杨金宝， 周 燕， 范松涛， 曾华林， 王新伟

(中国科学院半导体研究所光电系统实验室，北京 100083)

0 引言

选通三维成像可以广泛地用于导弹制导、夜视安防等技术领域［1-2］。选通三维成像与传统选通成像方式相比，对像增强器门控信号的脉宽和频率提出更高的要求。如基于步进延时的三维成像方式的脉宽和延时精度须达纳秒级甚至皮秒级［3］。用于制导等技术的三维成像方式须对大景深大目标进行实时成像，从而要求可变的脉宽以获取不同景深的目标切片和较高的重复频率以快速实时成像［4-5］。因此高重频、脉宽可变的大幅值、窄脉冲、快速上升、下降沿的可控的高速门控技术一直是三维选通成像技术的核心和难点。

实现高速门控技术主要有基于阴极选通、基于MCP选通和基于荧光屏选通3种方式，其中阴极选通方式由于选通幅值低，灵敏度高，是最常用的选通控制方式［6］。目前作为阴极选通像增强器的高速门控开关有基于雪崩三极管［6-7］和功率 MOSFET［8-9］，雪崩三极管开关速度快，脉冲上升下降沿小，但脉宽不易控制;功率MOSFET开关速度快，抗干扰能力强，但寄生参数较大，且在控制电路中加入电平移位电路实现负压选通，控制电路的稳定性降低。另外也有报道使用推挽MOSFET开关的方法设计高速门控开关电路，但需要使用隔离驱动，反相器的制作需通过缠绕自制线圈，引入大量的寄生参数，结构复杂，时序控制精度不高，噪声信号干扰大［10］。

本文在传统基于功率MOSFET高速阴极选通门控开关的基础上，提出一种基于PMOS和功率三极管的互补级联高速门控开关技术，该方案可为三维选通实时成像系统提供高速门控信号。……