一种短脉冲宽度的cw信号发生器的设计

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1、·190·现代导航2012年一种短脉冲宽度的CW信号发生器的设计12陈冬，陶智（1海军驻沈阳地区电子系统军事代表室，沈阳110003；2海军装备部装备采购中心，北京100071）摘要：本文设计了一种CW脉冲信号发生电路，具有频率稳定性高，上升及下降时间短的特点，适合于产生填充波形极少的CW脉冲。同时还具有每次发射起始相位均相同的特点。试验结果显示，电路达到了指标要求。关键词：CW脉冲；信号发生器中图分类号：TM935文献标识码：A文章编号：1674-7976-(2012)03-190-03DesignofShort-WidthPulseCWGen

2、eratorCHENDong，TAOZhiAbstract:AnewsignalgeneratorofCWpulsewhichhasthecharacterofhighfrequencystability,lowrisetimeandfalltimeispresentedinthispaper.ItisavailablefortheCWpulsewhichrarelyproducestheinfillingwaveshapeandtheinitialphaseofeverypulseissame.Theexperimentshowsthatthi

3、scircuitworkswell.KeyWords:CWPulse;SignalGenerator在探测近距离水下目标时，为了减小盲区、提与数模转换器产生，为了滤除高次谐波，还需后接高距离分辨力和测量精度，发射的声信号一般采用带通滤波器。由于带通滤波器的输出中损失了CW短脉冲宽度的单频矩形脉冲。这样就对发射脉冲信信号包络的高频成分，导致所产生的CW脉冲的上号的上升及下降沿提出了更高的要求，本文提出了升沿及下降沿存在过渡过程。这对于脉宽较长的一种新的电路，具有频率稳定性好，调试方便，电CW脉冲信号是可以接受的，但本文中要求的CW路简单可靠的特点

4、。脉冲信号每个脉冲只填充20个周期的正弦波，这样为了减少过渡时间，需增加带通滤波器的带宽，1性能指标但增加带通滤波器的带宽会使输出的谐波增加，影响输出波形。针对上述问题，本文提出了一种新的CW信号要求产生的CW脉冲宽度为0.2ms，中心频发生电路的框图如图2所示。单片机产生方波，然率为100kHz，周期T为120ms。如图1所示。后通过带通滤波器变为正弦波，再通过模拟开关调制为要求脉宽的CW脉冲信号。隔离级是为了减少2电路设计后级对信号产生电路的影响。图2中A，B，C，D处的波形如图3所示。为2.1系统框图及工作原理清楚起见，图中只画出了发射C

5、W脉冲时及其前后0.1ms的时间段的波形，其余时间各信号都为0，产生CW信号的常用方法是用DSP或单片机图中没有画出。从图中可以看出，由于在模拟开关导通期间带通滤波器以进入稳定状态，所以C处的收稿日期：2012-03-26。第3期陈冬等：一种短脉冲宽度的CW信号发生器的设计·191·CW脉冲波形非常理想，上升沿及下降沿均十分陡0，这样就降低了对模拟开关关断时的隔离要求,可峭。同时，由于在一个周期（120ms）内带通滤波以采用较普通的模拟开关。器的输出只有约0.4ms有信号，其余时间输出均为载频100kHz0.2ms120ms图1发射信号波形示意图

6、ABC输出单片机带通滤波器模拟开关隔离级D图2信号产生电路框图图3A，B，C，D处的波形由于信号A与信号D都由单片机产生，二者严R5格同步，这样保证了CW脉冲（即信号C）每次初C460k470pC3R1始相位都相同（由于带通滤波器有相移，初始相位A(P1.2)60kB不一定为0）。470pR2Rp2.2电路设计18060k单片机采用AT89C2051，其内部有2KB可编GNDGND程Flash存储器（可擦写1000次），不需外部扩展程序存储器，体积比AT89C51小很多，使用十分方图3带通滤波器便。信号A和信号D分别从AT89C2051的端口若取

7、C3C4C，R1R2，则滤波器的谐振P1.2和P1.3输出，P1.2、P1.3均有内部上拉电阻，频率和谐振增益可表示为输出时不需外接上拉电阻。电路较简单，不再给出。11带通有源滤波器采用无限增益多环反馈型二f0（1）2CR5R2阶带通有源滤波器。如图3所示。·192·现代导航2012年R5滤波器已进入稳定状态。A(f0)（2）2R1模拟开关采用MAXIM公司的MAX319，对应的3dB通带宽度MAX319是一个单刀双掷模拟开关，该开关通态电1阻很小(小于35Ω)，开通时间及关断时间均小于BW（3）R5C145ns，关断隔离可达

8、68dB。在本文中，取RRR60kΩ，隔离级采用运算放大器LF353构成的射级跟随15pCC470pF，R=180Ω，按照上面