Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/01 H03K6/02 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различной аппаратуре для повышения амплитуды выходных импульсо импульсных усилителей. Известна диодно-конденсаторная схема умножения напряжения, в которой может быть получено умноженное постоянное напряжение или напряжение, образованное из суммы умноженного постоянного напряжения и импул ного напряжения fl. Недостатком указанной схемы умно жения является наличие постоянного напряжения в паузах между выходными импульсами. Цель изобретения - повышение амп литуды импульсов и устранение посто янной составляющей выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что вход схемы умножения напряжения между коллекторным и эмитте ным выводами транзистора эмиттерног повторителя, а выход схемы умножения напряжения через ключ соединен с выходной клеммой формирователя импульсов , На фиг.1 и 2 представлены схемы формирователя импульсов. Формирователь импульсов содержит эмиттерный повторитель на транзисторе 1 и резисторе 2, На выходе формирователя импульсов подключен к/шчевой транзистор 3 с базовым резистором k, параллельно которому может быть включен конденсатор 5 для ускорения процесса открытия транзистора 3 и уменьшения тем самым длительности переднего фронта выходного импульса. Между коллекторным и эмиттерным выводами транзистора 1 подключен вход диодно-конденсаторной схемы умножения напряжения. На фиг.1 схема умножения содержит пять диодно-конденсаторных цепочек и состоит из конденсаторов 6-10 и 39 диодов 11и15. На фиг о 2 схема умножения содержит шесть диодно-конденсаторных цепочек и состоит из диодов 11-1б и конденсаторов 6-10,17. Работа формирователя импульсов (Оиг.1) происходит следующим образом , При отсутствии входных импульсов транзистор 1 закрыт, конденсатор 6 заряжается через диод 11 и эмиттерный резистор 2 от источника 18 питания. При поступлении на базу транзистора 1 входного импульса положительной полярности транзистор 1 открывается, и конденсатор 6 через открытый транзистор 1 и диод 12 заряжает конденсатор 7По окончании входного импульса транзистор 1 закрывается, а заряженный конденсатор 7 и последовательно соединенный с ним источник 18 через диод 13 заряжают конденсатор 8. Одновременно конденсатор 6 подзаряжается от источника 18 через диод 11. С приходом следующего импульса гран зистор 1 опять открывается, и от заряженных конденсаторов 6 и 8 через открытый транзистор 1 и диоды 12 и 1 заряжаются конденсаторы 7 и.9. По окончании этого импульса транзис тор 1 закрывается, и от последовател но соединенных источника 18 и задер жанных конденсаторов 7 и 9 4iepe3 ре зистор 2 и диоды 11, 13 Н 15 заряжаются конденсаторы 6, 8 и 10. Таким образом, в установившемся режиме работы на конденсаторе 6 образуется постоянное напряжение ).д, где Е - напряк(ение источника 18 питания, l2g- падение напряжения на резисторе 2 от зарядного тока конденсаторов 6, 8, 10 на момент окончания паузы импуль сами, и А - падение напряжения на ди де 11. . На конденсаторах 7. 8, 9 и 10 в установившемся режиме работы образу ся постоянные напряжения --, Уд, где 1)2,- амплитуда в ходного импульса на змиттерном рези торе 2, и« - падение напряжения на соответствующих диодах 12, 13 и Т или 5При умеренной величине сопротивления внешней нагрузки, подключаемо к -выходным клеммам формирователя импульсов, величина тока нагрузки и соответственно, зарядного тока кон-денсаторов 6, 8 и П будет небольшо Тогда величины Ц. также невелики напряжение на конденсаторе 6 становится близким к вели(ине Е напряжения источника 18 питания, а на конденсаторах напряжение близко к величине амплитуды «ыходных импульсов на эмиттерном резисторе 2. В паузе между импульсами транзис- тор 3 закрыт обрйатным смещением на его база-эмитт%рном переходе, создаваемым прямым падением напряжения на открытом в это время диоде 15Напряжение не внешней нагрузке близко к нулю, так как сопротивление базаколлекторног перехода закрытого транзистора 3 достаточно велико по сравнению с сопротивлением внешней нагрузки, и основная часть напряжение Е источн1 а питания и последовательно соединенных с ним конденсаторов 7 , 9 падает на база-коллекторном переходе транзистора 3, а незначительная часть - на внешней нагрузке.