Устройство для формирования прямоугольных импульсов

А 1Н 03 К 57 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У 31 гнатюк Ю,Ц,Транавленияшами Де 15 НИИЭИР,ский для уп ными л3-7 РМИРОВАЦ 11 Я ПРЯзобретение ОтнОситсЯ к п 1 пульс- альзова- генеравышенпе ведс пиепЪ..ю4 1;4 СОн,1 З СОВЕ И 4 ВмСОЦИАЛИСТИЧЕО ИХ .: Щ.ы 2 РЕСПУБЛ 11 Н с -лУ УДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Попов В,АХутазисторные устройстваимпульсными мадулятопонированпая рукописМ 1983, рис.1,2, сТам же, с.10, рис(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯНОУГОЛЬНЬЖ Е 1 ПУЛЬСОВ наи технике и мажет быть ис но в промьппленпых импульсных торах, Цель изобретения - по быстродействия достигается в иаЯОцн28 э 0ф) в устроиство двух импульсных трансформаторов 3 и 10, стабилитрана 4,двух дифференцируюших каскадов 8 и12, двух корректирующих усилителей9 и 13 и транзистора 1. Устройствотакже содержит транзисторы 1 и 7, резисторы 2, 5, 6, 15 и 6, трансформатор 14. Трансформаторы 10 и 14должны иметь объем в десять-двадцатьраз меньше, чем импульсный трансформатор 3. В этом случае быстродейст"вие устройства будет в 3,2-4,5 разавыше, чем в случае применения одноготрансформатора. В устройстве по сравнению с прототипом сокращено времянарастания каждого из фронтов импульсов примерно на 2,4 мкс, что такжеобеспечивает повышение быстродействия и увеличение частоты подаваемыхимпульсов. 2 ил.но в промышленных импульсных генераторах.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности.На фиг,1 приведена схема устройства для формирования прямоугольных им" пульсов; на фиг.2 - эпюры напряжений,Устройство для формирования прямоугольных импульсов содержит первый транзистор 1, первый резистор 2, первый импульсный трансформатор 3, стабилитрон 4, второй резистор 5, пятый резистор 6, второй транзистор 7, первый дифференцирующий каскад 8, первый корректирующий усилитель 9, второй импульсный трансформатор 10, третий транзистор 11, второй дифференцирующий каскад 12, второй корректирующий усилитель 3, третий импульсный трансформатор 14, третий резистор 15, четвертый резистор 16.1 0 15 20 25 Ю База первого транзистора 1 через первый резистор 2 соединена с концом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора 3, а эмиттер через стабилитрон 4 соединен с началом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора 3, причем стабилитрон подключен анодом к эмиттеру, Между началом вторичной обмотки первого импульсного трансформатора 3 и общей шиной включен второй резистор 5, коллектор первого транзисторачерез пятый резистор 6 подключен к положительной клемме источника питания, а эмиттер - к отрицательной клемме источника смещения. Коллектор второго транзистора 7 соединен с выходом формирователя импульсов, а эмиттер подключен к отрицательной клемме источника смещения. Вход первого корректи 17Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова 14 подключена параллельно выходу второго корректирующего усилителя 13,начало вторичной обмотки - к базе,а конец - к эмиттеру второго транзистора 7. Последовательно соединенныетретий 15 и четвертый 16 резисторывключены между коллектором первоготранзистора 1 и выходом устройства,точка соединения третьего 15 и четвертого 16 резисторов соединена сэмиттером третьего транзистора 11.,На входы первого 8 и второго 12 дифференцирующих каскадов, соединенныес началом первичной обмотки первогоимпульсного трансформатора 3, поданзапускающий импульс,Устройство работает следующим образом,При отсутствии запускающего импульса ток от источника смещения -Епротекающий через второй резистор 5-Е, через открытый транзистор 1, резисторы 15 и 16 поступает на выходформирователя импульсов.1В момент времени й, на вход формирователя импульсов поступает запускающий импульс (фиг.20), который черезпервый импульсный трансформатор 3 ипервый резистор 2 подается на входтранзистора 1. Полярность импульсана вторичной обмотке выбрана так,что напряжение на вторичной обмоткеявляется запирающим для трназистора1. Транзистор 1 запирается, при этом положительное напряжение питания +Е, через резисторы 