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脉冲激光器驱动电路的设计与应用介绍脉冲激光器是一种能够产生高峰值功率、短脉冲宽度的激光器。
它在许多领域中都有广泛的应用，包括激光加工、医学治疗、通信等。
脉冲激光器的驱动电路起着至关重要的作用，它能够确保激光器的稳定工作并产生所需的脉冲参数。
本文将详细介绍脉冲激光器驱动电路的设计原理和应用。
设计原理脉冲激光器的工作原理脉冲激光器通常由激光介质、泵浦源和驱动电路组成。
激光介质通过泵浦源的能量输入，产生激发态粒子的反转分布。
当反转分布达到一定程度时，通过光学谐振腔的反射作用，可以实现激光的正反馈放大，从而产生激光脉冲。
驱动电路的作用驱动电路的作用是提供适当的电流或电压信号，使激光介质能够产生所需的激发态粒子反转分布，从而产生脉冲激光。
驱动电路需要满足以下几个要求： 1. 提供稳定的电流或电压信号，确保激光器的稳定工作。
2. 控制激光器的脉冲宽度和重复频率，以满足不同应用需求。
3. 提供保护功能，避免激光器因过电流或过压而损坏。
驱动电路的设计电源设计脉冲激光器通常需要较高的电源电压和电流。
为了确保电源的稳定性和可靠性，可以采用稳压稳流电源或者直流稳压电源。
稳压稳流电源能够根据激光器的工作状态自动调整输出电流和电压，保持恒定。
直流稳压电源则需要通过电压和电流调节器手动调整输出参数。
控制电路设计控制电路主要用于控制激光器的脉冲宽度和重复频率。
其中，脉冲宽度由激光介质的特性和谐振腔的参数决定，可以通过调节激光介质的泵浦源和谐振腔的参数来实现。
重复频率则由驱动电路的时序控制器控制，可以通过改变时序控制器的频率来调节。
保护电路设计保护电路用于保护激光器免受过电流、过压等损坏。
常见的保护电路包括过流保护电路、过压保护电路和过温保护电路。
过流保护电路可以监测激光器的电流，当电流超过设定值时，及时切断电源以避免激光器损坏。
过压保护电路则可以监测激光器的电压，当电压超过设定值时，自动切断电源。
应用脉冲激光器驱动电路在许多领域中都有广泛的应用。
脉冲激光电源的设计与研制摘要：介绍了一种新型脉冲激光电源的设计与研制，给出了这种电源的电路原理图和调试过程中应注意的问题及一些重要元器件的选择和加工方法。
1 引言传统的脉冲激光电源虽然实现了非线性化，取代了老式的线性倍压整流技术，使得整体的转换效率、体积、重量及充放电时间等重要参数均有了较大的改善。
另外，非线性激光电源可靠性的不断提高和产品化，使得激光技术的应用又上了一个新的台阶。
但是这种非线性激光电源仍然存在着工作频率一直是在20kHz以下，不能进一步提高的缺点，这样，就导致了传统的非线性激光电源的转换效率、体积、重量以及充放电时间等不能改善到理想的状况。
同时存在着令人十分烦噪的声频噪声。
为了解决这些问题，我们设计和研制成功了一种工作频率在100kHz的非线性脉冲激光电源。
2 电路的组成脉冲激光电源的原理方框图如图1所示。
它由触发电路、主变换器电路和高压充放电电路等三大部分组成。
其电路原理图如图2所示。
图1 脉冲激光电源的原理方框图图2 脉冲激光电源电路原理图3 电路的工作原理3.1 触发电路的工作原理从图2可以看出，触发电路部分主要是由触发指示电路和触发电路组成，具体由IC1的LBI和LBO端，V1、LED、VD1以及K1和K2来完成，当变换器通过变压器T1、二极管VD2和VD3向电容器充电时，取样电路（由R10、R9、W1、W2、W3、R1组成）将其充电电压值反馈给IC1的LBI与VFB端，一旦电压充到所需的电压值时（大约为1kV左右），这时LBI端的电压值将大于1.3V，LBO端就会变为高电平，V1导通，LED变亮，指示出电压已充到可以触发的状态。
另外取样电路将反馈信号还送入IC1的VFB端，若反馈信号的电压值≥1.3V时，即刻关断变换器，使高压维持到所需的值上，触发器件由高耐压、大电流的汽车级的晶闸管BT151/800R来担任。
3.2 主变换器的工作原理主变换器电路主要是由IC1（MAX641/642/643）、变压器T1以及V2等元器件组成的单端反激式升压电路。
