Генератор электрических колебаний

5 20 30 1 10Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в импульсной аппаратуре для генерирования импульсов со сверхвысокой частотой повторения.Известен генератор электрических колебаний, содержащий ТРЛРАТТ-диод, подклеченный к отрезку полосковой линии передачи, в конце которой размещена нагрузка, источник питания, аоеднненныВ с ТЙАРАТТ-диодом, в котором последовательно ТРАРАТТ-диоду включен лазер, светоизлучаещая часть .которого соединена световодом с эмиттером ТЙАРАТТ-диода1 3однако известное устройство гене-рирует электрические колебания с большой длительностье импульсов напряжения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является генератор электрических колебаний, содержащий последовательно соединенные ТЙАРАТТ-диод и конденсатор, которые вюпочаны между первым и вторым отрезками полосковой линии передачи, разМещенными на диэлектрической подложке и источник питания, подклеченнный одним выводом к конденсатору через резистор, при этом конец первого отрезка полосковой линии передачи является выходом устройства Г 2 3.Недостатком известного генератора электрических колебаний является. большая длительность импульсов, получаемая на нагрузке. Цель изобретения - уменьшение длительности генерируемых импульсов.Поставленная цель достигается тем, что в генератор электрических колебаний, содержащий последовательно соединенные ТРАРАТТ-диод и конденсатор, которые включены между первым и вторым отрезками полосковой линии передачи, размещенными на диэлектрической подложке, и источник питания, подключенный одним выводом к конденсатору через резистор, при этом конец первого отрезка полосковой линии передачи является выходом генератора, дополнительно введены лазер,со световодом и второй конденсатор, которые соединены последователь" но и вклечены на конце второго отрезка полосковой линии передачи, диэлектрическая подложка между ТМАРАТТ- диодом и выходом генератора выполнена из светочувствительного полупроводникового материала и связана с лазером через световод, а другой вывод источника питания подключен к второ" му конденсатору в точке его соединения с лазером.На фиг. 1 представлена конструкция генератора электрических колебаний; на фиг. 2 - то же, электрическая схема; на фиг, 3 - временная диаграмма тока (Э ) через лазер в установившемся режиме; на фиг. 4 -временная диаграмма интенсивности( фэ ) светового потока лазера вплоскости включения светочувствительного полупроводникового материала; на фиг. 5 - временная диаграмма про- цодимости (6 по ) светочувствительного полупроводникового материала; на фиг. 6 - временная диаграмма напряжения Оод на светочувствительном полупроводниковом материале; нафиг, 7 - временная диаграмма напряжения 0 на выходе генератора электрических колебаний,25. Генератор электрических колебаний(фнг, 1) содержит расположенные надиэлектрической подложке 1 первыйотрезок 2 полосковой линии передачии второй отрезок 3 полосковой линии передачи, имеющие заземление 4 на торцах диэлектрической подложки 1и на ее свббодной поверхности, ТРАРАТТ-.диод 5 и конденсатор 6, последовательно соединенные и размещенные между первым отрезком 2 и вторымотрезком 3 полосковой линии передачи,на конце отрезка 2 расположены лазер 7 и второй конденсатор 8, Конецпервого отрезка 2 является выходом 9устройства, а диэлектрическая подложка 1 между ТРАРАТТ-диодом 5 и выходом 9 выполнена из светочувствительного полупроводникового материала 10, соединенного световодом 11 с45 лазером 7. В качестве источника питания использован генератор 12 импульсов, один вывод которого соединен через резистор 13 с общей точкой.последовательной цепочки, состоящейиз ТРАРАТТ-диода 5 и конденсатора 6,а второй вывод генератора 12 импульсов подключен к второму конденсатору 8 в точке его соединения с лазером 7,Генератор электрических импульсов,работает следуепим образом. От генератора 12 импульсов импульснапряжения подается на ТЙАРАТТ-диод 510833 3и лазе 7, Чр . Часть генерируемого лазо 7азер м 7 светового потока через световод 11 поступает на светочувстви" тельный полупроводниковый,.