Каскодный формирователь высоковольтных импульсов на емкостной нагрузке

 

О П И С А Н И Е (11) 492033

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свае Соввтвких

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.72 (21) 1804586/26-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 26.03.76 (51) М. Кл. Н 03k 5/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и атнрытий (53) УДК 621.373.52 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. М. Юрчиков (71) Заявитель (54) КАСКОДНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ

ИМПУЛЬСОВ НА ЕМКОСТНОЙ НАГРУЗКЕ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для управления импульсными модуляторами.

Известен каскодный формирователь высоковольтных импульсов на емкостной нагрузке, содержащий две многокаскадные цепи на транзисторах одной проводимости, включенных по каскодной схеме, резистивно-емкостные базовые делители, диоды защиты, входной трансформатор, емкостную нагрузку и источник питания.

Однако известное устройство не обеспечивает независимости распределения напряжения между транзисторами каждой цепи от частоты и скважности выходных импульсов и не исключает перенапряжения на транзисторах.

Целью изобретения является обеспечение независимости распределения напряжения между транзисторами каждой цепи от частоты и скважности выходных импульсов и исключение перенапряжений на транзисторах без увеличения мощности резистивно-емкостных базовых делителей.

Это достигается тем, что в предлагаемом формирователе между базами транзисторов и коллектором транзистора последнего каскада соответствующей многокаскадной цепи включены дополнительные диодно-резистивно-емкостные цепи восстановления заряда конденсаторов базовых делителей, каждая пз которых состоит из последовательно соединенных диода и конденсатора, шунтированного резистором, причем между точками соединения

5 указанных диодов и конденсаторов включены дополнительные диоды.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого формирователя.

10 Каскодный формирователь высоковольтных импульсов на емкостной нагрузке содержит две многокаскадные цепи 1 и 2, собранные соответственно на транзисторах 3 — 6 и 7 — 10.

Цепь 1 является цепью заряда, а цепь 2—

15 цепью разряда. Транзисторы 3 — 10 включены по каскодным схемам. В их базовых цепях включены резистивно-емкостные делители, состоящие из резисторов 11 — 24 и конденсаторов

25 — 30. Между базами и эмиттерами транзис20 торов 3, 4 и 5 включены соответственно диоды

31, 32 и 33. На выходе включена емкостная нагрузка 34.

В базовых цепях транзисторов 3,4,5 и7,8,9 подключены диоды 35 — 46 и резисторы 47 — 52, 25 параллельно которым подключены соответственно конденсаторы 53 — 58. Резисторы 47—

52, конденсаторы 53 — 58 и диоды 35, 37, 39, 41, 43, 45 образуют диодно-резистивно-емкостные цепи восстановления заряда конденсаторов

30 25 — 30.

492033

На входе формирователя включен входной трансформатор 59.

Каскодный формирователь высоковольтных импульсов работает следующим образом, Цепи 1 заряда и 2 разряда работают попеременно. Их первые каскады на транзисторах 6 и 10 управляются входными импульсами. Цепь 2 разряда связана по входу 60 по постоянному току, а цепь 1 заряда — через дифференцирующий конденсатор 61 и импульсный трансформатор 59, полярность включения обмоток которого такова, что транзисторы цепи 1 заряда открываются в момент запирания транзисторов цепи 2 разряда, причем только на заряд емкости нагрузки 34. Накопленный на нагрузке 34 заряд поддерживается до открывания транзисторов цепи 2 разряда за счет компенсации утечки током, текущим через делитель напряжения цепи 1 заряда (резисторы 11, 13, 15, 17). Транзисторы работают в ключевом режиме, и большие базовые токи, необходимые для их насыщения, обеспечиваются за счет разряда конденсаторов 25 — 30.

Восстановление заряда на конденсаторах 25—

30 происходит с помощью диодно-резистивноемкостных цепей восстановления, состоящих из резисторов 47 — 52, конденсаторов 53 — 58 и диодов 35, 37, 39, 41, 43, 45.

Когда транзисторы 7, 8 и 9 находятся в насыщении, конденсаторы 28, 29 и 30 разряжены.

При запирании этих транзисторов и отпирании транзисторов 3, 4, 5 цепи 1 заряда напряжение на нагрузке 34 меняется скачком на величину напряжения питания. Этот перепад напряжения передается на базы транзисторов

7, 8, 9 цепи разряда 2 через конденсаторы 56, 57, 58 и конденсаторы 28, 29; 30. Образованный на конденсаторах заряд сохраняется до момента отпирания транзисторов 7, 8, 9 цепи

2 разряда, когда эти конденсаторы разряжаются базовым током, а конденсаторы 56, 57, 58 — через диоды 42, 44. Конденсаторы 53, 54, 55 при этом заряжаются.

Для предотвращения перенапряжения между базами и эмиттерами транзисторов цепи 1 заряда в схеме применены диоды 31, 32, 33 защиты, включенные между базами и эмиттерами транзисторов 3, 4, 5.

Для того чтобы импульсное напряжение на всех транзисторах данной цепи было одинаковым, необходимо, чтобы перепад выходного напряжения передавался на базу транзистора

/г-го каскада этой цепи с ослаблением в и/(Й вЂ” 1) раз, где n — количество каскадов в цепи. Для этого емкость конденсатора, подключенного к базе этого транзистора, должна быть в (n — юг+1)/(/г — 1) раз больше емкости того из конденсаторов 53 — 58, который отделен от этой базы одним диодом.

Формула изобретения

Каскодный формирователь высоковольтных импульсов на емкостной нагрузке, содержащий две многокаскадные цепи на транзисторах одной проводимости, включенных по каскодной схеме, резистивно-емкостные базовые делители, диоды защиты, входной трансформатор, емкостную нагрузку и источник питания, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимости распределения напряжения между транзисторами каждой цепи от частоты и скважности выходных импульсов и исключения перенапряжений на транзисторах без увеличения мощности резистивно-емкостных базовых делителей, между базами транзисторов и коллектором транзистора последнего каскада соответствующей многокаскаднбй цепи включены дополнительные диодно-резистивно-емкостные цепи восстановления заряда конденсаторов базовых делителей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода и конденсатора, шунтированного резистором, причем между точками соединения указанных диодов и конденсаторов включены дополнительные диоды.

492033

T t1

Составитель Ю. Еркин

Техред Е. Митрофанова

Корректор А. Дзесова

Редактор И. Шубина

Заказ 439/17 Изд. ¹ 1983 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

I

I ! !

I ! !

I! ! в

gl

I

1а! ! !

)2