- 5 -,/ При ;подаче на базу транзистора 1 входного импульса положительной полярности огцновремеино с открытием транзистора 1 ( фиг,1 ) открывается транзистор 3 за счет протекания через го эмиттерно-базовый переход и резистор k части разрядного тока последовательно соединенных конденсаторов 6, 8 и 10 , в результате чего к внешней нагрузке через открытый транзистор 3 прикладывается суммарное напряжение на резисторе 2 и на последовательно соединенных заряженных конденсаторах 6, 8 и 10, вследствие чего Va внешней нагрузке образуется выходной импульс, совпадающий по фазе с входным, амплитуда которого во много раз может ..превышать амплитуду выходных н мп льсов эмиттерного повторителя, причем амплитуда выходных импульсов может также значительно превышать величину напряжения Е источника питания. Аналогичным образом работает формирователь импульсов по схеме фиг.2, только выходной импульс повышенной амплитуды на его выходе образуется в паузе между входными импульсами, В этой паузе транзистор 1 закрыт, а транзистор 3 открыт положительным перепадом напряжения на эмиттернобазовом переходе вследствие разности напряжений на последовательно соединенном источнике питания, конденсаторах 7, 9 и 17 и конденсаторах 6, 8 и 10. в результате этого к внешней нагрузке через открытый транзистор 3 прикладывается суммарное. : напряжение Е источника питан ия и последовательно соединенных конденсаторов 7, 9 и 17, вследствие чего на внешней нагрузке образуется выходной им пульс напряжения повышенной амплитуды . При амплитуде входных импульсов, близкой к величине Е напряжения исто ника питания, т.е. при работе в режи ме с большими амплитудами входных импульсов, на выходе формирователей импульсов (фиг.1 и 2) могут быть получены импульсы с амплитудой, близ кой к величине Е, Наряду с возможностью получения выходных импульсов с повышенной амплитудой формирователь импульсов одновременно обеспечивает возможность получения повышенного постоянного напряжения, превышающего напряжение Е. источника питания, образуемого из суммы напряжения Е источника питания и напряжений последовательно соедине ных заряженных конденсаторов (фигЛ) или 7, 9 и 17 (фиг.2). Изменением количества диодно-конденсаторных цепочек в схеме умножения напряжения можно получить необходимую величину повышенной амплитуды выходных импульсов формирователя или необходимую величину повышенного постоянного напряжения. Вход схемы умножения может быть подключен к любому усилительному кас каду (эмиттерному повторителю с симметричными п-р-п- и р-п-р-транзисторами, к усилителю с общим эмиттером и т.п.). Вместо транзисторов в 7 НН-г V Й« 36 формирователе импульсов могут быть использованы и др гие типы усилительных элементов, например полевые транзисторы. Использование изобретения позволяет получить выходные импульсы с амплитудой 66 В на внешней нагрузке величиной 30 кОм при амплитуде входных импульсов 20 В и напряжений источника питания В, а при использоч вании в формирователе импульсов эмиттерного повторителя с симметричными п-р-п- и р-п-р-транзисторами - выходные импульсы с амплитудой на внешней нагрузке величиной 10 кОм при амплитуде входных импульсов 15 В и напряжении источника питания В. Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий диодно-конденсаторную схему умножения напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения амплитуды импульсов и устранения постоянной составляющей выходного напряжения, вход схемы умножения напряжения подключен между коллекторным и эмиттерным выводами транзистора эмиттерного повторителя , а выход схемы умножения напряжения через ключ соединен с выходной клеммой формирователя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Киш-Селдеми Ференц. Новое в технике телевизионного приема. Пер. с М. Связь, 197, с.76, вёнг. рис.63 прототип). 3 Hh /J 5 V