CN218629960U - 一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及集成电路技术领域中的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，包括输入电路、脉冲放电电路和电源电路，输入电路的输出端与脉冲回放电路的输入端电连接，输入电路输出脉冲驱动信号，脉冲回放电路接收脉冲驱动信号并输出高功率光脉冲信号和振荡波形信号，输入电路与脉冲放电电路通过电源电路供电，具有能够适用于不同电压的电源表的优点。

Description

一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体涉及一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路。

背景技术

脉冲信号幅度测量是确定脉冲波形参数的基础，如脉冲的上升时间、脉冲宽度、预充、过冲、振铃等参数的测量都需要确定脉冲幅度，只有准确地测量出了脉冲幅度幅值，才能确定以上各参数的特征点。

而在进行极短脉冲电流幅值测量的过程中，通常传统方式的示波器探头直接测量方法，因为不可避免地引入探头等外部电路元器件，从而会影响到原脉冲电路的环路特性，从而无法进行准确测量。倘若使用电磁式光磁式非接触式电流探头测量的方式，又存在带宽不足和精度不足的问题。因此高精度的间接式电流测量方法，成为了唯一实用可选的方式。且常规测量方式中，电路所使用的直流电压源所提供的电压值是固定的，导致对极短脉冲电流幅值测量的电路的适用性较低。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的缺点，提供了一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，具有能够适用于不同电压的电源表的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，包括输入电路、脉冲放电电路和电源电路，所述输入电路的输出端与脉冲回放电路的输入端电连接，所述输入电路输出脉冲驱动信号，所述脉冲回放电路接收脉冲驱动信号并输出高功率光脉冲信号和振荡波形信号，所述输入电路与脉冲放电电路通过电源电路供电。

可选的，所述脉冲放电电路包括开关电路和放电回路电路，所述开关电路的输出端与放电回路电路的输入端相连。

可选的，所述电源电路包括第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路的输出端与开关电路的输入端相连，所述第二供电电路的输出端与放电回路电路的输入端相连，所述开关电路通过第一供电电路供电，所述放电回路电路通过第二供电电路供电。

可选的，所述第一供电电路还与输入电路电连接。

可选的，所述开关电路包括驱动芯片和MOSFET开关器件，所述MOSFET开关器件用于控制驱动芯片的导通和关闭。

可选的，所述放电回路电路包括待测负载激光二极管、续流二极管和储能电容，所述续流二极管与所述待测负载激光二极管并联，所述储能电容与所述待测负载激光二极管并联，且所述续流二极管与储能电容并联。

可选的，所述MOSFET开关器件与待测负载激光二极管串联，所述MOSFET开关器件的漏极与待测负载激光二极管的负极相连，所述MOSFET开关器件的漏极还与续流二极管的正极相连，所述MOSFET开关器件的源极与储能电容相连。

可选的，所述第二供电电路包括直流电源表和过滤器，所述直流电源表与过滤器电连接，且所述直流电源表为电压可调节的直流电源表，或所述直流电源表为可调式直流电压源与高精度数字式直流电流表串联而成。

可选的，所述第一供电电路为低压直流电源。

可选的，所述输入电路为信号发生器。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

通过第一供电电路，可以实时改变输入信号脉冲的输入宽度，实现多脉宽定点测量，通过第二供电电路的可调式直流电源，可以改变VBUS母线电压，从而测量得到不同供电电压值下激光器的脉冲电流峰值数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提出的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，包括输入电路、脉冲放电电路和电源电路，输入电路的输出端与脉冲回放电路的输入端电连接，输入电路输出脉冲驱动信号，脉冲回放电路接收脉冲驱动信号并输出高功率光脉冲信号和振荡波形信号，输入电路与脉冲放电电路通过电源电路供电。

输入电路为信号发生器(Bench Signal Generator)，脉冲放电电路包括开关电路和放电回路电路，开关电路的输出端与放电回路电路的输入端相连，开关电路包括驱动芯片(Driver)和MOSFET开关器件Q1，MOSFET开关器件Q1用于控制驱动芯片的导通和关闭，信号发生器的输出接头连接驱动芯片的输入引脚，信号发生器提供稳定的固定脉宽周期性驱动信号给驱动芯片，在电路运行时，MOSFET开关器件Q1开启，驱动芯片的输出端连接MOSFET开关器件Q1的栅极。

放电回路电路包括待测负载激光二极管LD、续流二极管D2和储能电容C，续流二极管D2与待测负载激光二极管LD并联，储能电容C与待测负载激光二极管LD并联，且续流二极管D2与储能电容C并联，MOSFET开关器件Q1与待测负载激光二极管LD串联，MOSFET开关器件Q1的漏极与待测负载激光二极管LD的负极相连，MOSFET开关器件Q1的漏极还与续流二极管D2的正极相连，MOSFET开关器件Q1的源极与储能电容C相连。

