Формирователь высоковольтных импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в качестве источника импульсов для возбуждения, например, ультразвуковых пьезопреобразователей и т.д.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет получения одиночных или серии одно- полярных коротких импульсов заданной амплитуды.

На чертеже приведена принципиальная-электрическая схема формирователя.

Формирователь содержит лавинный транзистор 1 с нагрузкой 2 в цепи эмиттера транзистора 1, резистор 3

.подсоединенный к базе транзистора 1, накопительный конденсатор 4 в цепи коллектора транзистора 1, диод 5, катод которого подключен к общей шине 6, а анод подключен к эмиттеру транзистора 1, и катушку 7 индуктивности, подсоединенную к коллектору транзистора 1,

Формирователь импульсов работает следующим образом.

Прямоугольный положительный импульс через резистор 3 открывает транзистор 1 и в течение этого синхронизирующего импульса в катушке 7 индуктивности увеличивается ток, т.е. накапливается энергии. По окончании

4

С&

сд

со

положительного прямоугольного синхронизирующего импульса транзистор закрывается и накопленная в катушке 7 энергия заряжает накопительный конденсатор 4 до высокого напряжения. По мере нарастания напряжения на конденсаторе 4 наступает момент, когда это напряжение достигает напряжения пробоя лавинного транзистора 1 и он пробивается. В этот момент времени на нагрузке 2 выделяется короткий импульс положительной полярности. Диод 5 в этой схеме выполняет две функции. Первая функция - это шунтирова- ние нагрузки 2 в течение действия положительного прямоугольного синхронизирующего импульса, который имеет намного большую длительность и намного меньшую амплитуду, чем сформиро- ванный импульс на нагрузке 2 после пробоя транзистора 1. Без этого диода схема на одном транзисторе выполняет Функции эмиттерного повторителя и, если амплитуда синхронизирующего импульса не намного меньше напряжения источника питания, через катушку 1 ток практически не течет и не происходит накопление энергии. Вторая функция - это укорачивание среза формируемого импульса. Это происходит следующим образом. Прямое импульсное сопротивление диода 5 в первый момент времени велико, поэтому весь коллекторный ток течет через нагрузку 2 и резистор 3. При этом большая часть тока течет через нагрузку 2. По истечении времени прямое импульсное сопротивление диода 5 спадает по величине, в результате чего соста- вляющая тока нагрузки уменьшается, так как начинается шунтирующее действие диода 5.

После формирования импульса на нагрузке 2 лавинный транзистор 1 за-

О Q

5

5

крывается и оставшаяся энергия в контуре, состоящем из катушки 7 и конденсатора 4, начинает колебательное движение. Получаем импульс на коллекторе транзистора 1. Однако по окончании его наблюдается колебательное по- слезвучание. Для исключения после- звучания последовательно с катушкой 7 индуктивности подсоединен диод 8. Если в катушке 7 индуктивности в течение синхронизирующего импульса накапливается столько энергии, что ее хватает на несколько зарядов конденсатора до пробивного напряжения лавинного транзистора 1, тогда на нагрузке 2 получают серию из нескольких импульсов, период повторения которых составляет около четверти периода колебаний контура из катушки 7 индуктивности и конденсатора 4.

Формула изобретения

Формирователь высоковольтных импульсов, содержащий транзистор, коллектор которого через катушку индуктивности соединен с шиной источника питания и обкладкой накопительного конденсатора, нагрузку, диод, база транзистора соединена с источником входного сигнала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения одиночных или серии однополярных коротких импульсов заданной амплитуды, в качестве транзистора использован лавинный транзистор, эмиттер которого через параллельно соединенные нагрузку и диод соединен с общей шиной, причем диод включен в прямом направлении относительно источника питания, вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с общей шиной.

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве источника импульсов для возбуждения, например ультразвуковых преобразователей и т.д. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет получения одиночных импульсов или серии однополярных коротких импульсов заданной амплитуды. Устройство содержит лавинный транзистор 1 с нагрузкой 2 в цепи эмиттера транзистора 1, резистор 3, накопительный конденсатор 4 в цепи коллектора транзистора 1, диод 5, общую шину 6 и катушку 7 индуктивности, подсоединенную к коллектору транзистора 1. Если в катушке 7 в течение синхронизующего импульса будет накоплено столько энергии, что ее будет достаточно на несколько зарядов конденсатора до пробивного напряжения лавинного транзистора 1, то на нагрузке 2 сформируется серия из нескольких импульсов, период повторения которых будет около четверти периода колебаний контура, состоящего из катушки 7 индуктивности и конденсатора 4. 1 ил.