Формирователь двухступенчатых импульсов

 

ОП ИСАНИ sires

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.02.74 (21) 1995500/26-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.76.Бюллетень М (45) Дата опубликования описания 18.0

1) М. Кл. Н озк 5/01

Государственный комитет

Соаата Министров СССР оо делам изобретений и открытий

) УДК 621.374.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Дьяконов, С. И. Зиенко и И. Л. Каганов (71) Заявитель Смоленский филиал Московского энергетического института (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ДВУХСТУПЕНЧАТЫ Х ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен формирователь двухступенчатых импульсов, содержащий лавинный транзистор, коллектор которого соединен через первич-. 5 ную обмотку выходного трансформатора и резистор с одним полюсом источника питания, через диод - с другим полюсом источника питания и с одной обкладкой накопи тельного конденсатора. Эмиттер транзистора 10 через диод соединен с обшей шиной, а базас источником входного сигнала.

Однако форма импульса, генерируемого известным устройством, значительно отличается от оптимальной. Первая ступень им- 15 пульса имеет не прямоугольную, а экспоненциальную форму, кроме того, отсутствует возможность плавной регулировки ее.

С целью получения прямоугольной формы первой ступени импульса, плавной регулировки ее длительности и уменьшения длительности переднего фронта импульса другая обкладка накопительного конденсатора под ключена к коллектору дополнительного лавинного транзистора другого типа проводимости с элементами базового смел. еп.. „ эмиттер которого соединен с обще. :, и:л--:-.,":. а база - через переменный резистор и конденсатор — с коллектором основного ла: .::-..н-. ного транзистора.

На фиг. 1 представлена схема и:1-".л.п:=.:немого формирователя импульсов; на фиг," временные диаграммы его работы, Предлагаемое устройство содержит оспог ной 1 и дополнительный 2 лавинные -p.::. †. "-. зисторы обратного типа проводимости. i е.— зистор 3 и диод 4 создают необходимо=. смещение между базой и эмиттером гр;шзистора 1 °

Коллектор лавинного транзистора че».;=з первичную обмотку 5 выходного трапсфз„-матора 6, имеющего вторичную нагрузочпу=о обмотку 7, и резистор 8 соединен с опциям полюсом 9 источника питания V, а -.;..ðåÿ

П1 диод 10 — с другим полюсом 11 исто и-.:. .а питания и с одной обкладкой нлклп.=

2 тельного конденсатора 12, другая об .:»;=:::;,"=

511682,<второго соединена с коллектором дополнительного транзистора 2.

База лавинного транзистора 2 через переменный резистор 13 и конденсатор 14 подключена к коллектору транзистора 1.

Диод 15 и резистор 16 совместно с напряжением источника питания V создают п необходимое запирающее смещение на базе транзистора 2, Нагрузочный резистор 17 1О подключен ко вторичной обмотке 7 импульсного трансформатора 6. Диод 18 предотвращает появление выброса обратной полярности. Запуск устройства ироизводится через резистор 19 от дополнительного источника 15 сигнала, задающего необходимую амплиту ду и длительность импульса.

В исходном состоянии транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт и находится в диодном включении. Запирающее смещение ® между базой и эмиттером транзистора 1 создается базовым резистором 3 и диодом

4. Напряжение на его коллекторе равно . Напряжение источника питания п

25 выбирается меньшим Vc благодаря чему диод 10 закрыт, а накопительный конденсатор заряжен до V@ .

Заряд конденсатора 12 происходит по цепи: полюс 9 источника питанияУп, рези- ф)

1 стор 8, конденсатор 12, прямосмещенный коллекторный переход транзистора 2, диод

15, общая шина 20. До напряжения / о заряжен также конденсатор 14, который 35 заряжается от источника питания Ч п

1 через резистор 8, первичную обмотку 5 трансформатора 6, резистор 13 и диод 15.

При подаче отпирающего импульса задан-, ной длительности и необходимой амплитуды через резистор 19 на базу лавинного транзистора он включается и переходит в состояние насыщения, что позволяет увеличить амплитуду разрядного тока, его длительность и уменьшить рассеиваемую мощность на лавинном транзисторе.

С включением транзистора 1 к коллектору транзистора 2 прикладывается положительное напряжения конденсатора 12. Од- р нако, благодаря разрядному току конденса тора 14, транзистор 2 переходит в состояние насыщения. К первичной обмотке 5 трансформатора 6 в первый момент прикладывается все напряжение конденсатора 12, щ так как транзисторы 1 и 2 насьпцены и напряжение на них мало.

