Устройство формирования импульсов напряжения прямоугольной формы Советский патент 1982 года по МПК H03K7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ФСЯМИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ

I - ;

Изобретение относится к областей импульсной техники, в частноЬти, к устройствам- формирования электрических импульсов прямоугольной на резистивной или резистивно-емкосгной нагрузке. Устройство может быть использовано для модуляции генераторов СВЧ.

Известно устройство формирования импульсов напряжения прямоугольной формы на резистивной или резистивноемкостной нагрузке.

Это устройство содержит эпёктррнный коммутатор, включенный между исто шиком электропитания и нагрузкой. Длительность формируемого импульса в этих устройствах соответствует длительности включенного состояния электронного коммутатора, определяемого в свою очередь длительностью включения импульса на управляющем входе коммутатора.

Параллельно нагрузке включен ключ формирования спада импульсов, служащий ия быстрого разряда паразитной емкости нагрузки и срабатывающий в момент требуемого окончания импульса на нагрузке. Для функционирования устройства необходимы два управляюацих импульса: один на управляющем входе электронного коммутатора, другой - на формирователе спада импульсов flj.

Недостатком устройства является необходимость в точной синхронизации второго управляющего импульса, который должен появляться в момент окончания

to импу1П са на входе электронного коммутатора в противном случае преждевременное его появление вызывает сквозной ток через коммутатор и шунтирующее устройство, что снижает КПД уст15ройства формирования импульсов.

Наиболее близким техническим реш&нием к изобретению является устройство формирования импульсов напряжения, содержащее параллельно соединенные ключ

20 формирования фронта импульса .и ключ формирования верщаны импульса, включенные в цепь между источником питания и нагрузкой, параллельно которой включены резистивный депитеиь налр$ Жвния обратной связи и ключ формирования спада импульсов, вход, которого подключен к выходу устройства управления, второй выход которого подключен к источнику формирования фронта импульса. Длительность формируемого импульса определяется временной расстановкой включающего и отключающего импульса, на управляющих входах, соответственно, ключа формирования фронта импульсов и ключа формирования спада импульсов Недостатком известного устройства является то, что при несрабатывании отключающего устройства ключ формирования верщины импульсов остается во включенном состоянии и в нагрузке сохраняется непредусмотренно длительное прохождение тока, чгго может приводить к повреждению нагрузки, что снижает надежность устройства. Цель изобретения - повышение надеж ности устройства. Эта цель достигается тем, что в уст |ройство формирования импульсов напряже ния прямоугольной формы, содержащее параллельно соединенные ключ формиро вания фронта импульса и ключ формирования верщины импульса, включенные в цепь между источником питания и нагруз кой, параллельно которой включевол резистивный делитель напряжения обратной связи и ключ формирования спада импульсов, вход которого подключен к выходу устройства управления, второй выход которого подключен к ключу формирования фронта импульса, введены ийтегрирующая RC-цеяочка, пороговый элемент и коммутатор, включенный параллельно упраЕЛ5ПОЩему входу ключа формирования верщины импульса, вход коммутатора через пороговый элемент подключен к выходу интегрирующей RC-aeпочки, вход которой соединен с выходом резйстивного делителя и с входом ключа формирования верщины импульса. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Оно состоит из источника 1 электропитания, источника 2 управляющих импульсов, ключа 3 формирования фронта импульсов, ключа 4 формирования спада импульсов, ключа 5 формирования верщи ны .импульсов, резйстивного делителя 6 напряжения обратной связи, нагрузки 7, резистора 8, конденсатора 9, пороговог элемента 1О и коммутатора 11. Устройство работает следующим образом. При поступлении от источника 2 управляющих импульсов сигнала на управляющий вход ключа 3 формирования фронта импульсов последний срабатывает и в цепи нагрузки 7 по1геляется ток. Вызванное этим 7SOKOM напряжение обратной связи с резйстивного делителя 6 обусловливает срабатывание ключа 5 формирования вершины импульсов. Ключ 5 поддерживается во вкл1рчеш1ом состоянии, пока есть напряжение обратной связи, т.е. течет ток нагрузки. находится в этом состоянии, пока не срабатывает ключ 4 формирования схгада импульсов, который при своем срабатывании щунтирует нагрузку 7 и устраняет напряжение обратной св5ззи. Срабатьтание ключа 4 происходит от импулйса, поступающего от источника 2 управляющих импульсов, и приводит к быстрому разряду паразитной емкости нагрузки и формированию спада импульса. При нормальной работе устройства требуемая длительность формируемого импульса задается временной расстанов-г кой включающего и отключающего импульсов, которые поступают от источника 2 управляющих импульсов на управлякжше входы, соответственно, ключа 3 формирования фровта импульсов и ключа 4формирования спада импульсов. Во время формирования импульса наяжёшш происходш ряд конденсатора 9 через резистор 8. При нормальной дтггельности импульса на нагрузке 7 напряжение на конденсаторе 9 не достигает порога срабатывания порогового эле1лента 10 и коммутатор 11 находится в непроводящем состоянии, не изменяет назхряжения обратной связи на входе ключа 5 формирования верщины импульсов и не впияет на работу устройства в целом. Если длительность формируемого им пульса напряж ЕШя превышает требуемую, например, в результате несрабатпывания кшоча 4 формирования спада fимпyльcojв, происходит заряд конденсатора 9 сверх того напряжения, которое соответствует нормальной работе устройства и требу&мой длительности формируемого импульса. Увеличение напряжения конденсатора 9 при несрабатывании ключа 4 формирования спада импульсов приводит к срабатыванию порогового элемента 10 и включению: коммутатора 11. Коммутатор 11 шунтирует управляющий вход ключа 5формирования вершины импульсов, который отключается, принюдя к обесточиванию нагруз1 и 7. Таким образом, в устройстве обеспе чивается самоотключение и защита нагрузки, если длительность импульса на нагрузке превысит требуемую. Самоотключение нагрузки нри несрабатываниях ключа формирования спада импульсов будет происходить, и на следующих формируемых импульсах. Формула изобретения Устройство формирования импульсов напряжения прямоуголшой формы, содер жащее параллельно соединенные ключ формирования 4ровтв импульса и ключ формирования вершины импульса, включенные в пепь между источником питания и нагрузкой, оараллеяьно которой включ ш резистивный напряже ния обратной связи и ключ формировани спада импульосв, вход которого подключен к выходу устройства (хравлегаия. 26 второй выход которого подключен к кцючу формирования фронта импульсе-, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены интегрирующая R С-цепочка, пороговый элемент и коммутатор, включенный с параллельной управлшгацему входу ключа формирования вершины импульса, вход коммутатора череа пороговый элемент подключен к выходу интегрирующей RCц«1очки, вход которой соединен с выходом резистивного дотитепя напряжения и с входом ключа формирования вершины импульса. Источники информадага, принятые во внимание при экспертизе 1.Гордеева Р. Н., Балаев Г. И. К вопросу формирования импульсов с заданной длительностью переднего фронта на емкостной нагрузке. - Сб. Электронное приборосороение, вьш. 4. Л , Сергия, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2701726/18-21, кл. Н 03 К 7/02, 05,.12.1978,