每当驱动芯片接收到脉冲驱动信号，由待测负载激光二极管LD、续流二极管D2和储能电容C所组成的放电回路，即放电回路电路会进行一次快速放电，产生高速大量的短脉冲放电，此时待测负载激光二极管LD会射出高功率光脉冲以及后续的振荡波形，放电完毕后，储能电容C上的电荷释放完毕，电压跌落到最低值，而续流二极管则是在MOSFET开关器件Q1关断时起到反向续流的作用，以防止待测负载激光二极管LD两端因产生过高的反向感应电压而没有释放通道，损坏待测负载激光二极管LD。

电源电路包括第一供电电路和第二供电电路，第一供电电路的输出端与开关电路的输入端相连，第二供电电路的输出端与放电回路电路的输入端相连，开关电路通过第一供电电路供电，放电回路电路通过第二供电电路供电，第二供电电路包括直流电源表(DCSource Meter)和过滤器(Filter)，直流电源表与过滤器电连接，且直流电源表为电压可调节的直流电源表，直流电源表还可以为可调式直流电压源与高精度数字式直流电流表串联而成，过滤器连接在储能电容C的两端。

储能电容C上的电荷释放完毕，电压低落到最低值后，直流电源表的直流电压会对储能电容C进行充电，直至到较高的VBUS值，为下一次放电做好准备，另一方面，直流电源表所提供的直流电压是可调节的，即可以为5V电压进行充电，也可以为10V电压进行充电，从而使得整个电路的适用性更强。

另一方面，在直流电源表对储能电容C进行充电时，滤波器为VBUS电压提供较为有效的隔离作用，使得周期性放电的脉冲电流不会对直流电源表测的电压供应产生明显影响，进而干扰直流电源表的电流采样和读数。

第一供电电路还与输入电路电连接，第一供电电路为低压直流电源(LV DCSource)，且低压直流电源仅为信号发生器、驱动芯片以及MOSFET开关器件Q1供电。

由于放电回路的方向单一性，根据戴维宁定理，来自过滤器的VBUS电压上的电流流入放电主回路后，沿GND原路返回，此时电流包含了储能电容C上的电流和待测负载激光二极管LD的电流，而储能电容C无法通过直流电流，只有对称的正反向交流电，因此经由VBUS流入的电流值，在时域积分上等效于待测负载激光二极管LD上的单向正向电流，因此可以通过读取直流电源表的平均电流值，并通过脉宽、占空比等相关参数的计算，得到待测负载激光二极管LD上的单次电流脉冲波形幅值，需要说明的是，通过脉宽、占空比等相关参数的计算可通过计算机实现，为现有技术，在此不做详细说明。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型电路结构的基础上，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，包括输入电路、脉冲放电电路和电源电路，所述输入电路的输出端与脉冲回放电路的输入端电连接，所述输入电路输出脉冲驱动信号，所述脉冲回放电路接收脉冲驱动信号并输出高功率光脉冲信号和振荡波形信号，所述输入电路与脉冲放电电路通过电源电路供电。

2.根据权利要求1所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述脉冲放电电路包括开关电路和放电回路电路，所述开关电路的输出端与放电回路电路的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述电源电路包括第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路的输出端与开关电路的输入端相连，所述第二供电电路的输出端与放电回路电路的输入端相连，所述开关电路通过第一供电电路供电，所述放电回路电路通过第二供电电路供电。

4.根据权利要求3所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述第一供电电路还与输入电路电连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述开关电路包括驱动芯片和MOSFET开关器件，所述MOSFET开关器件用于控制驱动芯片的导通和关闭。

6.根据权利要求5所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述放电回路电路包括待测负载激光二极管、续流二极管和储能电容，所述续流二极管与所述待测负载激光二极管并联，所述储能电容与所述待测负载激光二极管并联，且所述续流二极管与储能电容并联。

7.根据权利要求6所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述MOSFET开关器件与待测负载激光二极管串联，所述MOSFET开关器件的漏极与待测负载激光二极管的负极相连，所述MOSFET开关器件的漏极还与续流二极管的正极相连，所述MOSFET开关器件的源极与储能电容相连。

8.根据权利要求3所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述第二供电电路包括直流电源表和过滤器，所述直流电源表与过滤器电连接，且所述直流电源表为电压可调节的直流电源表，或所述直流电源表为可调式直流电压源与高精度数字式直流电流表串联而成。

9.根据权利要求3所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述第一供电电路为低压直流电源。

10.根据权利要求1所述的一种用于极短脉冲电流幅值测量的电路，其特征在于，所述输入电路为信号发生器。

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