6, 15 и 16 поступает на выход формирователя импульсов. Форма импульса напряжения нарующего усилителя 9 соединен с выходом первого дифференцирующего каскада 8, первичная обмотка второго импульсного трансформатора 10 подключена параллельно выходу первого корректируюшего усилителя 9, база третьеготранзистора 11 соединена с началом,а эмиттер - с концом вторичной обмоткивторого импульсного трансформатора 10, коллектор - с положительной клеммой источника питания. Вход второго корректирующего усилителя 13 соединен с выходом второго дифференцирую" щего каскада 12, первичная обмотка третьего импульсного трансформатора 45 50 коллекторе первого транзистора 1 приведена на фиг.2 Б.Одновременно запускающий импульс поступает на первый 8 и второй 12 дифференцирующие каскады. Первый дифференцирующий каскад 8, выполненный, например, в виде СК-цепочки с диодом, формирует пик напряжения положительной полярности, совпадающий с передним фронтом запускающего импульса. Это напряжение поступает на вход первого корректирующего усилителя 9, выполненного, например, в виде транзисторного ключа с пороговым устройством на входе. Напряжение с выходапер 3вого корректирующего усилителя 9 (фиг.25) через второй .импульсный трансформатор 10 поступает на вход третьего транзистора 11 и открывает его, Длительность импульса 1, первого корректирующего усилителя 9, а следовательно, и третьего транзистора 11 выбирается при помощи постоянной времени первого дифференцирующего каскада 8 такой, чтобы она несколько пре-, 10 вышала длительность переходного процесса на фронте импульса первого транзистора 1. При открывании третьего транзистора 11 положительное напряжение источника питания +Е пода11 Ит ется в точку соединения третьего 15, и четвертого 16 резисторов, а следовательно, и на выход формирователя импульсов. При этом выходное напряжение формирователя в течение длитель ности фронта импульса первого транзистора 1 принудительно фиксируется на уровне +Е открытым транзистопитром 11, форма импульса напряжения в точке соединения третьего 15 и чет вертого 16 резисторов приведена на фиг.2 д. Второй дифференцирующий каскад 12, выполненный, например, в виде СК-цепочки с диодом и инвертором на транзисторном усилителе с общим змиттером, формирует в момент времени пик напряжения положительной полярности, совпадающий со спадом запускающего35 импульса, Это напряжение поступает на вход второго корректирующего усилителя 13, выполненного аналогично первому корректирующему усилителю 9, Напряжение с выхода второго коррек тирующего усилителя 13 (фиг.г) поступает в той же полярности через третий импульсный трансформатор 14 на вход второго транзистора 7 и открывает его. Длительность импульса "12 второго корректирующего усилителя 13, а следовательно, и второго транзистора 7 выбрана при помощи постоянной времени второго дифференцирующего . каскада 12 такой, чтобы она несколько превышала длительность переходного процесса на спаде импульса первого транзистора 1. При открывании второго транзистора У отрицательное напряжение источника смещения Е поступает непосредственно на выход формирователя импульсов, Поскольку в течение длительности импульса Т второго транзистора 7 переходный процесс75 ЗТ 11"21-- -рд(р) ц 1объем сердечника импульсного трансформатора; кажущаяся магнитная проницаемость сердечника; относительный спад вершины импульса;изменение магнитной"индукции за время импульса; импульсная мощность. Ч сееЭ где Чсеа Длительность фронта, передавае мая импульсным трансформатором, зависит от индуктивности рассеяния Ь открывания первого транзистора 1 завершается, то после этого на выходе формирователя импульсов величина напряжения остается равной -Е т.е.см ф схема переходит в исходное состояние. Результирующий выходной импульс приведен на фиг,2 е.Таким образом, формирование импульсов происходит в три этапа(фиг.2). На первом этапе отдо1+1 выходное напряжение формирова- теля импульсов обусловлено открытым третьим транзистором 11, на втором этапе - от й +до й - закрытым1 1 й первым транзистором 1,а на тоетьем этапе - от С до С +1 - открытым вторым транзистором 7.