高性能大电流脉冲电源的设计与实现曹海源胡婷婷韦尚方万强孙斌卢常勇（武汉军械士官学校光电技术研究所，湖北武汉 430075）摘要 本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求，综合运用了ARM7单片机控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路，设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源，具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点。
测试表明：电源整机运行稳定可靠，达到了很高的技术指标要求，可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域。
关键词 驱动电源；ARM7；电流脉冲；IGBT；VICOR模块中图分类号 TN248.4 文献标识码 BDesign and Realization of High Performance and Strong Current Pulse Power Supply Cao,Hai-yuan Hu,Ting-ting Wei,Shang-fang Wan,Qiang Sun,Bin Lu,Chang-yong(Opto-electronics Facility, Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School,Wuhan, Hubei, 430075, P.R.China)Abstract: In this paper, according to the request of the high power pulse DPSSL, we design and implement a compact, high efficiency power supply for DPSSL, which combines the control technology of ARM7 MCU, tunable voltage stabilizer using VICOR modules in series structure, IGBT power components, closed loop adjusting circuit, and various protective measures. It is specified as wide tuning range of the voltage, high peak current, high control precision, high stability, high adaptability to the high-low temperature, and so on. Test and measurement results show that our power supply operates steadily and reliably, and well meets the request of the performance index in the project. It can be widely applied in military laser rangefinder, Lidar, laser counterwork, and so on.Keywords: power supply; ARM7; current pulse; IGBT;VICOR module1 引言DPSSL（Diode Pumped Solid-State Laser）出现于八十年代末，与传统的灯泵固体激光器相比，它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定性高等特点，广泛应用于军事、航空航天等领域中。
半导体激光器LD 脉冲驱动电路的设计与实验进行脉冲驱动电路的设计主要是由于，半导体激光器在脉冲驱动电路驱动 时，其结温会在半导体激光器不工作的时刻进行散热， 因此半导体激光器在脉冲 电源驱动下，对半导体激光器的散热要求不高。