Амплитуда импульса первой ступени при этом будет равна

Ч- ЧК (1) и о

Ж7

rye К р —— - — коэффициент транс 4Ь формации трансформатора 6.

В процессе формирования импульса амплитуда первой ступени будет уменьшаться во времени. Однако, если

С12К17»tа (2) где С - емкость конденсатора 12

12

- длительность импульса;

R17

- сопротивление резистора 17, Чв = Va - Krnp

2 (3)

Из работы схемы следует, что длительность первой ступени импульса можно регулировать, меняя величину конденсатора 14 либо резистора 13, На этапе формирования второй ступени импульса транзистор 2, закрыт, к его коллектору прикладывается напряжение, равное т V поэтому транзистор > нужно выбирать из условия:

VN > (4) где 7„- напряжение пробоя лавинного

2 транзистора 2.

17

K2 rnp приведенное к первичной обмотке 5 трансформатора 6, то спад вершины первой ступени импульса будет незначителен, Длительность первой ступени импульса будет определяться временем пребывания транзистора 2 в насыщенном состоянии. В этом состоянии он поддерживается разрядным током конденсатора 14, протекающим в цепи его базы.

Разряд конденсатора по цепи: насыщенный транзистор 1, диод 4, общая шина 20, эмиттерный переход транзистора 2 и резистора 13. Как только ток в базе достигнет граничного значения, транзистор 2 начнет выходить из состояния насыщения. Его запирание происходит под действием напряжения источника питания Чп через резис2 тор 16.

С момента запирания транзистора 2 напряжение на его коллекторе возрастает, что приводит к уменьшению напряжения на первичной обмотке 5 трансформатора 6 и соответственно на резисторе 17 (см. фиг. 1), Как только напряжение на обмотке 5 трансформатора 6 достигнет величины напряжения Vn, диод 10 откроется. Начиная с момента 4 q (см. фиг, 2), напряжение на резисторе 17 будет определяться напряжением Чп . При этом амплитуда второй вту пени будет определяться соотношением

511682

Формирователь двухступенчатых импульс сов, содержаший лавинный транзистор, коллектор которого соединен через первичную обмотку выходного трансформатора и рези стор с одним полюсом источника питания, через диод с другим полюсом источника питания и с одной обкладкой накопитель ного конденсатора, эмиттер транзистора через диод соединен с обшей шиной, а ба за - с источником входного сигнала, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью получения прямоугольной формы первой ступени импульса, плавной регулировки ее длительности и уменьшения длительности переднего фронта импульса, другая обклад ка накопительного конденсатора подключена к коллектору дополнительного лавинного транзистора другого типа проводимости с элементами базового смешения, эмиттер которого соединен с обшей шино i, а база через переменный резистор и конденсатор — с коллектором основного лавинного транзистора.

Составитель Е Ковале

Корректор я Л ейзерл

Редактор Л.Народная Техред Г 1 урилко

Заказ 5Ц 6 Изд. М Щ1 Тиравг 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

С окончанием входного импульса и запирания транзистора 1 начинается процесс восстановления исходного состояния схемы, он складывается из трех этапов. На первом этапе происходит быстрый заряд конденсатора 14 под действием напряжения

Va через прямосмешенный диод 10, по люс 9 источника питания на этом этапе оказывает слабое влияние, так как сопротивление резистора 8 велико. После того, как конденсатор 14- зарядиться до напряже ния источника питания Vn, диод 10 запирается, Начинается второй атал восстановления. На этом этапе конденсатор 14 15 заряжается от источника питания Q „ через резистор 8. Второй этап заканчивает ся, когда напряжение на конденсаторе достигнет напряжения на конденсаторе 12.

На третьем этапе оба конденсатора 14

20 и 12 заряжаются одновременно под действием напряжения Чп через резистор 8, Процесс восстановления заканчивается, когда напряжение на коллекторе транзистора 1 25 станет равным V o.

Схема возвращается в исходное состояние. Лавинный транзистор 2 переходит из закрытого состояния в диодное включение в начале третьего этапа восстановления схемы, когда напряжение на конденсаторах

14 и 12 выравниваются, а ток коллектора транзистора 2 меняет свой знак.

Формула изобретения