Суммирование напряжений от трех транзисторных каскадов осуществляется при помощи резисторов 6, 15 и 16, величина которых выбирается в зависимости от требуемых выходных напряжений и тока потребления нагрузки (например, управляющей сетки лампы).Кроме того, применение суммирующих резисторов 6, 15 и 16 позволяет одновременно повысить надежность формирователя импульсов, поскольку схема предлагаемого устройства не допускает режима перегрузки (короткого замыкания), так как при любых комбинациях включения транзисторов в цепи источников +Е и Е обяэательпит сМно включен один иэ указанных резисторов.При применении в схеме одного импульсного трансформатора его параметры должны позволять передать импульс большой длительности, вследствие чего его объем сердечника и размеры будут большими, так как эта величина пропорциональна длительности импульса .и полной емкости обмоток и нагрузки с3 г --Т -- -11 СВ свою очередь параметры Ь и С5 зависят от геометрических размеров трансформатора, т.е. от длительности передаваемого импульса Т1Трансформаторы 10 и 14 формирова теля импульсов рассчитаны на передачу импульса, длительность которого приблизительно равна длительности фронта и спада импульса, передаваемого трансформатором 3, т.е. г к,9.15ю,н Обычно в импульсных трансформаторах Т й 0,05-0,11, поэтому трансформаторы 10 и 14 должны иметь объем, исходя из формулы (1), в 10-20 раз меньше, чем импульсный трансформатор 20 1. В этом случае можно считать, что произведение Ь С для этих трансфор 9маторов будет во столько же раз меньше, следовательно длительность фронта и спада предлагаемого фо мирователя импульсов будет в (10-20)=3,2- 4,5 раза меньше, а его быстродействие соответственно в 3,2-4,5 раза выше.формула изобретенияУстройство для формирования прямоугольных импульсов, содержащее первый и второй транзисторы, первый им пульсный трансформатор, база первого транзистора соединена с концом вторичной обмотки первого трансформатора через первый резистор, начало первичной обмотки соединено с входной ши ной устройства, конец первичной обмотки соединен с общей шиной, эмиттер второго транзистора соединен с минусовой шиной источника смещения, коллектор второго транзистора соеди нен с выходной шиной устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия и надежности, в него введены два дифференцирующих каскада, два корректирующих усилителя, третий транзистор,стабилитрон, два импульсных трансформатора, причем начало вторичной обмотки второго импульсного трансформатора соединено с базой третьеготранзистора, а конец " с эмиттеромтретьего транзистора, начало вторичной обмотки третьего импульсноготрансформатора соединено с базой второго, транзистора, а конец - с эмиттером второго транзистора, началовторичной обмотки первого импульсного трансформатора соединено с эмиттером первого транзистора через стабилитрон и с общей шиной через второй резистор, причем стабилитрон соединен анодом с эмиттером, коллекторпервого транзистора соединен с плюсовой шиной источника питания черезпятый резистор и с выходной шиной.устройства через последовательно соединенные третий и четвертый резисторы точка соединения которых соединена с эмиттером третьего транзистора, коллектор третьего транзисторасоединен с положительной шиной источника питания, эмиттер первого транзистора соединен с отрицательной шиной источника смещения, выходы первого и второго дифференцирующих каскадов соединены соответственно с входами первого и второго корректирующих усилителей, к выходу первого корректирующего усилителя параллельноприсоединена первичная обмотка второго импульсного трансформатора, свыходом второго корректирующего усилителя соединена первичная обмоткатретьего импульсного трансформатора,входы первого и второго дифференцирующих каскадов соединены с входнойшиной,285575 ФЕл Корректор М.Самбор Зака изводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная едактор Н.Тупица Гехред Ю.Кадар 534/56 Тираж 899 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Подписноео комитета СССРй и открытийРаушская наб., д.4