[发明专利]一种基于忆阻器的超宽带脉冲信号产生装置

权利要求书

1.一种基于忆阻器的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，包括忆阻器控制电路(1)、方波振荡电路(2)、倍压电路(3)和脉冲产生电路(4)；

所述方波振荡电路(2)的输入端连接所述忆阻器控制电路(1)，所述倍压电路(3)的输入端连接至所述方波振荡电路(2)的第一输出端，所述脉冲产生电路(4)的第一输入端连接至所述倍压电路(3)的输出端，所述脉冲产生电路(4)的第二输入端连接至所述方波振荡电路(2)的第二输出端，所述脉冲产生电路(4)的输出端用于输出超宽带脉冲信号。

2.如权利要求1所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，工作时，在忆阻器控制电路的控制信号下忆阻器阻值呈规律变化，并产生一个频率可调的多谐方波为后级电路提供方波激励；方波振荡电路利用了TTL门电路双稳态切换时对反馈RC电路充放电来得到高低电平两种状态的切换来实现方波信号发生；脉冲产生电路利用微波三极管的高速开关特性，在开关状态切换时通过RC微分电路充放电来得到尖峰脉冲，并形成纳秒级尖峰脉冲，通过倍压电路使所述纳秒级尖峰脉冲达到超宽带发射要求。

3.如权利要求1所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述方波振荡电路(2)包括第一非门G1、第二非门G2、电阻R、电容C1、忆阻器M、MOS管Q、电阻Re和第三非门G3；

所述第二非门G2的输入端连接至所述第一非门G1的输出端，所述忆阻器M的正端通过所述电阻R连接至所述第二非门G2的输出端，所述忆阻器M的负端连接至所述MOS管Q的栅极，所述忆阻器M的负端还通过所述电容C1连接至所述第二非门G2的输入端；

所述MOS管Q的漏极接电源VCC，所述MOS管Q的源极与所述第三非门G3的输入端连接，所述第三非门G3的输出端连接至所述第一非门G1的输入端；所述第三非门G3的输出端作为所述方波振荡电路(2)的输出端；

所述电阻Re连接在所述第三非门G3的输入端与地之间。

4.如权利要求3所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述第一非门G1、第二非门G2或第三非门G3为TTL非门。

5.如权利要求1所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述脉冲产生电路(4)包括：第一反相器G4、第一级微分电路(41)、第二反相器G5、第三反相器G6，可调电阻RT、三极管T3、第二级微分电路(42)、电阻R4和二极管D9；

第一反相器G4的输入端作为所述脉冲产生电路(4)的第二输入端，所述第二反相器G5的输入端通过所述第一级微分电路(41)连接至所述第一反相器G4的输出端；

第三反相器G6的输入端连接至所述第二反相器G5的输出端，三极管T3的基极连接至所述第三反相器G6的输出端，三极管T3的发射极接地，三极管T3的集电极通过所述第二级微分电路(42)连接至二极管D9的阴极，二极管D9的阳极作为所述脉冲产生电路(4)的输出端；

所述可调电阻RT的一端作为所述脉冲产生电路(4)的第一输入端与所述倍压电路(3)连接，可调电阻RT的另一端连接至三极管T3的集电极；

所述电阻R4连接在所述二极管D9的阳极与地之间。

6.如权利要求5所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述第一级微分电路(41)包括依次串联连接在所述第一反相器G4的输出端与地之间的电容C2和电阻R2，所述电容C2与所述电阻R2的串联连接端与所述第二反相器G5的输入端连接。

7.如权利要求5所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述第二级微分电路(42)包括依次串联连接在所述T3的集电极与地之间的电容C3和电阻R3，所述电容C3与所述电阻R3的串联连接端与所述二极管D9的阴极连接。

8.如权利要求1所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述忆阻器控制电路(1)包括三极管T1和三极管T2；三极管T1的发射极与三极管T2的发射极连接，三极管T1的集电极和三极管T2的集电极均接地，三极管T1的基极和三极管T2的基极均用于接收外部的控制信号，三极管T1与三极管T2的连接端作为所述忆阻器控制电路(1)的输出端。

9.如权利要求1所述的超宽带脉冲信号产生装置，其特征在于，所述倍压电路(3)包括：多个串联连接的倍压单元(30)；所述倍压单元(30)包括第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端作为所述倍压电路(3)的输入端，所述第一电容的另一端与所述第一二极管的阴极连接；

所述第一二极管的阳极接地，第二二极管的阳极连接至所述第一二极管的阴极，第二二极管的阴极作为所述倍压电路(3)的输出端；

所述第二电容连接在所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极之间。