Формирователь сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1368970 А1 (51) 4 H 03 K 17 04

Г

ВСРГ9В? ? Я

, I3 „13

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

>У 11Ж Е1 - .

А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1) 4090480/24-21

2) 15.05.86

6) 23.01.88. Бюл. Ф 3

1) Ленинградский электротехничесй институт связи им.проф.М.А.Бончуевича

2) А.А. Алексанян, В.А. Галахов

В.Г. Моисеев

3) 621.374 (088.8)

6) Патент США У 4547686, H 03 К 17/08, 30.09.83.

Патент CIIIA Ф 4356416, Н 03 К 17/04, 26.10.82.

4) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ

7) Изобретение относится к импульсй технике и может быть использовав качестве мощного ключевого элента в ВЧ-генераторах радиопередаюи других устройств. Цель иэобрения — повышение быстродействия и формирователя достигается путем едения в цепь управления биполярным транзистором ключевого элемента, диода с накоплением заряда и введением в цепь управления ключевым элементом импульсного диода и двух резисторов. Формирователь содержит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками, ключевые элементы 4 и 5, каждый из которых состоит из биполярного 6 и полевого 7 транзисторов, диода 8 с накоплением заряда, импульсного диода 9 и резисторов

10, 11 и 12 ° В устройстве обеспечивается отпирание транзисторов 6 на малый промежуток времени после включения транзисторов 7. Это обеспечивает запирание транзистора 6 до смены управляющего сигнала, что исключает влияние его времени выключения на быстродействие устройства, уменьшает время формирования фронтов выходных сигналов и повышает быстродействие и КПД устройства. 1 ил.

8970 2

1 136

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве мощного ключевого элемента в ВЧ-генераторах радиопередающих и других устройств.

Цель изобретения — повышение быстродействия и КПД формирователя путем введения в цепь управления биполярным транзистором ключевого элемента диода с накоплением заряда и введения в цепь управления ключевым элементом импульсного диода и двух резисторов.

Цель достигается sa счет обеспечения отпирания биполярных транзисторов на малый промежуток времени после включения полевого транзистора, что обеспечивает запирание биполярного транзистора до смены управляющего сигнала, что, таким образом, исключает влияние времени его выключения на быстродействие устройства, уменьшает время формирования фронтов выходных сигналов, повышает быстродействие и уменьшает величины сквозных тОков в ключевых элементах в момент переключения, т.е. повышает КПД.

На чертеже приведена принципиальная схема формирователя сигналов, формирователь содержит трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками, первый 4 и второй 5 ключевые элементы, каждый из которых состоит из биполярного 6 и полевого 7 транзисторов, диода 8 с накоплением заряда, импульсного диода 9 и первого 10, второго 11 и третьего 12 резисторов.

В каждом ключевом элементе 4 и 5 база биполярного транзистора 6 объединена с анодом диода 8 с накоплением заряда и через первый резистор

10 подключена к общей шине 13, с которой соединен также эмиттер биполярного транзистора 6. Сток полевого транзистора 7 и коллектор биполярного транзистора 6 подключены к соответствующему выводу первичной обмотки 2 трансформатора 1, средняя точка которой подключена к источнику 14 питания. Затворы полевых транзисторов

6 ключевых элементов 4 и 5 подключены соответственно к прямой 15 и инверсной 16 клеммам управления устройства.

Первые выводы второго 11 и третьего 12 резисторов каждого ключевого элемента 4 и 5 объединены и соединены с истоком полевого транзистора 7

55 и катодом диода 8 с накоплением заряда. Второй вывод третьего резистора 12 соединен с анодом импульсного диода 9, катод которого подключен к соответствующей клемме управления, а второй электрод второго резистора

11 соединен с общей шиной 13.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на прямую клемму 15 управления отрицательного потенциала полевой транзистор 7 (с каналом птипа) первого ключевого элемента 4 запирается.. Закрыт при этом и соответствующий биполярный транзистор 6 того же ключевого элемента. Импульсный диод 9 и диод 8 с накоплением заряда этого ключевого элемента открыты и через них протекает ток, вызывающий в диоде 8 накопление заряда неосновных носителей, При поступлении положительного потенциала на ту же клемму 15 импульсный диод 9 быстро закрывается, а полевой транзистор 7 отпирается. При этом напряжение источника 14 питания через открытый полевой транзистор 7 и открытый в первый момент времени диод 8 создает импульс в базу биполярного транзистора 6, который открывается. Коллекторный ток транзистора 6, протекающий по левой половине первичной обмотки 2 трансформатора 1, имеет большую величину, что обеспечивает крутой фронт формирования выходного сигнала во вторичной обмотке 3 трансформатора 1.

После рассасывания заряда, накопленного в диоде 8, он быстро закрывается и биполярный транзистор 6 закрывается . Однако его действие требуется только в начальный момент включения. В течение остального интервала времени действия на затворе полевого транзистора 7 положительного потенциала ток в первичной обмотке обеспечивается открытым полевым транзистором 7 и вторым резистором 11.

Время включения биполярного транзистора, таким образом, не влияет на величину быстродействия устройства.

После окончания действия положительного потенциала на прямой клемме

15 управления полевой транзистор 7 быстро закрывается, поскольку биполярный транзистор 6 уже закрыт и ток в левой половине обмотки 2 прекращается.

Формула изобретения

Формирователь сигналов, содержащий трансформатор и два ключевых элемента, каждый из которых состоит иэ биполярного и полевого транзистоСоставитель В. Лементуев

Техред А. Кравчук Корр ектор М. Шар оши

Редактор М. Бланар

Заказ 314/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 136

Аналогично работает второй ключевой элемент 5, который в противофазе с первым формирует на выходе устройства сигнал противоположной полярности.

Ввиду того, что биполярный транзистор 6 отпирается только на малый интервал времени, к моменту включения транзисторов 6 и 7 второго ключевого элемента он уже заперт и большие сквозные токи через открытые транзисторы 6 обоих ключевых элементов отсутствуют, что позволяет повысить частоту переключения и увеличивает КПД формирователя. В момент включения биполярный транзистор 6 обеспечивает значительно больший ток, чем полевой транзистор 7, что обеспечивает формирование крутого фронта в нагрузке и как следствие — также повышение быстродействия.

8970 ров и первого резистора, который включен между базой и эмиттером, соединенным с общей шиной, сток полевого и коллектор биполярного транэис5 торов каждого из ключевых элементов объединены и подключены к соответствующему выводу первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой подключена к источнику питания, а затворы полевых транзисторов подключены соответственно к прямой и инверсной клеммам управления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия и КПД формирователя, в каждый ключевой элемент введены импульсный диод и диод с накоплением заряда, а также второй и третий резисторы, первые выра воды которых объединены и соединены с истоком полевого транзистора и катодом диода с накоплением заряда, анод которого соединен с базой биполярного транзистора, второй вы25 вод второго резистора соединен с общей шиной, а второй вывод третьего резистора — с анодом импульсного диода, катод которого подключен к соответствующей клемме управления.