Генератор импульсов Советский патент 1977 года по МПК H03K3/26 H03K3/35 

Изобретение относится к области нмпульсной техники и может быть использовано в качестве задающего генератора нмпульсов микросекундной и ианосекундной длительности. Известны транзисторные генераторы, в которых индуктивность используется в качестве хронирующего элемента, вольтамперная характеристика которого имеет Л-образную форму с падающим участком. Сигнал обратной связи в них снимается с коллекто-ра транзистора, к которому подключена хронирующая индуктивность и инвертируется дополнительным транзистором с целью поворота фазы до 360° I. Недостатком таких генераторов является низкая частота генерации. Цель изобретения повышение частоты генератора. Это достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем транзистор, коллектор которого через последовательно соединенные дроссель и резистор соединен -с источником питания, диод и конденсатор обратной связи, конденсатор обратной связи включен между базой транзистора и точкой соединения дросселя и резистора, а база транзистора через дополнительный диод соединена с общей точкой. На фиг. 1 приведена схема генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы и вольт-амперная характеристика. Генератор импульсов собран на транзисторе /, конденсаторе обратной связи 2. Элшттерный переход транзистора / защунтирован диодом 3. Коллекторная нагрузка транзистора представляет собой последовательно включенные резистор 4 и дроссель 5. Конденсатор 2 включен между базой транзистора и точкой соединения резистора 4 -и дросселя 5, резистор 6 обеспечивает начальный ток .базы транзистора при работе в автоколебательном . Резистор 7 является нагрузкой генератора. При включении источника питания 8 конденсатор 2 зарял ается через резистор 4 и эмиттерный переход транзистора. Потенциал точки соединения резистора 4 и дросселя 5 понижается но мере заряда конденсатора 2. Транзистор 1 насыщен, ток через дроссель 5 растет и наступает момент, когда потенциал точки соединения резистора 4 и дросселя 5 начинает расти. Пока транзистор насыщен, для схемы характерно соотношение; /и : Ус Ч- /i , где IK - ток через резистор 4 1с - ток через конденсатор 2 (практи- чески ток базы); /i - растущий ток через дроссель 5. Через конденсатор 2 растущее напрял ение на резисторе 4 поступает ,на базу транзистора, в результату ток базы уменьщается. С .другой стороны, ток .коллектора транзистора продолжает увеличиваться и в определенный момент времени (см. фиг. 2) величина тока базы перестает удовлетворять условию насыщения транзистора: / , где /6 - ток базы; IK - ток коллектора; р - коэффициент усиления транзистора. В этот момент уменьщается скорость увеличения тока индуктивности, соответствеино уменьщается и ЭДС самоиндукции. Транзистор еще больще подзапирается. ЭДС самоиндукции меняет свою полярность и в результате лавинообразного процесса транзистор запирается. На участке временной диаграммы диод 3 смещен в прямом направлении, транзистор заперт. В этот период энергия, .накопленная в индуктивности, расходуется в контуре: дроссель 5 - конденсатор 2 - диод 3 (смещается в прямом направлении) - общая точка (корпус) - выходная нагрузка 7 - дроссель 5. На нагрузке 7 формируется остроконечный И мпульс косинусной или косинус-квадратной формы, амплитуда которого может превышать напряжение питания. На участке ti-/2, когда транзистор / заперт, характерно соотиощение: /I - /С + / . По мере того, как уменьщается запас энергии дросселя 5, уменьщается ток через конденсатор 2, фактически запирающий транзистор /, и как только выполняется условие:

транзистор начинает приоткрываться. В момент времени /2 ЭДС дросселя 5 снова меняет полярность, ток базы транзистора возрастает и возникает лавинообразный процесс: изменение ЭДС самоиндукции вызывает понижение потенциала точки соединения дросселя 5 и резистора 4, что, -в свою очередь, вызывает еще больщее отпирание транзистора /, который в итоге оказывается в насыщенно.м СОСТО.ЯНИИ.

На фиг. 2 изображена вольт-амперная характеристика дросселя 5 в аппроксимирозанном виде. На участке /-2 (фиг. 2) ток намагничивания растет по экспоненте, стремясь к величине:

отношение токов /max и /min мнло, благоднря чему частота генератора повыщается. Максимальиое значение тока через индуктивность остается велико, поэтому амплитуда импульса остается достаточно большой и может превышать напряжение питания.

Координата V точки 5 (фиг. 2) на оси

Li вольт-амперной характеристики зависит от высокочастотности транзистора и величины тока.

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержащий транзистор, коллектор которого через последовательно соединенные дроссель и резистор соединен с источником питания, диод и конденсатор обратной связи, отличающийся

тем, что, с целью повыщения частоты генера7 -« - где IL - ток намагничивания дросселя 5; л- - напряжение питания; Ri - сопротивление резистора 4. В точке 2 (фиг. 2) транзистор выходит из насыщения и развивается лавинообразный процесс, во время которого ЭДС .самоиндукции дросселя 5 уменьщается, стремясь сменить полярность и в итоге представляющая точка оказывается в положении 3 (фиг. 2). При этом в отличие от Л -образной вольт-амперной характеристики для низкочастотных L-генераторов, в которых во время лавинообразных процессов можно принять //, const, для описываемого устройства в связи с тем, что время лавинообразного процесса соизмеримо с периодом повторения, IL const, так как ток во время лавинообразного процесса продолжает изменяться. На участке 5-4 (фиг. 2) ток намагничивания постепенно уменьшается и в точке 4 (фиг. 2) снова развивается лавинообразный процесс, в результате которого представляющая точка попадает в положение 1 (фиг. 2). На участке /-2 (фиг. 2) падение напряжения на дросселе 5 уменьщается от U до t/2- За счет емкостной обратной связи это изменение напряжения с резистора 4 подается на базу транзистора /, степень насыщения которого умепьщается. Таким образом, на участке „-1 (см. фиг. 2а) выполняется соотношение:Ш, f/,-C/2, где Af/6 - приращение потенциала базы траизистора в паузе между импульсами;t/i и t/2 - координаты представляющей точки на оси и L вольт-амперной характеристики. ПОСКОЛЬКУ / -1.. max ПИП - f5 nun

-569008

5i 6

тора, конденсатор обратнойсвязи включен Источник информации, принятый во внимежду базой транзистора иточкой соедине- мание при экспертизе: ния дросселя и резистора, абаза транзистора через дополнительный диод соединена с1. Авторское свидетельство СССР общей точкой.5 № 349081, кл. Н 03 К 3/26, 1972.