二控制电流；其中，待调理脉冲信号为第一电平时，第一压控开关S1和第二压控开关S2均闭合；待调理脉冲信号为第二电平时，第一压控开关S1和第二压控开关S2均断开。
可选地，第一预设电源VCC1与脉冲波形产生电路200产生的初始脉冲信号的逻辑输出电平对应，第二预设电源VCC2和第三预设电源VCC3的大小根据目标脉冲信号最高电平的大小决定。
作为一种示例，第一压控开关S1和第二压控开关S2均可为单刀单掷开关。
具体而言，通过第一压控开关S1的控制端和第二压控开关S2的控制端与电平位移单元4输出端的分别连接，使得第一压控开关S1和第二压控开关S2可根据电平位移单元4输出端输出的待调理脉冲信号的电平状态确定是否闭合，若第一压控开关S1和第二压控开关S2均处于闭合状态时，通过第一压控开关S1的另一端和第二压控开关S2的另一端与压控比例镜像电流源2的分别连接，将第一控制电流和第二控制电流输出至压控比例镜像电流源2。
需理解的是，本发明实施例中根据压控开关的闭合和切断状态，确定第一控制电流和第二控制电流是否流向压控比例镜像电流源2，对压控比例镜像电流源2的输入进行控制，即采用电流开关而非电流导向的驱动方式，降低驱动级的功耗，特别是在待调理脉冲信号中高电平占空比较小，低电平占空比较大情况下时，因低电平状态下第一压控开关S1和第二压控开关S2均断开，输出级将不进行工作，使得输出级的功耗下降更加明显。且因为是开关的输出控制形式，使得驱动效率也会随之提高。
图4是根据本发明一个实施例的压控比例镜像电流源的电路示意图。
在本发明的一些实施例中，压控比例镜像电流源2可包括：串联连接的第一压控电流源22、第一流控电流源23、第二流控电流源24、第一电阻R1，第一压控电流源22的第一输入端用以输入第二控制电压，第一压控电流源22的第二输入端连接第三预设电源VCC3，第一压控电流源22的第一输出端接地，第一压控电流源22的第二输出端与第一流控电流源23的第一输入端连接，第一流控电流源23的第二输入端与第一压控开关S1的另一端连接，第一流控电流源23的第一输出端接地，第一流控电流源23的第二输出端与第二流控电流源24的第一输入端连接，第二流控电流源24的第二输入端与第二压控开关S2的另一端连接，第二流控电流源24的第一输出端与第一电阻R1的一端连接，并形成第一节点J1，第二流控电流源24的第二输出端与负载电阻RL的一端连接，并形成第二节点J2，第一电阻R1的另一端接地，第一节点J1还与匹配电阻RS的另一端连接，第二节点J2还与匹配电阻RS的一端连接；其中，第一压控电流源22用于根据所第一控制电压和第三预设电源VCC3的电压生成第一压控电流，第一流控电流源23用于根据第一压控电流和第一压控开关S1的开关状态生成第一流控电流，并向第二流控电流源24提供第一流控电流，以使第二流控电流源24根据第一流控电流和第二压控开关S2的开关状态生成第二流控电流。
具体而言，根据第一压控电流源22的第一输入端输入的第二控制电压，和第一压控电流源22的第二输入端连接的第三预设电源VCC3，得到本发明实施例中的第一压控电流，通过第一压控电流源22的第二输出端与第一流控电流源23第一输入端的连接，使得第一流控电流源23可以接收该第一压控电流，同时由于第一流控电流源23的第二输入端与第一压控开关S1的另一端连接，使得第一流控电流源23还可以根据第一压控开关S1的开关状态接收上述第一控制电流，进而根据第一压控电流和第一控制电流得到本实施例中的第一流控电流。进一步地，由于第一流控电流源23的第二输出端与第二流控电流源24的第一输入端连接，使得第二流控电流源24可以接收第一流控电流源23输出的第一流控电流，通过第二流控电流源24的第二输入端与第二压控开关S2另一端的连接，使得第二流控电流源24还可以根据第二压控开关S2的开关状态接收上述第二控制电流，进而根据第一流控电流和第二控制电流得到本实施例中的第二流控电流。
如图4所示，压控比例镜像电流源2还可包括：第一运算放大器25，第一运算放大器25的正输入端与第一节点J1连接，第一运算放大器25的负输入端和输出端均与匹配电阻RS的另一端连接。
图5是根据本发明一个实施例的偏置调节单元的电路示意图。
在本发明的一些实施例中，如图5所示，偏置调节单元3可包括：第二压控电流源26、第三流控电流源27和第四流控电流源28，第二压控电流源26的第一输入端用以输入第一控制电压，第二压控电流源26的第二输入端与第三预设电源VCC3连接，并形成第三节点J3，第二压控电流源26的第一输出端接地，第二压控电流源26的第二输出端与第三流控电流源27的第一输入端连接，第三流控电流源27的第二输入端与第三节点J3连接，第三流控电流源27的第一输出端接地，第三流控电流源27的第二输出端与第四流控电流源28的第一输入端连接，第四流控电流源28的第二输入端与第三节点J3连接，第四流控电流源28的第一输出端与第一节点J1连接，第四流控电流源28的第二输出端与第二节点J2连接；其中，第二压控电流源26用于根据第一控制电压和第三预设电源VCC3的电压生成第二压控电流，第三流控电流源27用于根据第二压控电流和第三预设电源VCC3的电压生成第三流控电流，并向第四流控电流源28提供第三流控电流，以使第四流控电流源28根据第三流控电流和第三预设电源VCC3的电压生成第四流控电流。
