高速響應(yīng)微分脈沖發(fā)生電路--延遲時間在5NS以內(nèi)

電路的功能

使用邏輯IC微分電路，由于IC的傳輸滯后，微分輸出的定時脈沖也跟著滯后，例如用定時脈沖發(fā)生器輸出同步觸發(fā)信號時，必須使用很窄的微分脈沖，如果延遲時間加長，用示波器觀測波形時，觸發(fā)延遲無法觀測到觸發(fā)前的波形。本電路是把微分輸出的延遲時間控制在5NS以內(nèi)的觸發(fā)信號輸出電路，用電感來實現(xiàn)微分。

電路工作原理

晶體管TT1、TT2是差動放大電路，為加快響應(yīng)，工作在非飽和狀態(tài)，假定輸入幅度為0~+5V的脈沖，0V時，TT1的集電極電流大于TT2的集電極電流，當輸入變成+5V時，TT2的電流立即增加，并在線圈L1處被微分，得到照片A那樣的波形。

因為只利用上升沿，采用高速轉(zhuǎn)換的肖特基二極管D1，只讓正向波形通過，并導(dǎo)通TTS。其基極電流流入TT3，集電極電流導(dǎo)通，電位急劇下降，產(chǎn)生負的微分脈沖。

照片B表示輸入上升沿波形經(jīng)過三極晶體管電路后，傳輸延遲極5NS，下降時間也是5NS左右，

C1是加速電容，如果沒有加速電容，傳輸延遲時間就會加長。C2是使基極接地的旁路電容，傳輸延遲時間就會加長。C2是使基極接地的旁路電容，它也與響應(yīng)速度有關(guān)微分線圈L1的電感量由微分時間常數(shù)確定，通常取2~4UH，如果電感量太大，TT2集電極就會產(chǎn)生減幅振蕩，無法得到正確的波形，反之，如果電感量過小，微分輸出電壓也減小，二極管D1不能導(dǎo)通。

元件選擇

晶體管均為普通硅晶體管，如要進一步提高響應(yīng)速度，可選用轉(zhuǎn)換速度快的晶體管，不過要提高數(shù)毫微秒恐怕也困難。

二極管D1應(yīng)選擇與1SS97相似的產(chǎn)品，普通的小信號開關(guān)二極管難以獲得規(guī)整的微分波形。

線圈L1是在環(huán)形磁心上繞3圈φ0.4的導(dǎo)線，可獲得3.5UH左右的電感量。

C2是旁路電容，應(yīng)采用阻抗-頻率特性好的高速低噪聲電容，如普通的鉭電容等。