在设计半导体激光器的脉冲驱动 电源时，也是先仿真后设计的思想，在电路选型上也是力求简单。
1脉冲电源的仿真在进行脉冲电源仿真时，同样选用的 NI 公司的这款MultisimIO 这款电路仿 真软件。
选用的器件是IRF530,信号源是5V ，占款比为50%，频率为50Hz 的 方波信号源；用电阻 R i代替半导体激光器、且将 R i的阻值设置为 1 Q ,用脉冲电源仿真在仿真电路设计的过程中，选用了功率管IRF530作为主开关，对电阻R i上 的电压进行采样，信号源选取的是输出5V 方波的、频率是50Hz 、占款比是50% 的信号源。
在进行仿真前、将示波器的 A 通道接在电阻R i的两端，对整个电路 的电流信号进行监测。
将示波器的 B通道接在信号源的两端，对信号源的输出MultisimIO 的自带示波器对电阻R i两端的电信号进行测量12V VGCMIL........ X SC1A ETinw ______ • 7訂 _________________ 計旷 ____________________ | Triggr SaihpOTi Diu ::-i■< ■ Suli [TvCi; \ Edgt |T" ijp":电信号进行采样，这样通过A、B两通道的电信号进行对比，看脉冲驱动电路能否满设计要求。
根据仿真示波器监测到的数据显示，电阻R i两端的电信号完全是跟信号源的电信号同步变化的，而且波形完全一致。
仿真结果显示电阻R i的峰值电压是为1.145V,说明电路的峰值电流也是1.145A。
在仿真过程中，通过不断的调整信号源的特性，发现电阻R i两端的电压值的大小只与信号源的电压值大小有关系，而与信号源的频率和占空比关系不大，这说明此脉冲仿真电路输出电流值的大小只与信号源输出的电压值大小有关。
大电流窄脉冲激光器电源的设计杨林森,刘 俊(中北大学电子测试国家重点实验室,山西太原 030051)提要:本文主要介绍了一种为大电流窄脉冲激光器供电的激光电源的设计方法。
文章中首先论述了激光电源的发展现状。
然后根据工作项目的要求,通过CP LD 实现脉冲可调,用VM OS 管实现恒流控制,详细的介绍了这种激光电源的工作原理,设计方法,电路调试的过程及结果。
最终成功的设计出激光电源,其工作频率可调,脉宽:80ns -200ns 可调,脉冲电流高达6A 。
关键词:激光电源;VM OS 功率场效应管;大电流;窄脉冲中图分类号:TN 248.1 文献标识码:A 文章编号:0253-2743(2006)06-0078-02The Design about the semiconductor laser driver for special requestY ANG lin -sen ,LIU jun(National K ey Laboratory for E lectronic M easurement T echnology ,shanxi 030051,China )Abstract :The paper mainly introduce a research about a sem iconductor laser driver w orks in the special condition satis fying the strict requirement which are narrow pulse generator and strong current .The writer state the actuality about the development of the laser diode driver and design a kind of laser diode driver suc 2cess fully which can generate 6A current and the pulse width is about 80ns.K ey w ords :laser diode driver ;VM OS power magnifier ;narrow pulse generator ;strong current.收稿日期:2006-04-05基金项目:武器装备预研重点基金项目课题,编号:6140534作者简介:杨林森,男,山西朔州,中北大学,硕士。