需要说明的是，在本发明实施例中，第二流控电流与第一流控电流之间的第一电流比值、第四流控电流与第三流控电流之间的第二电流比值和第一电阻R1与负载电阻RL之间的电阻比值相等。
也就是说，本实施例中所选择的第二流控电流源24电流比和第一流控电流源23电流比对应的比值，与第四流控电流源28电流比和第三流控电流源27电流比对应的比值，与第一电阻R1与负载电阻RL的电阻比值均相等。
作为一种示例，若第二流控电流源24的电流比为20A/A，第一流控电流源23的电流比为1A/A，第二流控电流源24的电流比与第一流控电流源23的电流比对应的比值为20，第四流控电流源28电流比的电流比为20A/A，第三流控电流源27对应的电流比应为1A/A，第一电阻R1的阻值为1KΩ，负载电阻RL的阻值为50Ω。需要说明的是，上述实施例中示出的相关参数均为示例性地，具体应用中可根据实际情况选择，满足上述第二流控电流与第一流控电流之间的第一电流比值、第四流控电流与第三流控电流之间的第二电流比值和负载电阻RL与第一电阻R1之间的电阻比值相等的选择条件即可，在本发明实施例中不做出具体限制。
作为一种可行的实施方式，第一压控开关S1和第二压控开关S2在待调理脉冲信号处于高电平时闭合；第一压控开关S1和第二压控开关S2在待调理脉冲信号处于低电平时断开。
需理解的是，在第一压控开关S1和第二压控开关S2均断开时，第一控制电流为0，第一受控电流和第二受控电流均为0，负载电阻RL上的驱动电流也为0，流过匹配电阻RS的电流也为0，因此负载端电压和输出源端电压相等。在第一压控开关S1和第二压控开关S2均闭合时，由于第一压控电流源22和第一流控电流源23串联连接，因此第一压控电流和第一流控电流相等，第二流控电流等于第一流控电流和第二流控电流源24电流比的乘积，同时在偏置调节单元3的偏置调节作用下，使得负载端电压和输出源端电压仍相等，即流过匹配电阻RS的电流仍为0，即无论第一压控开关S1和第二压控开关S2断开或闭合，最终输出的驱动电流将全部被负载电阻RL吸收，避免了匹配电阻RS对输出驱动电流的分流作用，降低了输出驱动电流的要求，在同等驱动级电流下可在负载电阻RL上得到电压式驱动两倍的输出电流，提高了有效负载的驱动能力。另外，若实际应用中负载电阻RL的阻值未满足第二流控电流与所述第一流控电流之间的第一电流比值、所述第四流控电流与所述第三流控电流之间的第二电流比值和所述第一电阻R1与所述负载电阻RL之间的电阻比值相等的条件时，由于负载阻抗与传输线阻抗不相匹配，因此部分驱动电流便会沿传输线返回驱动输出端，通过设置与连接负载电阻的传输线特性阻抗相等的匹配电阻RS，返回的驱动电流被该匹配电阻RS完全吸收，避免出现二次反射，实现有源回波匹配。
图6是根据本发明一个具体实施例的脉冲信号调理电路的结构框图。
在本发明的一些实施例中，如图6所示，脉冲信号调理电路100还包括：DAC单元5，DAC单元5包括第一DAC子单元51和第二DAC子单元52，其中，第一DAC子单元51与脉冲波形产生电路200和压控比例镜像电流源2分别连接，用于在脉冲波形产生电路200的控制下向第一压控电流源22提供第二控制电压；第二DAC子单元52与脉冲波形产生电路200和偏置调节单元3分别连接，用于在脉冲波形产生电路200的控制下向第二压控电流源26提供第一控制电压。
也就是说，通过第一DAC子单元51与脉冲波形产生电路200的连接，使得第一DAC子单元51可以接受脉冲波形产生电路200的控制，通过第一DAC子单元51与压控比例镜像电流源2的连接，使得第一DAC子单元51可以在脉冲波形产生电路200的控制下向第一压控电流源22提供第二控制电压，第一压控电流源22在第二控制电压的作用下结合自身的转移电导便可得到本发明上述的第一压控电流。通过第二DAC子单元52与脉冲波形产生电路200的连接，使得第二DAC子单元52也可以接受脉冲波形产生电路200的控制，通过第二DAC子单元52与偏置调节单元3的连接，使得第二DAC子单元52可以在脉冲波形产生电路200的控制下向第二压控电流源26提供第一控制电压，第二压控电流源26在第二控制电压的作用下结合自身的转移电导便可得到本发明上述的第二压控电流。
