Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/335 

(5) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в качестве источника импульсов для возбуждения инжекционных полупроводниковых лазеров, мощных светодиодов, генераторных ламп и т.д.

Известен формирователь импульсов, содержащий лавинный транзистор с нагрузкой в цепи эмиттера, зарядный резистор и накопительный конденсатор l.

Это устройство не может генерировать короткие импульсы ( и ме- : нее не) повышенной амплитуды (50,100 и более вольт). Объясняется это тем, что в релаксаторе на лавинном транзисторе повышенная амплитуда, импульсов может быть получена только при большом значении емкости накопительного конденсатора С.ц. Однако увеличение емкости приводит к возрастанию ширины импульса, так как Длительность его среза определяется постоянной времени КцС, где R - сопротивление нагрузки. Поэтому для получения коротких импульсов величину емкости необходимо уменьшить, что автоматически приводит к уменьшению амплитуды.

Известен также формирователь импульсов, содержащий два последовательно соединенных лавинных транзистора с нагрузкой в цепи эмиттера пер10вого лавинного транзистора, зарядный резистор и накопительный конденсатор в цепи коллектора второго лавинного транзистора, между базой и эмиттером ,5 которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора 2.

Оно позволяет получить короткие импульсы ( ft 10-20 не). Однако полезная амплитуда напряжения на нагрузке

20 уменьшается по величине примерно в два раза. Для увеличения амплитуды импульсов вместо разрядной линии может использоваться накопительный конденсатор. Недостатками известного формирователя.являются также низкие надежность и быстродействие. Цель изобретения - повышение быст родействия и надежности, Поставленная цель достигается тем что в формирователь импульсов, содер жащий два последовательно соединенных лавинных транзистора с нагрузкой в цепи эмиттера первого лавинного транзистора, накопительный конденj;aтор и зарядный резистор в цепи коллектора второго лавинного транзистора, между базой и эмиттером которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора, введен диод, анод которого подключен к базе первого лавинного транзистора, а катод подключен к общей шине. На чертеже изображено устройство, Устройство содержит задающий гене ратор 1, импульсный трансформатор 2, лавинный транзистор 3, накопительный конденсатор k, зарядный резистор 5 источник 6 питания, лавинный гранзистор 7, диод 8 и нагрузку 9. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии лавинные транзисторы 3 и 7 закрыты. Накопительный конденсатор заряжен до напряжения UCQ, величина которого выбирается нескольким меньшим суммы значений напряжений включения лавинных транзисторов 3 и 7. Значение (i устанавливается величиной сопротивления резистора 5 и напряжения источника 6 питания. Переход транзисторов 3 и 7 из закрытого состояния в открытое происходит при поступлении отпирающего импульса от задающего генератора 1, Включение лавинных транзисторов 3 и 7 носит регенеративный характер. В процессе их включения мгновенные значения токов в цепи эмиттера и базы транзистора лавинообразно нарастают во времени. Так как прямое импульсное сопротивление диода 8 в первый момент велико, то основная часть коллекторного тока транзисто-. ра 7 ответвляется в цепь, эмиттера и, следовательно, в нагрузку 9, С течен ем времени прямое импульсное сопроти ление диода 8 спадает по величине, в результате чего сЬставляющая тока базы транзистора 7 возрастает. Лоследнее приводит к увеличению эффекта шунтирования эмиттерного перехода И уменьшению тока нагрузки. После достижения прямого импульсного сопротивления установившегося значения эмиттерный переход транзистора 7 оказывается практически полностью зашунтированным. Ток в нагрузке 9 спадет до нулевого значения. На этом заканчивается формирование импульса в нагрузке 9. Накопленный в базе транзистора 7 заряд быстро рассасывается током диода 8, направление которого противоположно отпирающему току базы. Это приводит к запиранию лавинного транзистора 7 и, соответственно, транзистора 3. Высокочастотные точечные диоды имеют время установления импульсного прямого сопротивления равное ,Q20 НС. Поэтому подключение диода 8 к базе транзистора 7 позволяет формировать срез импульса, начиная с момента времени, соответствующего достижению током нагрузки пикового значения, т.е. значительно быстрее. Следует заметить что для нормальной работы схемы включение лавинных транзисторов 3 и 7 возможно в том случае, если отпирающий сигнал поступает на базу транзистора 3. Объясняется это тем,что импульс задающего генератора 1, поданный на базу транзистора 7, оказывает влияние на величину заряда, накапливаемого в базе диода 8, и, следовательно, на время установления его прямого импульсного сопротивления. Таким образом, амплитуда импульса напряжения в нагрузке формирователя определяется величиной емкости накопительного конденсатора, тогда как длительность его среза определяется временем установления прямого импульсного сопротивления диода, включенного в цепь базы лавинного транзистора. Благодаря этому длительность импульса в предлагаемом устройстве при такой же амплитуде заметно меньше, чем в известном. Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий два последовательно соединенных лавинных транзистора с нагрузкой в цепи эмиттера первого лавинного транзистора, зарядный резистор и накопительный конденсатор в цепи коллекто pa второго лавинного транзистора, между базой и эмиттером которого включена вторичная обмотка импульсного трансформатора, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введен диод, анод которого подключен к базе первого лавинного транзистора, а катод подключен к общей шине. 957 5 76 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Агаханян Т.Н., Гаврияов Л.Е., Мищенко 5.Г. Основы наносекундной техники. Атомиздат, 1976, с. 208. 2.Frequenz 1970, 2k, К 1, S U, В. 16.