[发明专利]一种窄脉宽高重复频率脉冲电流源的电路结构

权利要求书

1.一种窄脉宽高重复频率脉冲电流源的电路结构，其特征在于，包括可调基准电压输入模块(1)、电流源模块(2)、可调窄脉冲产生和整形模块(3)、高速选择模块(4)以及电流镜模块(5)；其中，所述的可调基准电压输入模块(1)、电流源模块(2)、电流镜模块(5)依次电连接，所述的可调脉冲产生和整形模块(3)、高速选择模块(4)、电流镜模块(5)依次电连接；

所述可调基准电压输入模块用于将外部输入的指定电流大小的数字量转化为基准电压模拟量；

所述电流源模块在基准电压输入模块所产生的基准电压模拟量控制下，通过深度负反馈原理，产生恒定电流，作为电流镜模块的电源信号；

可调脉冲产生和整形模块将所述外部输入的指定电流脉冲宽度和脉冲频率的数字量转化为脉冲信号；

高速选择模块在可调脉冲产生和整形模块所产生的脉冲信号的控制下，选择接通两路不同的输入信号；所述两路输入信号为电流镜模块的电源信号和电流镜模块的第一晶体管的栅极信号；

电流镜模块，其包括第一晶体管和第二晶体管，在所述高速选择模块选通电源信号时，不输出电流，在所述高速选择模块选通所述第一晶体管的栅极信号时，所述第一晶体管和第二晶体管构成电流镜结构，并复制所述电流源模块的电流后输出。

2.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述可调基准电压输入模块(1)包括：

数模转换器(11)，用于将所述指定电流脉冲幅度对应的数字量转换成对应的模拟量电流；

运算放大器(12)，用于将数模转换器(11)输出的模拟量电流转换成模拟量电压后输出。

3.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述电流源模块(2)包括：

深度负反馈电流源电路，包括：运算放大器，第一电阻、第二电阻、第三电阻、取样电阻，第一电容、第二电容和第三晶体管；其中所述第一电阻和第一电容构成并联电路，该并联电路的输入端接运算放大器的输出端，输出端连接到第三晶体管的栅极，第二电阻和第二电容组成串联电路，该串联电路的电阻端接运算放大器的反向输入端，电容端接地，第三电阻连接运算放大器的反向输入端和第三晶体管的源极，取样电阻一端接第三晶体管的源极，一端接地，第三晶体管的漏极接电流镜模块，所述运算放大器U1的正向输入端接可调基准电压输入模块的输入端。

4.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述可调脉冲产生和整形模块包括：

脉冲产生电路(31)，用于生成可变脉冲宽度和可变脉冲频率的脉冲；

脉冲整形电路(32)，用于对脉冲产生电路生成的脉冲进行整形，使前沿陡峭，其输出端与高速选择模块的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述高速选择模块是一个高速的二选一选通器，其两个输入端分别与电流镜模块的电源信号以及电流镜模块的第一晶体管的栅极信号相连，其控制端与脉冲整形电路的输出端相连，其输出端接电流镜模块的第二晶体管的栅极。

6.根据权利要求1所述的电路结构，其特征在于，所述电流镜模块的第一晶体管的栅极和漏极相连，接电流源模块的输出端，第一晶体管的栅极还与高速选择模块的一个输入端相连，第二晶体管的栅极跟高速选择模块的输出端相连，第二晶体管的漏极接输出端，用于输出脉冲电流。

7.根据权利要求5所述的电路结构，其特征在于，所述高速选择模块的第一输入端与所述电流镜模块的第一晶体管和第二晶体管的源极相连，并接至电源信号；所述高速选择模块的第二输入端接第一晶体管的栅极和漏极。

8.根据权利要求4所述的电路结构，其特征在于，所述脉冲产生电路采用微控制器的PWM模块实现或者采用FPGA模块实现。