论文部分内容阅读
作为武器弹药关键子系统的引信,由于微电子技术、微机电技术和毫米波、激光、红外光电技术等高新技术在引信中的大量应用,近年来的发展十分活跃。而其中的双色激光近炸引信由于其抗云雾干扰的良好性能,具有重要的研究价值。本文设计了一种基于分时工作模式的双色激光近炸引信驱动接收芯片,来代替原有的基于PCB的多芯片模块,将原来的4款芯片的重要功能集成于一款芯片,并将外接电阻电容的数目由原来的11个,减少到现有的5个,大大缩小了其体积,节约了导弹的内部空间。其研究过程主要可以分为以下几个部分。 在第一章中,本文首先简单介绍了引信、近炸引信、激光近炸引信的概念,并列举了国内外在近炸引信方面的研究成果,指出了研究激光近炸引信的重要意义。在分析了现有激光近炸引信的优缺点之后,本文重点讨论了双色激光近炸引信在抗云雾干扰方面的优良特性和重要价值。随后,本文就近年来的激光器驱动电路和回波接收电路的设计和发展做了回顾,为以后进一步的讨论打下基础。 在第二章中,本文首先讨论了双色激光近炸引信的工作模式和选择分刚工作模式的理论依据。然后具体给出了基于PCB的多芯片模块的现有系统架构,并逐个分析了其各个模块的功能及参数。对其所采用的芯片和电路结构,本文进行了着重讨论,并逐个分析了它们的集成化的可行性。最后得出了系统的大致架构和设计的参数要求。 在第三章中,本文首先分析并讨论了该芯片可以采用的工艺、实际采用的工艺及其选择依据。随后逐个分析了各个模块的设计理念和具体方案,包括: RC反馈振荡器、施密特触发器、驱动输出级、单稳态触发器和模拟通道。同时给出了电路版图提取寄生参数后的仿真结果。最后给出了总体版图及总体时序仿真结果。结果表明,仿真结果符合设计要求。 在第四章中,本文讨论了对芯片的测试结果。该芯片使用0.25μm的BCD工艺制造。经测试使用该芯片驱动双色激光器,芯片供电电压5V,激光器支路供电电压27V时,红外激光器输出峰值功率可达30W,紫光激光器输出峰值功率达25W,脉宽50ns-500ns可调,重复频率1KHz-100KHz可调,窗口时间1μs-10μs可调,红外和紫光回波信号在接收部分实现了分离,在功能上成功取代了原系统的4块芯片,减少了外接电阻电容的数目,实现了系统的简化。 最后,本文讨论并总结分析了双色激光近炸引信驱动接收芯片设计方案中的成功和不足之处,并提出了改进方向。