可控大功率脉冲电源的研究与设计的开题报告一、研究背景随着科技的不断发展，大功率电源在工业、通讯、医疗等领域中得到了广泛应用。
而在实际应用中，可控大功率脉冲电源的需求更加迫切。
可控大功率脉冲电源具有输出电压高、输出电流大、响应速度快等特点，可以满足一些特殊的工业应用需求，如电火花加工、电化学反应等。
因此，开发可控大功率脉冲电源具有重要的现实意义和应用价值。
二、研究目的本论文旨在研究和设计一种可控大功率脉冲电源，该电源具有以下特点：1. 可以输出高电压、大电流的脉冲信号；2. 信号的频率和宽度可调，实现信号的多种波形；3. 输出脉冲信号的稳定性高，具有保护电路，避免损坏负载；4. 采用数字控制，实现远程控制和数据采集。
三、研究内容本论文的主要研究内容包括：1. 可控大功率脉冲电源的工作原理和结构设计；2. 控制电路的设计，包括数字信号处理器（DSP）和模拟前端电路的设计；3. 输出部分的设计，包括功率放大器的设计、输出滤波网络等；4. 保护电路的设计，包括过流、过压、过热等保护电路的设计；5. 软件开发和测试，包括控制软件和数据采集软件等的开发和测试。
四、研究方法本文采用的研究方法主要包括文献调研、理论研究、软件仿真和实验验证。
在文献调研阶段，将搜集国内外相关文献，掌握可控大功率脉冲电源的基本情况和研究现状。
在理论研究阶段，将进行可控大功率脉冲电源的工作原理、控制电路的设计原理等方面的理论研究。
在软件仿真阶段，将采用MATLAB等软件进行系统的仿真，并对系统的性能进行评估。
在实验验证阶段，将设计和制作可控大功率脉冲电源样机，并对系统的性能和实用性进行实验验证和测试。
五、论文结构本论文拟按如下结构撰写：第一章：绪论介绍可控大功率脉冲电源的基本情况和研究背景、目的和意义。
同时，阐述了研究内容和研究方法。
第二章：可控大功率脉冲电源的工作原理和结构设计详细介绍了可控大功率脉冲电源的工作原理和系统结构设计，同时对信号发生器、功率放大器、输出滤波网络、保护电路等部分进行详细的设计。
905nm脉冲激光二极管驱动电路的设计905nm脉冲激光二极管在许多领域都有广泛的应用，如通信、激光雷达、光学传感等。
为了充分发挥其性能，一个优秀的驱动电路是必不可少的。
本文将详细介绍一种针对905nm脉冲激光二极管的驱动电路设计。
一、电路设计1. 电源供电驱动电路需要稳定的电源供电以提供所需的电压和电流。
我们选择一个开关电源，通过DC-DC转换器将输入电压转换为稳定的输出电压。
这种转换器具有高效率、低噪声和良好的负载响应特性。
2. 脉冲发生器为了产生脉冲激光，我们需要一个脉冲发生器。
我们选择一个基于TTL （Transistor-Transistor Logic）的脉冲发生器，它可以产生高速脉冲信号。
TTL脉冲发生器具有陡峭的前沿和后沿，能够确保激光二极管在脉冲期间正常工作。
3. 激光二极管驱动器激光二极管驱动器是核心部分，它需要能够提供足够的电流驱动激光二极管。
我们选择一个具有高带宽、低噪声和高驱动能力的驱动器。
该驱动器能够根据脉冲发生器的信号驱动激光二极管，使其在脉冲期间正常工作。
4. 反馈控制电路为了确保稳定的输出功率，我们设计了一个反馈控制电路。
该电路通过监测激光二极管的输出功率，调整驱动器的输出电流，从而保持输出功率稳定。
二、电路优化为了提高驱动电路的性能，我们采取了以下优化措施：1. 降低噪声：我们选择低噪声元件，并在电路中加入去耦电容，以降低电源噪声和电磁干扰。
2. 提高效率：我们优化电源电路的设计，降低功耗和热损耗，提高整个驱动电路的能效。
3. 保护二极管：我们设计了一个快速关断电路，能够在异常情况下快速关闭激光二极管，防止其损坏。
4. 温度补偿：我们加入了温度传感器和补偿电路，以补偿温度对激光二极管性能的影响。
三、总结本文介绍了一种针对905nm脉冲激光二极管的驱动电路设计。
该设计考虑了电源供电、脉冲发生器、二极管驱动器和反馈控制电路等多个方面，并进行了优化措施以提高性能。
