1. 研究目的与意义
1.1、研究背景
电磁脉冲(Electromagnetic Pulses即EMP)，是一种瞬变的强电磁波现象，泛指雷击产生的电磁脉冲、开关产生的电磁脉冲或高空核爆及电磁脉冲炸弹产生的电磁脉冲。时域上其波形一般具有陡峭的前沿和较窄的脉冲宽度，频域上其频谱范围较宽并且它能在极短时间内以电磁波的形式将强大能量由雷击点或爆点传至远处。电磁脉冲具有涵盖面积大、时间短暂、频率范围宽的特性，它以空间辐射传播形式，透过电磁波可对电子、信息、电力、光电、微波等设施造成破坏，可使电子设备半导体绝缘层或集成电路烧毁，甚至设备失效或永久损坏。随着人类对电子技术的依赖又朝着高速度,高灵敏度,高可靠性和大规模集成化发展,使得电磁威胁问题变得越来越突出，所以开展EMP防护研究变得尤为重要。
国外EMP防护研究内容主要包括：器件、系统级电磁环境效应和损伤机理研究；探索电磁防护新技术、新工艺研究，以及软/硬限幅及智能自动增益控制技术；研制新型轻质、高屏蔽效能、宽频带、复合功能电磁防护材料。而国内EMP防护研究内容主要包括：部分电子器件、电路的强电磁脉冲耦合模型和规律研究；半导体器件损伤模式、损伤建模的初步研究；装备主动防雷击技术、电磁仿生防护技术、自适应电磁防护技术等电磁主动防护新原理、新方法的探索。
2. 研究内容与预期目标
一般常用的电磁防护器件包括半导体器件(如雪崩二极管等)，气体开关管、压敏电阻器以及瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor即TVS)等。这些防护器件都存在响应速度较慢，最大防护电压不高，同时也有漏电流、负载电容过大的问题，根据这些问题，可以设计合适的电路去改善。
面对防护电路电流泄放速度较慢的问题，可以通过改善开关电路的结构来缩短响应时间提高电流泄放速度。传统的放大电路是采用多个二极管的结构，电路中直流增益比较小、开关速度慢，只能通过较小的几十毫安以下的负载电流，但当负载电流达到数百毫安以上时连接输入端的电路就有可能无法提供足够的泄放电流。在这种情况下，需要设计一个电流放大倍数高、开关速度快的开关电路结构去改善。
面对防护电路最大防护电压不高的问题，可以通过改善触发电路的结构来提高防护电压阈值。触发电路一般是由若干个二极管和一个电阻串联构成的，其中排在首位的二极管电阻可以影响开关电路触发的阈值，当存在强电磁脉冲干扰时，若超过最大防护电压阈值会导致耦合至被保护端口的大电流不能快速泄放至地，导致电路过载。在这种情况下，需要设计一个可调电阻来调整被保护端口的箝位电压和开关电路的开启电压。
3. 研究方法与步骤
首先，为了提高耦合至电子设备的大电流泄放速度，可以采用达林顿晶体管结构。达林顿管又叫复合三极管，它采用复合连接方式将两个或更多个三极管的集电极连在一起，将第一只三极管的发射极直接耦合到第二只三极管的基极，依次连接而成。达林顿管的最大特点就是电流放大倍数很高，达林顿管具有增益高、开关速度快、稳定性好等优点。使用时，可以把达林顿管看成是一个具有高电流放大系数的三极管，获得大电流泄放，提高电磁脉冲防护能力。使用晶体管做开关电路时，许多应用需要高的开关速度，提高开关速度的方法有以下使用加速电容和肖特基二极管箍位。
其次，为了提高最大防护电压，可以设计一个可调电阻来调整。触发电路通常由若干二极管串联构成，各二极管的开启电压是个定值，可以考虑串联一个可调节的电阻，通过调节电阻可以调整被保护端口的箝位电压和开关电路的开启电压，从而提高防护电压能力。
再者，为了降低漏电流以及负载电容的问题，可以设计一个保护电路。保护电路由若干个并联的二极管构成，能够承受大电流，用于保护大电流开关电路同时与开关电路一起组成大电流泄放的通路。若干个并联的二极管等效为一个面积为所有并联二极管之和的二极管由于自身有一定的电容，此电容与开关电路的寄生电容串联，两电容串联，使电容值变小，从而可以降低漏电流以及负载电容。
4. 参考文献
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5. 工作计划
1、2.20——3.6 查阅资料，填写开题报告，完成外文资料的翻译。
2、3.7——3.20 熟悉MicrowaveOffice环境。
3、3.21——3.31 确定设计思想，按要求进行电路设计。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
