Формирователь импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано для фор мирования импульсов, амплитуда которых превышает напряжение источника питания. . По основному авт. св. № 7О6919 извес... тен формирователь импульсов, который содержит входной транзистор, а также п ячеек, Б каждую из которых входит конденсатор, диод, резисторы, а также ключевой и управляющий транзисторы .Во время формирования переднего фронта, выходного импульса через коллекторные резисторы входного и ключевых транзисторов протекают токи, подзаряжающие ко денсаторы, а во время формирования вершины выходного импульса через эти же резисторы протекает выходной ток, потреб ляемый нагрузкой TilДля обеспечения на выходе формирователя заданного нагрузочного тока решаю- щим является выбор сопротивления коллекторного резистора ключевого транзистора последней ячейки. Это обьясняется тем, что сопротивление этого разистора значительно превышает сумму .. сопротив- . лений остальных//коллекторных резисторов входного и ключевых транзисторов. Из этого следует-.также, что в .указанном резисторе выделяется большая часть мощности, рассеиваемой в формирователе во время вьфаботкн импульса на его выходе. С другой стороны, в промежутках между импульсами на выходе формирователя бсхльшая часть мощности, рассеиваемой в формирователе, выделяется в коллекторном резисторе входного транзистора. Следует отметить , что коэффициент полезного действия, а именно, отношение мощности, выделяемой в нагрузке, к сумме этой мощности и мощности, рассеиваемой в формиро- вателе, много меньше единицы. . Целью изобретения является повышевке коэффициента полезного действия формирователя импульсов. Для достижерия указанной цели в устройство, содержащее входной транзистор и п ячеек, в каждую из которых входит конденсатор, диод , резисторы, ключевой и управл5пощий транзистор , ввецены развязывающие эмиггерные повторители и п( попнительные диоды , при этом обкладка каждого конденсатора и нагрузка устройст подключены к коллектору транзистора типа п - р - п предыдущего каскада через развязывающий эмиттерный повторитель типа п - р - п , переход база - эмиттер которогб зашунтирован допрлнительным ди одом в обратном включении. На чертеже приведена принципиальная схема формирователя. Устройство содержит ячейки п в которые входят транзисторы 2 -2 и 3/-3п, конденсаторы 4 -4, сщоды 5,-5п, резисторы 6 -6,, 7, -7п, ,9 -9, а также входной транзистор 1О с коплек- торным резистором 11. Кроме того, в кажду ячейку - введены соединительный транзистор 12- и разделительный диод 13 и в формирователь введены коммутирующий транзистор 14 и входной диод 15. Предлагаемый формирователь импульсов работает следующим образом. При наличии на базе транзистора 1О положительного потенциала он открыт и насыщен . В результате этого закрыт тра зистор 14, открыт и насыщен транзистор 21 .Последний поддерживает открытым насыщенным транзистор , который , в свою очередь, поддерживает транзистор 12. .При этом остальные тра зисторы 3 и 2 открыты и насыщены, а вс транзисторы 12 закрыты. Потенциал на коллекторе транзистора -З,-, , т.е. на выходе формирователя импульсов, поддержи вается близким к О В, а каждый конденса тор 4 заряжен до напряжения, близкого к напряжению Е источника питания. При поступлении на базу транзистора Ю управляющего сигнала (нулевого потенциала) этот транзистор закрывается и потенциал базы транзистора 14 повыщает ся,что вызывает открывание транзистора 14. При этом, если. выполняется соотношениеС. i.2 f f-l. ,-, 4i ./ V, l 10-В где Са - емкость конденсатора Q ; Я - сопротивление резистора Ъ; Ь - коэффициент передачи тока транзисторам Я при включении его по схеме с общим эмиттером, то потенциал катодов всех диодов 5 близок к + 2Е. Транзисторы 2 и 3, закрываются и потенциал базы транзистора 12 начинает повышаться, что вызывает открывание транзистора 12,. При этом, если выпол-няется соотношении С. 771 С . -а :- . - 5п установится близким к + 4Е. Рассуждая подобным образом, получаем, что если при всех j таких, что It;) 4 (п-1), выполняется условие Vi d+i - ±-V . .V ( 8./ , . V, ,B.,-B,2. 9н 10.. Bj.2 TO амплитуда импульсов на эмиттере транзистора 12f , а значит и на выходе формирователя импульсов, близка к + Е 2. Из выражений (1) - (3) следует., что при одинаковой величине напряжения,питающего формирователь и при том же токе нагрузки сопротивление резисторов 11 и 9 вСхеме предлагаемого формирователя превышает сопротивление соответствующих резисторов в схеме известного не менее, чем в В. и Bj раз соответственно. Значит при той же выходной мощности мощность, рассеиваемая предлагаемым формирователем не менее, чем в min ( В,2 ) раз меньше мощности, рассеиваемой известным формирователем. На основании произведенных расчетов с учетом того , что КПД формирователя много меньше единицы, получаем, что КПД предлагаемого формирователя в nni n(,j) раз выше, чем у известного формирователя с той же амплитудой выходного импульса.

Формула изобретения

Формирователь импульсов по авт, св. № 706919 отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента 5 полезного действия устройства , в него введены развязывающие эмиттерные повторители и дополнительные диоды при этом обкладка каждого конденсатора и нагрузка устройства подключены к коллектору о

транаистора типа п - р - п предыдущего каскада через развязывающий эмкттёрный повторитель типа п - р - п, переход базаэмиттер которого -зашунтирован дополните пьным диодом в обратном включении.

Источники информации, принятые бо внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N9706919,. кл. Н ОЗ К 5/О1, 24.01.78.