Устройство для формирования на-носекундных высоковольтных импульсовмногоступенчатой формы

 

<»>813712

Союз Советсиик

Соцнапнстмчесиик . Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22). анвлено 09.11.77 (2l ) 2541476/18-21 с присоеинненнем заявки М (5E }M. Кл.

Н 03 К 3/53

1еаудеретеапвй кемитет

СФОР пе лелем иеебретеиий и етерьпии (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень .% 10

Дата опубликования описания 15.03.81 (3) УД К 62 1.373, .2(088. 8) ЮЗЦ >>

С. П. Ашмонтас, A. И. Йаргис и P. Г. Седракян е Ц > > т. > .;;-.;с .:;.>- (>

«к

- ь ь„;„;:.>

Ордена Трудового Красного Знамени институт физик полупроводников АН Литовской ССР (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСЕКУНДНЫХ

l ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСОВ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ

ФОРМЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дпя исследования, настройки и проверки радиотехнических устройств, для измерения переходных процессов в полупроводниковых приборах.

Известно устройство для формирования наносекундных высоковольтных импульсов многоступенчатой формы, содержащее источник питания, коммутирующий элемент, спиральную линию, в котором при замыка- нии коммутирующего элемента на вход спиральной линии подается ступенька над>ряжения, на выходе спиральной линии образуется сигнал многоступенчатой формы.

Так как ступеньки напряжения образуются эа счет отражений в спиральной линии, то на активной нагрузке развивается небольшое напряжение (11 .

Недостатками этого устройства являютдя необходимость использования источника литания очень высокого напряжении и коммутирующих элементов, способных работать дри очень больших напряжениях, а также

2 то, что оно не позволяет независимо регулировать длительность и амплитуду каждой ступеньки в отдельности, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство . для формирования наносекундных высоковольтных импульсов, содержащее источник питания, зарядный резистор, коммутирующий элемент и формирующую линию. Импульс многоступенчатой формы получается путем складывания различных по амплитуде и длительности импульсов f2).

Недостатками данного устройства является то, что оно не позволяет независимо и в широких пределах изменять амплитуду и длительность каждой ступеньки формируемого импульса в отдельности и тем самым получить импульсы сложной формы, не позволяет менять отношение амплитуды напряжения каждой ступеньки более чем в 2 раза, и тзкже сложность конструкции, поскольку необходимо использовать тройники и несколько формирующих линий.

813712

Цель изобретения - явпяется расширение динамического диапазона регупирования амплитуды и длительности ступенек нмпупьса при упрощении конструкции устройства. 5

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник питания, зарядной резистор, коммутирующий элемент и формирующую линию, в разрывы центрапьного проводника формирующей линии вклю- io чены резисторы с поперечным сечением, равным поперечному сечению центрапьного проводника формирующей линии и длиной, равной одной трети пути, проходимого электромагнитной волной за время перепа да напряжения, а расстояние 00 между коммутирующим элементом и q -ым ре. зистором выбирается равным где Y — скорость распространения электромагнитной волны;

Т„- длительность q -ой ступеньки и мпу льса.

На чертеже изображена схема устройства для формирования наносекундных высоковопьтных импульсов многоступенчатой формы.

Схема содержит источник 1 постоянного тока, соединенный через зарядной резистор 2 с коммутирующим элементом 3 и формирующей линией 4, в разрывы центрального проводника которой включены резисторы 5-1, 5-2 и 5-п

Устройство работает следующим обра35 зом.

При замыкании коммутирующего элемента 3 происходит разряд формирующей пинии между коммутирующим элементом и резистором 5-1, и формируется первая

40 ступенька импульса с амплитудой 0„и длительностью Т -«где y — скорость

2Р

1-ll электромагнитной волны в пинии, а дпина участка формирующей линии между коммутирующим энементом и резистором

5-1. Эатем разряжается участок линии от резистора 5-1 до резистора 5-2, и формируется вторая ступенька с амппиту22.

aoN он=о .н — в — гпе Н - вопновое сопротивление, а . — сопротивление ре- >о зистора 5-1. При этом длительность ступеньки определяется длиной участка линии между резисторами 5-1 и 5-2. Таким образом резистор 5-1 в формирующей линии расположен . на расстоянии 1„= Т„от ком-55

V мутирующего элемента, резистор 5-2 на расстоянии 02- (7„+Та ) где Т - длитепьV ность второй ступеньки импульса.

Для получения — ступенек напряжения в разрывы центрального проводника формирующей линии 4 необходимо включить резисторов. При этом и -ый резистор в формирующей линии расположен на расстоянии е (я 1

K = — (Т+Т w...+Т„ )= — g ТЯ. от коммутирующего элемента, т — длительность 1 -ой ступеньки импульса.

Изменяя расстояние между резисторами можно изменять длительность ступенек, а изменяя сопротивление резисторов можно легко менять амплитуды ступенек формируемого импульса в широких пределах.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет независимо регулировать амплитуду и длительность каждой ступеньки в отдельности. Qm того, чтобы не нарушапась прямоугольность ступенек формируемого импупьса, поперечное сечение резисторов 5-1, 5-2 и 5- II равно поперечному сечению центрального проводника формирующей линии. йлина резисторов

5-1, 5-2 и 5- g определяет длительность времени перепада напряжений формируемого импульса. Поэтому для получения импульса с временем перепада напряжений, равным l > Iдпина резисторов равна

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получать перепады напряжений с кронтами не хуже 1 нсек., a так как конструкция его значительно проста, то себестоимость незначительна; кроме того устройство позволяет получать импульсы сЛожной формы более простыми техническими средствами.

Формула изобретения

Устройство для формирования нанос —. куидных BbIcoKoBGIIb THblx импульсов многоступенчатой формы, содержащее источ ник питания, зарядной резистор, коммутирующий элемент и формирующую линию, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона регулирования амплитуды и длительности ступенек импульса при упрощении конструкции устройства, в разрывы центрапьного проводника формирующей линии включены резисторы с поперечным сечением, ра вным поп ереч ном у сече ни ю цен тра ль ного проводника формирующей линии, и апиной, равной одной трети пути, проходимого электромагнитной волной за время перепада напряжения, а расстояние 0„меж5 8137 12 6 ду коммутирующим элементом и и -ь м Источники информации

l Э резистором выбрано принятые во внимание при экспертизе

Ч

6 = — Ст., П 2111 1. Льюс М. и Уэльс Ф. Миллимикросег r где Ч вЂ” скорость распространения элекТро- кундная импульсная техника. Энергия, магнитной волны; 1956, с. 117.

7; - длительность . -ой ступеньки 2. Акдентрированная заявка Великобриимпульса. i277351, arr. H 3 R, 14.0672.

Составитель В. Казаков

Редактор Л. Повхан Техред A.Eàáèíåö КорректорЕ. Рошко

Заказ 808/76 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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