这种驱动电路能够为905nm脉冲激光二极管提供稳定的、高效的驱动能力，使其在各种应用中发挥出色的性能。
脉冲驱动电源特点：● 脉冲输出电流0-200mA、500mA、1A、5A、10A,15A连续可调● 自适应输出电压：2V 3V 5V 12V 15V 24V● 电流稳定度优于0.2%● 支持双路温控● 精确稳定的温度控制,温控稳定度优于+/-0.1℃● 高稳定性和高可靠性● 高精度的ATC和ACC电路● LCD中文显示界面● 具有过热、过流、过压等保护功能● AC 110-240V● 带RS232控制接口描述激光器驱动电源是作为半导体激光器用的输出电流可调的恒流源。
可作为脉冲调制(PM)激光器的驱动源。
适用于各种封装、各种波长的半导体激光器，激光二极管极其组件，超辐射二极管和半导体光放大器。
激光器驱动电源采用智能微处理器作为核心处理器,结合先进的软件和电子技术,全中文操作界面,无限循环编码开关及五向按键使得设置和操控非常方便,久经考验的电路设计,和反复测试保证了输出纹波小,响应快.整机系统工作稳定,可靠,具备过流、短路、过热以及慢启动保护，可延长激光器的寿命。
调制信号既可以内部实现也可以外部控制，且调制频率连续可调。
产品参数：参数典型值单位输入电压220V输入电压频率50HZ输出电压自适应0~24V脉冲宽度可调10-10000us重复频率可调1-100Hz输出电流可调0.01-15.00A温度控制精度+/-0.1℃电流稳定性<0.2%-----远程控制RS232-----可根据客户要求订制,结构外观更新恕不另行通知。
图片仅供参考,尺寸以实物为准,我公司（深圳市飞博源光电）热忱为您提供,具体性能指标见每台设备参数.。
脉冲式激光驱动电源的研究与设计1.1 引言二十世纪后期到二十一世纪初，超短脉冲激光成为强有力的科学研究手段，使科研上升到一个新的层次。
一些国家和部门重点实验室的科研项目，有很大比例围绕着超短脉冲激光及其应用。
由于半导体激光器的增益带宽很宽适于产生超短脉冲激光，且体积小、能耗低、寿命长、价格低廉，操作控制简便，特别适用于军用、工业、交通、医学和科研应用[62]。
因此，研究如何从LD获得超短脉冲激光就一直受到人们的高度重视，超短脉冲激光器以其自身的优点在激光领域里得到了广泛的应用。
大电流超短脉冲半导体激光器可以直接作为仪器使用，它更可以作为系统的一个关键部件、一个激光光源。
它将作为火花启动庞大的仪器装备制造业，因此研究如何从半导体激光器获得大电流超短脉冲激光备受重视，也是我国亟待解决的科技问题。
目前，美、德、日等国在脉冲驱动源的发展走在了前列，已经达到很高的水平，据文献报道[62,63]，他们目前已能获得电流达几十安培甚至上百安培，脉冲宽度达到纳秒，甚至皮秒级的半导体激光器驱动电源，但该电源还处于实验阶段，尚未商品化。
一些半导体器件公司研制的LD驱动电源指标也已经很高，并且商品化。
如专门生产小型化高速脉冲源著称的A VTECH 公司生产的型号为A VOZ-A1A-B、A V-1011-BDE驱动电源，其电流脉冲峰值可达2A，脉宽为100nS脉冲上升时间仅为10nS，重复频率可达1MHz。
并带有通用的接口总线，通用性强，可用于驱动多种类型的半导体激光器。
DEI公司的PCO-7210驱动电源脉宽小于50nS，重复频率也达到1MHz，峰值电流为十几安培，但这些产品价格昂贵，需要一到两万美金左右。
在国内，对于脉冲式驱动电源的开发，大多用于光纤通信，其对输出电流的要求很低，只有几十毫安即可。
由于半导体激光器的增益带宽很宽，适于产生超短脉冲激光，且体积小、能耗低、寿命长、价格低廉，操作控制简便，特别适用于军用、工业、交通、医学和科研应用。
因此，研究如何从LD获得超短脉冲激光就一直受到人们的高度重视，超短脉冲激光器以其自身的优点在激光领域里得到了广泛的应用[64,65]。
本章通过分析比对，选取快速开关器件VMOSFET作为半导体激光器脉冲驱动电路的核心元件，得到了大电流、窄脉冲输出。
本设计具有结构简单、小型化、低电压供电、脉冲指标易于调整等优点。
