Каскадный генератор прямоугольныхимпульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистические

Респубпии >813713 (SI ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21.07.78 (21)2631733/18-21 с поисоедннением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 15.03.81 (51)М. Кл.

Н 03 К 3/53 твсударстееиний комитет

СССР ив делам изобретений и открнтий (53) УДК621.373 (088.8 ) (72) Автор . изобретения

В. Г. Филиппов (7!) заявитель (54) KACKALlHhIA ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к технике генерирования мощных импульсов напряжения и может быть использовано при разработ- ке источников питания импульсных ускорителей заряженных частиц. известен импульсный генератор на фор- мирующих пиниях, содержащий искусственньте двойные пинии, соединенные последовательно с нагрузкой, коммутатор, источнИки высокого напряжения, последовательно соединенные разделительные дроссепи, через которые включены входы искусственных двойных линий, при этом вход первой пинии подключен к коммутатору непо/ средственно (11.

Недостатками этого генератора являютт5 ся искажение формы выходного импульса напряжения и малый коэффициент испопьзования по напряжению вследствие падения напряжения на разделительных дрос20 селях при срабатывании коммутатора.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является каскадный генератор прямоугольных импульсов, со2 держащий источник питания, зарядные резисторы, конденсаторы связи, нелинейные индуктнвности, двухступенчатые формиру.ющие линии, выходы которых включены последовательно, а входы электрические подключены к электродам разрядников (2j.

Недостатком данного генератора явля» ется его сложность, вызванная необходимостью обеспечения в нелинейных индуктивностях разного времени перехода из ненасыщенного состояния в насыщенное, в зависимости от номера каскада, с тем, чтобы начало переходного процесса во всех линиях было одновременным. B сиучае применения нелинейных индуктивностей с одинаковыми характеристиками, что практически значительно проще выполнить, они обеспечивают разделение переходных процессов в цепях управления разрядников и формирующих линиях и формирование фронта импульса в коммутируемой линии с длитепьностью, меньшей времени коммутации, но не обеспечивают синхронного формирования крутого фронта импульса во

81371 всех линиях, так как разрядники срабатывают поочередно, и время между срабатываниями разрядников первого и последне го каскадов достигает несколько сотен наносекунд, а поскольку индуктйвности обеспечивают равное время задержки, то и начало переходных процессов в пиниях неодновременно, что приводит к удлинению фронта выходного импульса генератора.

Цель изобретения — обеспечение синхронного формирования фронта импульсов повышенной крутизны во всех . линиях.

Поставленная цепь достигается тем что в каскадном генераторе прямоугольных импульсов, содержащем источник питания, зарядные резисторы, двухступенчать>е формирующие линии, вь>ходь> которых вк и юч ены после довате нь но, а входы электрически подключены к электродам разрядников, один из электродов каждого разрядника подключен ко входу своей двухступенчатой формирующей линии через нелинейную индуктивность и через конденсатор связи соединен с одноименным электродом предыдущего разрядника, причем электрод первого разрядника через конденсатор связи соединен с общей шиной, а в цепь соединения выхода первой двухступен30 чатой формирующей линии с общей шиной включен управляемый разрядник.

Благодаря введению в цепь соединения выхода первой двухступенчатой формирующей линии с общей шиной управляемого разрядника,а также соединению емкостей связи и нелинейных индуктивностей по предложенной схеме в разрядном режиме практически одновременно на искровых промежутках всех разрядников обеспечи40 вается удвоенное напряжение, тем самым достигается синхронное формирование фронта импульсов во всех линиях.

На чертеже нредставпена схема конст рукции трехкаскадного генератора.

Схема содержит источник 1 питания, зарядные резисторы 2, двухступенчатые формирующие пинии 3, выходы которых соединены последовательно и через разделительный разрядник 4 подключены к нагрузке 5, а входы через нелинейные индуктивности 6 подключены к разрядникам

7. Одноименные эпектроды разрядников соединены между собой, а электрод раз- 55 рядника первого каскада с общей шиной через конденсаторы связи 8. В цепь соединения выхода первой двухступенчатой

Д формирующей линии с общей шиной включен управляемый разрядник 9.

Устройство работает следующим образом.

После заряда от источника 1 питания через зарядные резисторы 2 двухступенчатых линий 3 до необходимого уровня напряжения производится коммутация разрадника 9. При этом потенциалы обк»адок

А и С всех двухступенчатых линий, равные+ОО>становятся равными нулю, B потен. циалы обкпадок В и выводы разрядников

7 изменяются от нуля до - >.>, В то же время потенциалы, разрядников 7 вспедствие нелинейных индуктивностей, обладающих в этот момент большим сопротивлением, и конденсаторов связи 8 продолжают оставаться некоторое время прежними, т.е. равными +Оо, При этом на всех разрядниках 7 одновременно появляется удвоенное напряжение, поспедние практически одновременно пробиваются. При появлении тока нелинейные индуктивности одновременно резко входят в насыщение, сопротивление их становится мапо, и в каждой

»инни синхронно формируются импульсы с крутым фронтом. В результате >>а выходе генератора формируется импупьс напряжения также с крутым фронтом.

Предложенная схема генератора позволяет, значительно увеличить крутизну фронта выходного импульса напряжения.

Формупа изобретения

Каскадный генератор прямоугольных импульсов, содержащий источник питания, зарядные резисторы, конденсаторы связи, нел»>нейнь>е индуктивности, двухступенчатые формирующие линии, выходы которых включены поспедовательно, а входы электрически подключены к электродам разрядников, о т л и ч а ю щ и,й с я тем, что, с целью обеспечения синхронного формирования фронта импульсов повышенной крутизны во всех пиниях, один иэ эпектродов каждого разрядника подключен ко входу своей двухступенчатой формирующей линии через нелинейную индуктивность и через конденсатор связи соединен с одноименным электродом предыдущего разрядника, причем электрод первого разрядника через конденсатор связи соединен с общей шиной, а в цепь соединения выхода первой двухступенчатой формирующей пинии

813713 с общей шиной включен управляемый разрядник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

M 296211, кл.

2. Авторское

И 445131, кл, { прототип) . б свидетельство СССР

Н 03 К 3/02, свидетельство СССР

Н 03 К 3/53, 08.10.71

ВНИИПИ Заказ 808/76 Тираж 988 Подписное

Фютиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4