Формирователь наносекундных импульсов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в электрофизических установках и радиолокации. Цель изобретения - расширение области использования за счет упрощения устройства и повышения КПД. Формирователь наносекундных импульсов содержит источник 1 питания, ключ 2 тока, блок 3 управления, насыщающийся трансформатор 4, конденсатор 5, диод 6 с накоплением заряда, выходные клеммы 7.1, 7.2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 Н 03 К5/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м .","1,",«! «„«:« 1

«,тъ

««

«О

Фиг1 (21) 4817347/21 (22) 11.03.90 (46) 23.08.92. Бюл, М 31 (71) Институт ядерной физики СО АН СССР (72) В.С«Белкин и Г.И«Шульженко (56) Гольденберг Л.М. Теория и расчет импульсных устройств на полупроводниковых приборах, М.: Связь, 1969, с. 197. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ Ы,, 1757Î88 А1

2 (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в злектрофизических установках и радиолокации, Цель изобретения — расширение области использования за счет упрощения устройства и., повышения КПД. Формирователь наносекундных импульсов содержит источник 1 питания, ключ 2 тока; блок 3 управления, насыщающийся трайсформатор 4, конденсатор 5, диод 6 с накоплением заряда, выходные клеммы 7Л, 7.2. 2 ил, 1757088

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в электрофизичecvinx установках и радиолокации

Цель изобретения — расширение области использования за счет упрощения устройства и повышения КПД.

На фиг. 1 представлена функциональная схема формирователя наносекундных импульсов; на фиг, 2 — временные диаг= раммы импульса управления ключом тока (кривая а), тока через него (кривая Ь), напряжения на конденсаторе (кривая с), тока диода с накоплением заряда (кривая б), напряжения на диоде с накоплением заряда, оно же выходное напряжение (кривая е), Формирователь наносекундных импульсов содержит источник 1 питания, ключ

2 тока, блок 3 управления, насыщающийся трансформатор 4 конденсатор 5, диод 6 с накоплением заряда, выходные клеммы 7,1 и 7.2, Формирователь работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 2 тока закрыт, конденсатор 5 разряжсн, насыщающийся трансформатор 4 незамагничен.

После включения ключа 2 тока (кривые а и Ь на фиг. 2) на интервале t<-t2 конденсатор 5 заряжается до напряжения 2Еп (кривая с фиг.2),. где Ел — напряжение питания источника 1 питания (пренебрегая потерями и считая обмотки трансформато а одинаковыми). Время заряда t = ж Lp с, где Lp— индуктивность рассеяния насыщающегося трансформатора, С вЂ” емкость конденсатора, Ток заряда конденсатора является прямым током диода с накоплением заряда, Параметры компонентов схемы выбраны так, чтобы ток намагничивания трансформатора на промежутке t<-t2 был много меньше амплитуды тока заряда конденсатора и, насыщение трансформатора происходило в какой-либо момент времени на промежутке

t2 1з, причем тз-tã « t4 t2 В момент t2 ключ тока выключают, Конденсатор разряжается на промежутке t2-t4 через диод и индуктивность насыщенного трансформатора величиной LM Ток через диод при этом обратный, Если L> < 2Lp, обратный ток диода больше прямого. В момент равенства площадей прямого и обратного токов (кривая d на фиг. 2) диод перестает проводить и на нагрузке 7, параллельной диоду, формируется импульс (кривая е на фиг, 2}.

4

Для каскадирования схемы вместо нагрузки подключается первичная обмотка второго насыщающегося трансформатора, вторичная обмотка которого соединена последовательно с вторым конденсатором и вторым диодом, а нагрузка подсоединена параллельно второму диоду. Параметры второго каскада выбираются по тем же прлнципам, что и у первого, только в расчеты подставляется не напряжение питания, а напряжение, формируемое первым каскадом с учетом его формы и длительности.

В одной из конкретных реализаций схемы в качестве .ключа тока использовался транзистор КТ926А, напряжение питания

100 В, трансформатор на феррите

МЗОООНМ, К7х4х2, обмотки по 7 витков, конденсатор 3-5 нФ, В качестве диодов применялись КД204А, КД226Г, КД220А, КД230А и др. Параметры выходных импульсов зависят от типа диода и величины нагрузки.

Для активной нагрузки с RH = 50 Ом амплитуда импульсов 400-1200 В, длительность по уровню 0,1 от 1 до 10 нс, фронт 0,4-2 нс, КПД схемы определяется как потерями в ключе тока, на сопротивлениях обмотки и подводов, на гистерезис трансформатора, так и соотношением между RH u V /Сд, где Сд — емкость диода при обратном смещении. Точные соотношения указать невозможно из-за нелинейностей как Е, так и Сд, Однако очевидно, что при R< = х КПД = О и что КПД максимален при й, «v с7Сл, Для приведенной реализации формирователя

КПД достигал 50/о при Вн = 50 Ом.

Формула изобретения

Формирователь наносекундных импульсов, содержащий диод с накоплением заряда, катод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, источник питания, ключ тока, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью расширения области использования за счет упрощения устройства и повышения КПД, введен насыщающийся трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с источником питания и ключом тока, первый вывод вторичной обмотки соединен с второй обкладкой конденсатора, а второй вывод вторичной обмотки соединен с анодом диода с накоплением заряда и первой выходной клеммой, вторая выходная клемма соединена с катодом диода с накоплением заряда.

1757088

Составитель А, Коробков

Техред М,Моргентал Корректор С. Юско

Редактор В. Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3099 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5