其主要设计指标如下：1.脉冲宽度最小为30nS且连续可调；2.脉冲频率在500Hz~50KHz连续可调；3.最大输出电流峰值为5A。
1.2 超短脉冲驱动电源的设计1.2.1超短脉冲驱动电源的整体设计一、脉冲驱动电源的主要技术指标从半导体激光器脉冲驱动电源的发展趋势来看，驱动技术是向着重复频率变高、功率输出增大、响应时间缩短，脉宽越来越窄的方向发展[66]。
（1）重复频率。
重复频率是指电源向负载每秒中放电的次数，它是脉冲电源的一项重要指标。
一般情况下，把每秒低于一次的电源叫低重复频率电源；而把每秒高于一次的电源叫高重复频率电源，每秒高于一千次的叫超高重复频率电源。
电源的重复频率是根据激光器的要求而决定的。
（2）输出功率。
输出功率就是激光器电源传送给负载的功率。
对脉冲式电源，输出给负载的单次能量是一项基本指标。
如果定义电源输出的单次能量是Jc，工作频率是f，输出能量是Po，那么就有Po=Jc·f（3）占空比。
占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率。
它是在连续的脉冲信号频率或周期不变的前提下定义的，用来衡量开关管导通或截至状况，在这个前提下，设开关管的导通时间为Tо，脉冲周期为T，则占空比为Tо:T比如方波的占空比就是50%。
（4）一般在谈到脉冲波型的时候都是把它当作理想的矩形波来考虑的，而实际上出现的波形，由于是通过一系列传输电路来的，所以总会有一些频段被丢失，一般波形的棱角会变钝。
图6.1给出了实际的脉冲波型，对波形一般采用如下定义：图1.1波形的要素◆脉冲周期T：周期性重复的脉冲序列中，两个相邻脉冲的时间间隔；◆上升时间tr：从脉冲前沿波形的10%到达90%的时间；◆下降时间tf：从脉冲后沿波形的90%到达10%的时间；◆上冲电压V over：脉冲前沿波形中瞬时超过最终脉冲振幅值的超越电压；◆下冲电压Vunder：脉冲后沿波形中瞬时低于低电平并返回的超越电压；◆脉冲宽度tw：从脉冲前沿到达波形振幅的50%到脉冲后沿到达振幅的50%位置的时间间隔；◆占空比q：对于非理想脉冲，占空比定义为脉冲宽度与脉冲.周期的比值，即q=tw/T；◆延迟时间td：从输入波形通过50%振幅的时刻，到波形的输出波形通过50%的时刻。
二、设计的主要技术指标半导体激光器工作于脉冲方式，驱动电源输出电流的幅频率均要可调。
针对实际要求，提出设计的半导体激光器脉源的指标：◆重复频率满足输出脉冲在500Hz到50KHz可调；◆输出脉冲电流为3A以上，属于大电流输出方式；◆输出电流脉宽较窄且脉宽可调；◆上升时间和下降时间在纳秒量级；◆由于脉宽较窄且频率不高，属于低占空比工作方式◆外围辅助电路保证激光器正常工作。
三、总体框图设计在仔细分析了半导体激光器的工作原理、半导体激光器的特性和它在使用过程中对驱动电源提出的具体技术指标后，提出了脉冲式半导体激光器驱动电源主电路的设计方案如图1.2所示。
图1.2脉冲式半导体激光器驱动电路框图半导体激光器脉冲驱动电源首先要产生一个超短电脉冲，用它来激励下级功率放大模块。
由于电脉冲的频率和脉宽直接影响到输出脉冲的指标，所以在两者之间又设计了脉冲调理电路，它可以实现窄脉宽且频率在指标范围内连续可调，同时将脉冲信号进一步窄化。
通过功率放大电路对前级产生的超短电脉冲进行放大，从而驱动半导体激光器。
辅助电路除了用单片机测频外，还设计了防冲击保护和短路保护电路[67,68]。
1.2.2超短电脉冲单元电路的设计一、脉冲发生电路的设计脉冲发生电路一般由两部分组成：一部分是开关电路，另一部分是惰性电路。
晶体管、逻辑门和555定时器都具有开关特性，它们可以构成脉冲电路中的开关电路；电容和电感是惰性元件，它们和电阻可以构成脉冲电路中RC、LC 和RLC惰性电路[69,70]。
惰性电路选择用电容和电阻构成的RC电路，因此，RC电路的充放电特性是影响脉冲波形参数的重要因素。
图1.3给出了RC充放电示意图，当开关位置由1变为2时，电容C开始经电阻R充电，使电容上的电压V c(t)以指数规律上升，如图1.4所示。