其中，第一压控电流源22和第二压控电流源26的转移电导可根据实际需求选择，或者由相关技术人员根据历史经验确定。例如，若第一压控电流源22的转移电导为1Mho，则代表第一压控电流与第二控制电压相等，第二压控电流源26的转移电导为0.5Mho，则代表第二压控电流为第一控制电压的0.5倍。
图7是根据本发明一个示例的脉冲信号调理电路的电路示意图。
在本示例中，第一压控电流源22的转移电导为1Mho，第二压控电流源26的转移电导为0.5Mho，第一流控电流源23的电流比为1A/A，第二流控电流源24的电流比为20A/A，第三流控电流源27对应的电流比应为1A/A，第四流控电流源28电流比的电流比为20A/A，第一电阻R1的阻值为1KΩ，负载电阻RL的阻值为50Ω，匹配电阻RS的阻值设计为50Ω。当Vc为低电平时，S1、S2断开，I2、I3均为0，输出驱动电流Ipulse=0，Vs=（I3+I7）*R1=I7*R1=I7*20*RL，负载电阻RL上的驱动电压为Vo=（Ipulse+ Ioffset） *RL= Ioffset*RL=20*I7*RL，此时Vs=Vo，流过RS的电流为0；当Vc为高电平时，S1、S2接通，I3=I1，I2=20*I3=20*I1，Vs=（I3+I7）*R1=（I1+I7）*R1=（I1+I7）*20*RL，V0= （Ipulse+ Ioffset）*RL=（20*I1+20*I7）*RL=（I1+I7）*20*RL，此时Vs=Vo；所以当负载电阻RL设计为50Ω时，无论Vc为高电平还是低电平，流过匹配电阻RS的电流均为0，RS并不消耗驱动电流，输出的驱动电流完全被负载电阻RL吸收，当负载电阻RL不是50Ω时，由于负载阻抗和传输线阻抗不匹配，部分驱动电流会沿传输线返回驱动输出端口，在本实施例中，由于设置了匹配电阻RS=50Ω，返回电流被匹配电阻RS完全吸收，不会产生二次反射，实现了对输出回波的匹配。
实际应用中，脉冲信号调理电路100可由双极晶体管实现，也可由场效应晶体管实现，可以由分立器件实现也可以在单片或多片集成电路上或分立加集成电路上实现，电路中所选用的电阻可以是分立电阻，也可以是集成薄膜电阻或MOS电阻。具体应用中可根据实际情况选择，在本发明实施例中不做出具体限制。
根据本发明实施例的脉冲信号调理电路，采用电流输出驱动而非电压输出驱动，在相同的电源电压下负载端获得的驱动电压幅度更高，提高了有效负载的驱动能力，通过压控比例镜像电流源以获得可调的稳定输出电流，降低了输出驱动级器件差异、温度变化等对输出驱动电流的影响。同时，该电路采用输出电流开关而非电流导向的方式确定控制电流的通断，提高驱动效率，同时降低静态功耗，进一步提高该电路的功率传输效率，且通过设备匹配电阻对负载端返回的电流进行吸收，避免对该电路进行二次反射，保证该电路的工作安全，实现有源回波匹配。
进一步地，本发明实施例提出一种电子设备。
如图8所示，本发明实施例的电子设备300，包括本发明上述实施例所述的脉冲信号调理电路100。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种脉冲信号调理电路，其特征在于，所述电路包括：输出控制单元、压控比例镜像电流源、偏置调节单元和负载电阻，其中，
所述输出控制单元，用于根据待调理脉冲信号输出第一控制电流和第二控制电流至所述压控比例镜像电流源；
所述偏置调节单元，用于根据第一控制电压信号输出第三控制电流至所述压控比例镜像电流源和输出偏置调节电流至所述负载电阻的一端，其中，所述负载电阻的另一端接地；
所述压控比例镜像电流源，包括匹配电阻，用于根据第二控制电压、所述第一控制电流和所述第二控制电流输出驱动电流至所述负载电阻的一端和所述匹配电阻的一端，并根据所述第二控制电压、所述第一控制电流和所述第三控制电流输出匹配电压至所述匹配电阻的另一端，且流过所述匹配电阻的电流为0；
其中，所述输出偏置调节电流和所述驱动电流在所述负载电阻上得到调理后的目标脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：电平位移单元，所述电平位移单元的输入端用以连接脉冲波形产生电路，所述电平位移单元的输出端与所述输出控制单元连接，所述电平位移单元的第一供电端与第一预设电源连接，所述电平位移单元的第二供电端与第二预设电源连接，所述电平位移单元用于对所述脉冲波形产生电路产生的初始脉冲信号进行放大处理，得到所述待调理脉冲信号，并将所述待调理脉冲信号输入至所述输出控制单元。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述输出控制单元包括：第一压控开关和第二压控开关，所述第一压控开关的控制端和所述第二压控开关的控制端均与所述电平位移单元的输出端连接，所述第一压控开关的一端和所述第二压控开关的一端均与第三预设电源连接，所述第一压控开关的另一端和所述第二压控开关的另一端均与所述压控比例镜像电流源连接，分别用于输出所述第一控制电流和所述第二控制电流；
