Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/01 

(5) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в усилителях или генераторах Для получения выходных импульсов с амплитудой, превышающей в несколько раз напряжение источника питания.

По основному авт.св. № известен формирователь импульсов, используемый для получения выходных импульсов с амплитудой, превышающей в несколько раз напряжение источника питания, содержащий входной транзистор с коллекторным резистором и цепь умножения напряжения, состоящую из нескольких ячеек, каждая из которых содержит транзистор и его базовый резистор, конденсатор, шунтирующий и Зарядный диоды. В известном устройстве в одну часть периода следования импульсов конденсаторы заряжаются в параллельном соединении от источника питания, а в другую часть периода источник питания, коллекторный резистор входного транзистора и заряженные конденсаторы соединяются последовательно по отношению к внешней на- грузке, в результате чего на ней образуется выходной импульс, амплитуда которого может в несколько раз превышать величину напряжения источника питания tilНедостатком известного устройства

10 является то,что на коллекторном резисторе входного транзистора теряется значительная часть амплитуды выходного импульса, особенно, при сравни 1 тельно больших величинах тока наtsгрузки, что приводит к уменьшению амплитуды выходного импульса. Кроме того, на указанном коллекторном резисторе бесполезно расходуется значительная мощность как в паузе между

20 импульсами, так и во время формиро-. вания выходного импульса, что приводит к снижению коэффициента полезного действия ,КПД) устройства. 3 Целью изобретения является повыш ние КПД и увеличение амплитуды выходных импульсов устройства. Поставленная цель достигается тем что в формирователь импульсов введены дополнительные транзистор и диод, который включен между конденсатором и анодом зарядного диода пе вой ячейки, а параллельно дополнительному диоду включен базо-эмиттерный переход дополнительного тран зистора, коллектор которого соединен с незаземленным полюсом источника питания. На чертеже приведена принципиал ная электрическая схема формирователя импульсов. Формирователь содержит транзисто 1, цепь умножения напряжения, состо ящую из ячеек, каждая из которых содержит транзистор 2, шунтирующий диод 3, конденсатор t, зарядный диод 5, базовый резистор 6, нагрузку 7,коллекторный резистор 8, диодно транзисторный ключ на дополнительных диоде 9 и транзисторе 10. Формирователь импульсов работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутст вии входных импульсов отрицательной полярности транзистор 1 открыт положительным напряжением, поданным например, через резистор (не показан ) на его базу от незаземленного полюса источника питания. В это вре мя транзисторы 2 и транзистор 10 за крыты обратным смещением на их базоэмиттерных переходах, создаваемым прямым падением напряжения на диодах 3 и 9, а конденсаторы k заряжаются от источника питания через диоды 3,5,9 и открытый транзистор 1. Напр жение на внешней нагрузке 7 равно п дению напряжения на кoллeктopнo-эмиt терном переходе открытого транзисто ра 1 и близко к нулю. При подаче на базу транзистора 1 входного импульса отрицательной полярности транзистор 1 закрывается, а транзисторы 2 и 10 открываются. Транзистор 10 открывается за счет протекания части разрядного тока конденсаторов k по цепи: переход база-эмиттер транзистора 10, j pHденсатор , переход эмиттер-база транзистора 2, резистор 6, резистор 8.Аналогично открываются транзисто ры 2. Диоды 3,5 и 9 закрыты в это время напряжениями на конденсаторах Оi f, приложенными к диодам в запирающем направлении. Таким образом, во время действия входного отрицательного импульса источник питания Е, коллекторноэмиттериый переход транзистора 10 и заряженные конденсаторы k через открытые транзисторы 2 оказываются включенными последовательно по отношению к внешней нагрузке 7 и создают на этой нагрузке импульс напряжения, амплитуда которого близка к величине 4Е, где Е - напряжение источника питания.С окончанием входного импульса транзистор 1 открывается, а транзисторы 2 и 10 закрываются, в результате чего напряжение на нагрузке 7 падает до величины, близкой к нулю. При подаче на базу транзистора 1 последующих входных импульсов отрицательной полярности формирователь импульсов работает аналогично. Формирователь может работать также и от импульсов положительной поляоности, если на базу транзистора 1 не подавать положительного, напряжения смещения. В этом случае, выходные импульсы повышенной амплитуды будут формироваться в паузах между входными импульсами. При использовании источника питания отрицательной полярности диоды 3,5 и 9 необходимо включить в обратном направлении, а транзисторы заменить транзисторами противоположного типа проводимости. Для ускорения процесса открытия транзистора 2 параллельно базовому резистору 6 в каждой ячейке может быть включен конденсатор. Изменением количества ячеек в цепи умножения напряжения можно получить необходимую величину амплитуды выходных импульсов. В устройстве во время формирования выходного импульса ток нагрузки про текает преимущественно не через коллекторный резистор 8,а через переход коллектор-эмиттер открытого транзистора 10. Сопротивление коллекторноэмиттерного перехода открытого транзистора 10 имеет малую величину и, следовательно, на нем теряется лишь незначительная часть амплитуды выходного напряжения и мощности. За счет малого сопротивления коллекторноэмиттерного перехода открытого транзистора 10 и малого падения напряжения на нем в устройстве существенно повышается нагрузочная способность, КПД и увеличивается амплитуда выходных импульсов, по сравнению с извест ным устройством. Формула изобретения Формирователь импульсов:по авт.св № , отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и увеличения амплитуды выходных им10пульсов, внего введены дополнительные транзистор и диод, который включен между конденсатором и анодом зарядного диода первой ячейки, а параллельно дополнительному диоду включен базо-эмиттерный переход дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с незаземленным полюсом источника питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № Ц5138, кл. Н 03 К 5/01, 29.05.72.