Формирователь импульсов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф(22) Заявлено 050778 (21) 2636968/18-21 (51) М л Н 03 К 5/01 с присоединением заявки И 9 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) ФОРМИРОРАТЕЛЪ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике, в частности к формирователям импульсов, обеспечивающих быстрое переключение высоких напряжений на емкостной нагрузке. Формирователь может 5 быть применен для возбуждения электро- оптических кристаллов в устройствах . преобразования изображений и в модуляторах света, для возбуждения пьезоэлектрических кристаллов., для переключения ускоряющих напояжений на электронно-лучевых трубках.Известен каскадный формирователь импульсов на емкостной нагрузке, содержащий две многокаскадные цепи на 15 транзисторах, резистивно-емкостные базовые делители, диоды, входной трансформатор, емкостную нагрузку, источник питания, диодно-резистивно-емкосэ. ные цепи восстановления заряда кон денсаторов 11 .Такой формирователь работает оптимально при формировании на емкостной нагрузке импульсов с крутыми фронтами, но только на не большой емкости нагрузки (СН - 100 пф) и при малой длительности входных импульсов, соизмеримой с длительность процессов восстановления управляющих свойств коммутирующих приборов30 При увеличении емкости нагрузки значительно возрастает длительность фронта, так как по мере заряда конденсатора переключающие тразисторы выходят иэ состояния насыщения, а при увеличении длительности импульсов и уменьшении скважности значительно возрастает потребление энергии от высоковольтного источника,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является формирователь импульсов, обеспечивающий периодическое подключение емкостной нагрузки к источнику питания и содержащий зарядный переключающий транзистор, включенный последовательно с нагрузкой и источником высокого напряжения; и разрядный переключающий транзистор, включенный параллельно этой нагрузке, Управляющий электрод зарядного переключающего транзистора подсоединен к делителю напряжения, состоящему иэ разрядного транзистора и резистора, подключенного к источнику высокого напряжения 23 .Недостатки известного формирователя импульсов заключаются в большой . длительности фронта выходных импульсов, а также в том, что при большойдлительности и большой крутизне выходных импульсов на емкостной нагрузке более 100 пф Формирователь потребляет значительное количество энергии от источника высокого напряжения,определяемое сопротивлением резистора в базе зарядного транзистора.Цель изобретения - уменьшить длительность фронта выходных импульсови энергопотребление формирователя.Это достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий последовательно соединенные источник высокого напряжения, зарядный ключ натранзисторе и конденсатор, а такжеразрядный ключ на транзисторе и диод, соединенные последовательно и 15подключенные параллельно конденсатору, источник ныходного сигнала, через,резистор соединенный с базой транзистора разрядного ключа, введеныформирователь коротких импульсов,под 20ключенный к источнику входного сигнала, диод, включенный между выходомФормирователя коротких импульсов ибазой транзистора разрядного ключа,и усилитель импульсов на транзисторес трансформатором в коллекторной цепипричем вход усилителя импульсов соединен с источником входного сигнала,а выходная обмотка трансформатора -с базой и эмиттером транзистора зарядного ключа.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временная диаграмма переходных процессов.формирователь импульсов содержитзарядный ключ на транзисторе 1,включенный последовательно с конденсатором 2, разрядный ключ на транзисторе 3, включенный через диод 4параллельно конденсатору 2. База 40транзистора 1 подключена через резистор 5 к источнику б высокого напряжения. С целью кратковременного полного открывания транзистора 1 междубазой и эмиттером его дополнительновключена выходная обмотка импульсного трансформатора 7. Перничная обмотка импульсного трансформатора 7 включена в коллекторную цепь усилителяимпульсов на транзисторе 8. Базытранзисторов 8 и 3 через ограничиваю-.щие резисторы 9,10 подключены к источнику 11 входных сигналов.Для кратковременного полного открывания транзистора 3 к базе его через разделительный диод 12 подключен формирователь 13 коротких импульсов.формирователь импульсов работаетследующим образом.Ф исходном состоянии оба транзистора 1 и 3 закрыты и конденсатор 2 заряжен до полного напряжения источника б. При поступлении от источника11 импульса положительной полярноститранзистор 3 открывается и конденсатор 2 разряжается, по окончании вход ного импульса транзистор 3 закрывается и конденсатор 2 заряжается от источника б.Усилитель импульсов на транзисторе 8 и трансформаторе 7 вырабатывает короткий импульс во время заднего фронта входного импульса, транзистор 1 доводится до насыщенного состояния и конденсатор 2 заряжается с максимальной,скоростью. Формирователь 13 вырабатывает короткие импульсы во время переднего Фронта нходных импульсов, приводит транзистор 3 в состояние насыщения и ускоряет разряд конденсатора 2, Во избежание сквозного тока через транзисторы 1 и 3 короткие импульсы Формируются короче входных, и к моменту открывания одного иэ транзисторов другой вынеден из состояния насыщения.В период времени с-сз от источника 11 поступает положйтельный импульс Он. В моменты-транзистор 3 открывается до состояния насыщения базовым током 16 , величина которого определяется суммарным действием источника 11.и формирователя 13, В период с 2 - тз транзистор 3 выводится из состояния насыщения, но поддерживается в открытом состоянии базовым током от источника 11. В периодполностью открыт транзистор 1, базовый ток которого на время заряда конденсатора .2 обеспечивается усилителем импульсов на транзисторе 3 с трансформатором 7.Таким образом обеспечивается наибольшая крутизна фронтов выходных импульсов и обеспечивается заряд конденсатора до полного напряжения высоковольтного источника. Так как в данном формирователе сопротивление резистора 5 не определяет скорость заряда конденсатора 2, то сопротивление его выбрано большим и равным 0,1. сопротивления закрытого транзистора 3, Поэтому энергопотребление формирователя от источника б высокого напряжения минимально и определяется затратами на перезаряд конденсатора.Данный формирователь использован н электронных узлах макета микроспектросенситометра-реэольвометра, созданного для измерения характеристик оптически управляемого транспоранта на основе электрооптических фотографичеких сред, что позволит повысить быстродействие и экономичность макета. Формула изобретенияформирователь импульсов, содержащий последовательно соединенные источник высокого напряжения, зарядный ключ на транзисторе и конденсатор, а также разрядный ключ на транзисторе и диод, соединенные последовательно и подключенные параллельно конденсато765992 С 2 Филиал ППП фПа г. ужгород ул. нт,оектная, 4 фи ру, источник входного сигнала, черезрезистор, соединенный с базой транзистора разрядного ключа, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения длительности фронта выходных импульсов и энергопотребленияформирователя, в него введены формирователь коротких импульсов, подключенный к источнику входного сигнала,.диод, включенный между выходом формирователя коротких импульсов и базойтранзистора разрядного ключа, и усилитель импульсов на транзисторе с трансформатором в коллекторной цепи,причем вход усилителя импульсов соединен с источником входного сигнала,а выходная обмотка трансформаторабазой и эмиттером транзистора зарядного ключа,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 10 4 Ф 492033, кл. Н 03 К 5/02, 030772. 2. Патент ФРГ Р 2351128,кл. Н ОЗ.К 17/04, 200576 (прототип)