материал 10, при этом в нем возникают5 электронно-дырочные пары. При опре- деленной интенсивности светового потока концентрация свободных носитедей становится достаточной для созда" ния короткого замыкания в первом 0 отрезке 2. При этом образуется резо-натор, в котором начинается быстрое нарастание по амплитуде генерируемых ТкАРАТТ"диодом 5 импульсов. Выход 9 в это время отключен .от ТЙАРАТТ-дио-дио да 5. Импульсы, генерируемйе ТКАРАТТ- диодом 5, распространяются в обе стороны, достигают лазера 7, где происходит модуляция интенсивности егосветового потока. Из-за нелинейных свойств лазера 7 длительность световых импульсов Т = 1 - 11 короче моду" лирующих электрических импульсов. Лазер начинает излучать, когда ток ЭАз превьппает пороговое значение 25 3. Амплитуда импульсов тока, поступающих на лазер 7 от генератора 12 импульсов, после прохождения переходных процессов уменьшается до величины, исключающей пробой лазе 30 ра 7 импульсами от ТЯАРАТТ-диода 5. При этом световой поток лазера 7 становится чисто импульсным, а частота повторения световых импульсов совпадает с частотой повторения импульсов, поступающих от ТЙАРАТТ-диода 5. Поэтому закорачивание первого отрезка 2 линии передачи происходит только в определенные промежутки времени АЗ=14- 12, когда проводимость светочувствительного полупроводникового40 материала 10, созданная световыми импульсами, превьппает уровень проводимости 4 я, при котором происходит практическГ полное отражение электри 45 ческих импульсов от светочувствительного полупроводникового материала 10. При этом длина световода 11 должна . быть подобрана таким образом, чтобы поступление светового импульса на светочувствительньй полупроводнико" вый материал 10 от лазера 7 перекрывалось по времени с поступлением электрического импульса от ТЙАРАТТ-, диода 5 в ту же плоскость. В зависимости от светочувствительного полу щюводиикового материала 10 длительность времени закорачивания можетбыть различной. - Если время жизни носителеи заряда значительно меньшедлительности импульсов, поступающихна светочувствительный полупроводниковый материал 10, то время закорачивания практически совпадает с длительностью оптического импульсакоторая меньше длительности импульса от ТЯАРАТТ-диода 5. В том случае,когда вершины оптического и электрического импульсов совпадают по времени, на выход 9 проходит передняя изадняя часть электрического импульса(пунктирные кривые на фиг. 7 и 8)и получаются сдвоенные импульсы, длительность. которых в несколько разменьше длительности импульсовТкАРАТТ-диода 5. Получение укорочен"ных не сдвоенных импульсов возможнов том случае, если время жизни носителей заряда в светочувствительномполупроводниковом материале 10 больше длительности электрического импульса, или, при малом времени жизни носителей заряда, если началаэлектрического и оптического импульсов сдвинуты друг относительно друга на нужный промежуток времени(сплошные кривые на фиг, 7 и 8).Этого можно достичь подбирая длинусветовода 11 и соотношение длин первого и второго отрезков 2 и 3. устройство может генерировать укороченные одиночные и сдвоенные импульсы со сверхвысокой частотой повторения.Кроме того, предлагаемый генератор электрических колебаний устойчив к самовозбуждению по цепям питания, так как второй конденсатор 6 подключен к ТРАРАТТ-, диоду,5 через параллельно соединенные между собой сопротивление выхода 9 (обычно 50 Ом) и высокоомное сопротивление свето 4чувствительного полупроводникового материала 10.Сравнительные испытания показали, что по сравнению с известным предла" гаемый генератор электрических импульсов формирует более короткие импульсы (50 - 100 нс вместо 2 нс у генератора типа Г-59) с увеличенной до 3-4 ГГц частотой повторения импульсов. Эти импульсы могут быть одиноч" ными и сдвоенными.1083329 Тираа 862 Подписное Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 каз 1773/50ВНИИПИ.Проектная, 4 тент Уагоро ППП Фип Составитель М.Безлюдова Редактор С.Юско Техред М.Надь Корректор А. Дзят