多通道可调脉宽脉冲发生器设计

1、多通道可调脉宽脉冲发生器设计张 良，秦 玲，刘承俊，章林 时间:2008年03月10日 字 体: 大 中 小关键词:摘要：关键词：?1。这些功率MOSFET器件在产生输出脉冲时是同步触发的，这样就需要有多通道的同步触发信号。功率MOSFET的开关速度非常快，一般为十几纳秒。因此，对同步输出的触发信号需要的时间抖动要小于MOSFET器件的开关时间，否则将会引起并联的MOSFET器件的电流不均匀，导致器件损坏。MOSFET器件的开关完全是由输入栅极驱动信号决定的，为了能使功率MOSFET器件能在MHz的重复频率下工作，要求触发信号源有很小脉宽的输出能力。本文介绍了一种可用于兆赫兹重复频率的脉冲功率

2、源上作为触发信号的多通道可调脉宽、频率的脉冲发生器的设计。1 系统的组成和工作原理2 硬件设计控制部分的核心是单片机和CPLD器件，它们之间的接口方式一般有独立方式和总线方式两种。独立方式最大的优点是接口逻辑无须遵循单片机内固定的总线方式的读写时序。总线方式具有编程简单、速度快的优点。本设计采用8位总线方式，图2为硬件连接原理图。设计中选用的CPLD是Lattice公司的ispLSI1032E-125LJ，CPLD的时钟采用80MHz的有源晶振，产生的脉冲的最小脉宽为12.5ns，最大的脉冲宽度 为12.5256=3187.5ns。在脉冲串输出模式下最多可以输出255个脉冲；在连续输出模式下，

3、输出脉冲个数不受限制。这样的设计可以满足脉冲功率源的应用范围。单路光纤发射电路原理图见图3。为了使光纤发射器件有足够的驱动电流，电路中用了3个与非门并联驱动。每一个CPLD的输出端口都由光纤发射电路分成12路同步光信号输出，因此，最后能得到的触发信号的路数可以是非常多的，足以满足现阶段开展的脉冲功率源的研究需要。?3 软件设计2。PC的功能模块包括设置和获取信号发生器输出脉冲的宽度、数量、频率、复位单片机等。 开发的脉冲信号发生器控制程序的用户界面如图4所示。单片机89S52程序的各个函数模块之间的关系和程序流程如图5和图6所示。整个程序以串口中断处理函数作为程序的主流程。同时，由于把CPLD

4、作为单片机的外部数据存储器，单片机对CPLD的控制程序就简化为对CPLD映射的几个端口的读写。CPLD以Lattice公司的ispLevel3做为开发工具，用VHDL作为开发语言，包括端口映射模块和脉冲生成模块。端口映射模块模拟单片机的读写时序，将CPLD映射为单片机的0x800x82这几个地址。其VHDL语言关键代码如下：process(ALE，RD)beginif(ALE and RD)=1)thenread=1；end if；if(ALE and RD)=0)thenreadP0P0P0P0baseSettingPeriodbaseSettingWidthbaseSettingPulsenumbernull；end case；end if；end process；端口映射部分的仿真结果如图7所示。脉冲生成部分由两个主要process组成，一个process用来产生单个的脉冲，另一个则用来