其中，所述待调理脉冲信号为第一电平时，所述第一压控开关和所述第二压控开关均闭合；所述待调理脉冲信号为第二电平时，所述第一压控开关和所述第二压控开关均断开。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述压控比例镜像电流源还包括：串联连接的第一压控电流源、第一流控电流源、第二流控电流源、第一电阻，所述第一压控电流源的第一输入端用以输入所述第二控制电压，所述第一压控电流源的第二输入端连接第三预设电源，所述第一压控电流源的第一输出端接地，所述第一压控电流源的第二输出端与所述第一流控电流源的第一输入端连接，所述第一流控电流源的第二输入端与所述第一压控开关的另一端连接，所述第一流控电流源的第一输出端接地，所述第一流控电流源的第二输出端与所述第二流控电流源的第一输入端连接，所述第二流控电流源的第二输入端与所述第二压控开关的另一端连接，所述第二流控电流源的第一输出端与所述第一电阻的一端连接，并形成第一节点，所述第二流控电流源的第二输出端与所述负载电阻的一端连接，并形成第二节点，所述第一电阻的另一端接地，所述第一节点还与所述匹配电阻的另一端连接，所述第二节点还与所述匹配电阻的一端连接；
其中，所述第一压控电流源用于根据所述第一控制电压和所述第三预设电源的电压生成第一压控电流，所述第一流控电流源用于根据所述第一压控电流和所述第一压控开关的开关状态生成第一流控电流，并向所述第二流控电流源提供所述第一流控电流，以使所述第二流控电流源根据所述第一流控电流和所述第二压控开关的开关状态生成第二流控电流。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述压控比例镜像电流源还包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器的正输入端与所述第一节点连接，所述第一运算放大器的负输入端和输出端均与所述匹配电阻的另一端连接。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述偏置调节单元包括：第二压控电流源、第三流控电流源和第四流控电流源，所述第二压控电流源的第一输入端用以输入所述第一控制电压，所述第二压控电流源的第二输入端与所述第三预设电源连接，并形成第三节点，所述第二压控电流源的第一输出端接地，所述第二压控电流源的第二输出端与所述第三流控电流源的第一输入端连接，所述第三流控电流源的第二输入端与所述第三节点连接，所述第三流控电流源的第一输出端接地，所述第三流控电流源的第二输出端与所述第四流控电流源的第一输入端连接，所述第四流控电流源的第二输入端与所述第三节点连接，所述第四流控电流源的第一输出端与所述第一节点连接，所述第四流控电流源的第二输出端与所述第二节点连接；
其中，所述第二压控电流源用于根据所述第一控制电压和所述第三预设电源的电压生成第二压控电流，所述第三流控电流源用于根据所述第二压控电流和所述第三预设电源的电压生成第三流控电流，并向所述第四流控电流源提供所述第三流控电流，以使所述第四流控电流源根据所述第三流控电流和所述第三预设电源的电压生成第四流控电流。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：DAC单元，所述DAC单元包括第一DAC子单元和第二DAC子单元，其中，
所述第一DAC子单元与所述脉冲波形产生电路和所述压控比例镜像电流源分别连接，用于在所述脉冲波形产生电路的控制下向所述第一压控电流源提供所述第二控制电压；
所述第二DAC子单元与所述脉冲波形产生电路和所述偏置调节单元分别连接，用于在所述脉冲波形产生电路的控制下向所述第二压控电流源提供所述第一控制电压。
8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二流控电流与所述第一流控电流之间的第一电流比值、所述第四流控电流与所述第三流控电流之间的第二电流比值和所述第一电阻与所述负载电阻之间的电阻比值相等。
9.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，
所述第一压控开关和所述第二压控开关在所述待调理脉冲信号处于高电平时闭合；
所述第一压控开关和所述第二压控开关在所述待调理脉冲信号处于低电平时断开。
10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电路。
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