基于PLD的纳秒级脉冲发生器

基于PLD的纳秒级脉冲发生器

随着电子技术的迅速发展，高速信号触发源已经广泛应用于通讯、雷达等

各种电子系统的测试和精确控制中。这就要求有一个稳定性好、纳秒上升沿、

可控的脉冲发生器。但是，国内至今还没有合乎这些要求的商用脉冲发生器。

即使在国际上普遍使用的加拿大生产的AVI-N 型脉冲发生器也存在着幅度小、

重复率低、易损坏等缺点。针对此现状，设计一款高速脉冲信号发生器是非常

有意义的。可编程逻辑器件(PLD)经历了PAL，GAL，CPLD 和FPGA 几个发

展阶段，技术日趋成熟。采用VHDL 语言对PLD 进行编程设计具有更改灵活、调试方便、操作性强、系统可靠性高等众多优点，并有利于硬件设计的保护，

防止他人对电路的分析、仿照。因此，利用PLD 器件为核心构造高速脉冲信号发生器是一种有效的方法。 1 基本原理

设计采用的XILINX 公司的复杂可编程逻辑器件(CPLD)几乎可适用于所有的

门阵列和各种规模的数字集成电路，他以其编程方便、集成度高、速度快、价

格低等特点越来越受到设计者的欢迎。选用的CPLD 为XILINX 公司的

XC9572XL，属于XC9500 系列，是目前业界速度较快的高集成度可编程逻辑

器件。

CPLD 开发软件用ISE 6.0+ModelSim 5.7SE，该软件是一个完全集成化、易学易用的可编程逻辑设计环境，并且广泛支持各种硬件描述语言。他还具有与

结构无关性、多平台运行、丰富的设计库和模块化的工具等许多功能特点。CPLD 主程序流程图如图1 所示，时针信号是整个程序的关键，通过时钟对

各个模块进行精确控制，实现基本功能。时钟信号的精准度决定了输出脉冲信

号的精准度。时钟源采用了4 脚晶振，可以输出一个稳定的时钟信号。CPLD

内部电路资源分配如图2 所示。