一种可调延时超窄脉冲触发序列产生技术
电子技术应用
姚鼎一1，2，景宁1，2，张敏娟1，2，余甜2
1.中北大学 信息与通信工程学院， 山西 太原 030051；2.中北大学 前沿交叉科学研究院， 山西 太原 030051
摘要： 为了实现高频信号在欠采样条件下的波形重构，递进延时超窄触发信号的产生成为顺序等效采样技术用于触发取样系统进行高频信号采样的关键。为此，设计了一种可编程延时触发序列产生及调理电路，在FPGA数字电路的控制下，通过计数器与延时模块产生可调延时触发序列，利用阶跃恢复二极管特性对产生的触发序列进行调理，产生一种延时步进可调、边沿极窄的脉冲信号。通过对该电路进行测试，结果表明，输出脉冲信号步进范围0~-2.4 ns可调，分辨率可达1 ps，且边沿跳变时间可以达到120 ps内，幅度可达到8 V左右。该延迟脉冲和调理电路可应用于通信、雷达等信号探测设备中，对于高频信号的获取与分析具有重要意义。
中圖分類號：TN78 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234163
中文引用格式： 姚鼎一，景寧，張敏娟，等. 一種可調(diào)延時超窄脈沖觸發(fā)序列產(chǎn)生技術(shù)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(1)：50-54.
英文引用格式： Yao Dingyi，Jing Ning，Zhang Minjuan，et al. An adjustable delay time ultra-narrow pulse trigger sequence generation technique[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(1)：50-54.
中文引用格式： 姚鼎一，景寧，張敏娟，等. 一種可調(diào)延時超窄脈沖觸發(fā)序列產(chǎn)生技術(shù)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(1)：50-54.
英文引用格式： Yao Dingyi，Jing Ning，Zhang Minjuan，et al. An adjustable delay time ultra-narrow pulse trigger sequence generation technique[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(1)：50-54.
An adjustable delay time ultra-narrow pulse trigger sequence generation technique
Yao Dingyi1，2，Jing Ning1，2，Zhang Minjuan1，2，Yu Tian2
1.School of Information and Communication Engineering，North University of China， Taiyuan 030051， China； 2.Research Institute of Frontier Interdisciplinary Sciences， North University of China， Taiyuan 030051， China
Abstract： In order to realize the waveform reconstruction of high-frequency signals under under-sampling conditions, the generation of progressive delay ultra-narrow trigger signals has become the key to the use of sequential equivalent sampling techniques for high-frequency signal sampling in trigger sampling systems. To this end, a programmable delay trigger sequence generation and conditioning circuit is designed. Under the control of the FPGA digital circuit, an adjustable delay trigger sequence is generated through the counter and delay module, and the step recovery diode characteristic is utilized to condition the generated trigger sequence to produce a pulse signal with adjustable delay step and extremely narrow edge. By testing the circuit, the results show that the output pulse signal step range is adjustable between 0~2.4 ns, the resolution can be up to 1 ps, the edge jump time can reach within 120 ps, and the amplitude is about 8 V. The delayed pulse and conditioning circuit can be applied to communications, radar and other signal detection equipment, and has great significance for the acquisition and analysis of high-frequency signals.
Key words : adjustable delay time；narrow pulse；step recovery diode
引言
近年來，對更高數(shù)據(jù)率和更可靠通信系統(tǒng)的需求推動了高頻信號的發(fā)展，使用傳統(tǒng)的奈奎斯特定理對高頻信號進行采樣已經(jīng)受到極大的限制，如5G無線通信系統(tǒng)，其工作頻率高達(dá)50 GHz，對其進行實時采樣需要高達(dá)100 GS/s[1-2]。目前，國內(nèi)對于ADC采樣率的研究最高可達(dá)20 GS/s，對于獲取10 GHz以上高頻信號，只能依賴于國外高速采集模塊，且高速ADC一般僅有6~8 bit，轉(zhuǎn)換位數(shù)變低，采樣精細(xì)度也隨之降低，而等效采樣作為前沿技術(shù)，可以在信號的不同周期進行順序采樣，極大地降低了對采樣率的要求，且可以實現(xiàn)14 bit及以上垂直分辨率[3]，提高了采樣精細(xì)度。對信號進行等效采樣，關(guān)鍵在于被測高頻信號周期極短，需要一種極窄脈沖信號作為本振信號在ps級時間內(nèi)觸發(fā)信號。故產(chǎn)生一種延時步進可調(diào)、邊沿極窄的脈沖信號是進行等效采樣、重構(gòu)波形的關(guān)鍵技術(shù)。
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http://m.ihrv.cn/resource/share/2000005834
作者信息：
姚鼎一1，2，景寧1，2，張敏娟1，2，余甜2
（1.中北大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院， 山西 太原 030051；2.中北大學(xué) 前沿交叉科學(xué)研究院， 山西 太原 030051）
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