Импульсный модулятор Советский патент 1991 года по МПК H03K3/53 

Ё

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиопередающих устройствах РЛ С и электрических установках различного назначения. Целью изобретения является уменьшение длительности заднего фронта при сохранении плоской вершины выходного импульса. Модулятор содержит генератор 1 импульсов, нагрузку 2, дрейфовый диод 3 с резким восстановлением, конденсатор 4 и источник 5 напряжения смещения. Модулятор позволяет формировать импульсы с длительностью заднего фронта 2 не. 2 ил.

Шиг.1

ON О

Ю Ы 4

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиопередающих устройствах РЛС и электрофизических установках различного назначения.

Целью изобретения является уменьшение длительности заднего фронта при сохранении плоской вершины выходного импульса.

На фиг.1 приведена схема импульсного модулятора; на фиг.2 - временная диаграмма напряжения на нагрузке.

Импульсный модулятор содержит генератор 1 импульсов, нагрузку 2, дрейфовый диод 3 с резким восстановлением (ДДРВ), конденсатор 4 и источник 5 напряжения смещения.

Положительный полюс источника 5 напряжения смещения соединен с катодом диода 3 и через конденсатор 4 подключен к первому выводу генератора 1 импульсов, первому выводу нагрузки 2, общей шине и отрицательному полюсу источника 5 напряжения смещения. Второй вывод генератора 1 импульсов соединен с вторым выводом нагрузки 2 и анодом диода 3.

Импульсный модулятор работает следующим образом.

На конденсатор 4 от источника 5 подается постоянное напряжение DC, приблизи- тельно равное амплитуде импульса, который требуется сформировать. Полярность напряжения на конденсаторе 4 должна совпадать с полярностью импульсов, формируемых генератором 1. Напряжение на конденсаторе 4 смещает ДДРВ 3 в запорном направлении.Генератор 1 вырабатывает высоковольтный импульс (фиг.2,а), и напряжение на нагрузке 3 возрастает до тех пор, пока оно не превысит напряжение Uc на конденсаторе 4, При повышении напряжения на нагрузке 2 до уровня 1)с ДДРВ 3 открывается и в его базу вносится заряд накачки, Напряжение на нагрузке 2 больше не растет, и формируется плоская часть импульса. При уменьшении импульса генератора 1 ниже уровня Uc заряд в ДДРВ 3 начинает рассасываться по цепи: конденсатор 4, ДДРВ 3, параллельное соединение нагрузки 2 и внутреннего сопротивления генератора 1. Вследствие большой проводимости ДДРВ 3 вплоть до окончания процесса рассасывания напряжение на нагрузке Поддерживается приблизительно

равным напряжению на конденсаторе Uc (фиг.2, б). Время рассасывания определяется уровнем накачки и регулируется амплитудой исходного импульса от генератора 1 или

постоянным смещением на конденсаторе 4. На конечной стадии рассасывания носителей ток через ДДРВ 3 резко обрывается и на нагрузке 2 формируется крутой задний фронт. Ток рассасывания на этапе восстановления ДДРВ равен Uc/r, где г - сопротивление параллельно соединенных сопротивления нагрузки 2 и внутреннего сопротивления генератора 1. Резкое восстановление ДДРВ реализуется при токах,

приблизительно равных gNVsS, где S - площадь контактов прибора.

Были проведены испытания макета модулятора. Генератор 7 формировал на нагрузке 75 Ом колоколообразный импульс с

амплитудой 1600 В и полушириной 0,5 мкс. Напряжение на конденсаторе 4 составляло 1300 В. ДДРВ был изготовлен по диффузионной технологии из n-кремния и имел следующие параметры:

Структура Концентрация легирующей примеси слоев: р+ -1019 см , толщина слоя 40 мкм;п - 1014см 3, толщина слоя 300 мкм-,п+ - 10 , толщина слоя 20 мкм. Площадь контактов 0,3 см2.

С помощью описанной схемы на нагрузке был сформирован импульс, аналогичный приведенному на фиг.2, б, с амплитудой 1300 В и длительностью заднего фронта 2 не (по уровням 0,1 и 0,9). Сильные отклонения

тока восстановления от величины gNVsS как в сторону повышения, так и в сторону уменьшения существенно затягивали формируемый фронт.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий источник напряжения смещения, положительный полюс которого соединен с катодом диода и через конденсатор подключен к общей шине, первому выводу нагрузки, отрицательному полюсу источника напряжения смещения и первому выводу генератора импульсов, второй вывод которого соединен с вторым выводом нагрузки, отличающийся тем,

что, с целью уменьшения длительности заднего фронта при сохранении плоской вершины выходного импульса, в качестве диода использован дрейфовый диод с резким восстановлением, причем его анод соединен с вторым

выводом нагрузки.

/

/

N

Фиг. 2