图1.4 RC电路充电特性图 1.3 RC充放电示意图由图1.3可得：V C(t)= V C(∞)+[ V C（0＋）－V C (∞)]e-t/ξ式中，Vc(∞)为电容电压的稳态值，在充电过程中Vc(∞)=E（电源电压）：V C(0+)为电容电压的初始值，在充电过程中V C(0+)=0V；τ为充放电回路的时间常数，在本电路中τ=RC。
在脉冲电路中，一般分析RC充、放电过程的某一阶段的电压变化的幅度，或者时间。
下面以图6.4为例，介绍电容电压V C(t)从V C(t1)到V C(t2) 的阶段变化过程。
为了方便分析把V C(t1) 看作是电容充电的初始时刻V C(0+)，把V C (t2) 看作是电容充电的转折值而t1时刻到t2时刻经历的时间为tw。
在脉冲电路中，如果知道电容电压的稳态值V C(∞) 初始值为V C(0+)和时间常数τ，就可以从式1.2推导出RC充、放电过程的电压变化幅度，或者充、放电过程经历的时间。
例如：已知电容电压变化幅度V C (t w) 则t w为：（1.3）一般外加电压加上τ秒后，跨于电容两端的电压为外加电压的63%，在经历5τ秒后，认为电容器基本充满。
脉冲电路的另一部分就是开关电路。
555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，具有使用简便、灵活的特点，且应用广泛，性能稳定[71]。
只要在其外部配上几个适当的阻容元件，就可以很方便的构成脉冲产生和变化电路。
图1.5为利用555定时器连接的多谐振荡电路，可知该电路的定时元件是R1、R2和C。
其工作过程如下：当电容C放电时，电压由2／3Vcc按指数规律下降，此时Q=1，T1导通且饱和，电容C通过回路C→R2→T1放电，τ1=R2C（忽略了T1管饱和电阻）当电容充电时，C上的电压由1／3Vcc指数规律上升，电容器在充电，此时Q=0，T1截止，C通过回路Vcc→R1→R2→C充电，τ2= (R1+R2)C.图1.5 555定时器构成的多谐振荡器根据式6.3求出脉宽t w和脉冲周期T。
二、脉冲梳理电路的设计由555定时器组成的多谐振荡器输出的矩形波，脉宽较宽且上升时间下降时间较长，为了能使下一级功率放大电路有高质量的脉冲产生，必须要加入整形电路。
对于数字系统中的整形常常采用单稳态触发器，它具有以下特点：输出只有一个稳态，当由外触发脉冲作用时它能从稳态转到暂稳态，但在暂稳态维持一段时间后，能自动返回稳态，此暂态维持时间的长短仅取决于电路本身的参数，而与外触发脉冲信号的宽度无关。
单稳态触发器可以由分立元件构成，也可以由集成电路构成。
TTL或CMOS集成单稳态触发器产品只需外接少量定时元件即可，电路设置了上升沿和下降沿两种触发方式，并有互补的输出端Q（输出正脉冲）和Q（输出负脉冲），此外还设置了清零端，使用极为方便。
由于电路集成在一片芯片上并采取温度补偿措施，因此稳定性较好[72]。
设计选用了SN74123芯片构成单稳态触发器，其正、负边沿均能触发工作，典型的传输延迟时间为20nS左右，边沿时间为15nS。
SN74123为5V供电、16管脚的单稳态多谐振荡器。
由它组成的脉冲整形电路如图1.6所示。
图1.6 SN74123构成的单稳态触发电路SN74123输出脉冲宽度由外接电阻R和电容C决定。
当C≤1000pF时，输出脉冲宽度为t wt=0.7RC（1.7）当C＞1000pF时，输出脉冲宽度为t wt=0.45RC（1.8）式中：R单位为K?，C单位为pF，tw单位为nS。
通常R取值在2-30KΩ之间，C的数值取在10pF-10μF之间，得到的tw的取值范围可达到20nS-200mS，实现了输出脉宽可调的特性。
经过一级由SN74123组成的脉冲整形电路，可以得到一个脉宽较短的触发脉冲了，其脉冲宽度已经初步达到了设计要求。
三、超短电脉冲单元电路的整体设计由脉冲产生电路和脉冲梳理电路组成的超短电脉冲单元电路如图 1.7所示。
由555定时器产生的是一个频率可调的脉冲序列，经过SN74123整形输出脉宽相当窄的电压脉冲。
如下图所示。
图1.7触发脉冲产生电路由于设计指标要求输出频率在500Hz~50KHz连续可调，相当于输出信号的周期为2mS~20μS，由式6.5可知，信号周期与充电回路及放电回路有关。
