Формирователь импульсов малой длительности

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕ СПУБЛШШИ БЕЛАРУСЬ(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ МАЛОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет (ВТ)(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет (ВТ)Формирователь шштульсов малой длительно сти, содержащий источник питания, лавинный транзистор, опорный диод, диод и резисторы, зпстор базовым выводом соединен с общей шиной, коллекторным выводом соединен с нагрузкой через опорный диод, и через токозадающий резистор соединен с источником нитания, эммитерный вывод транзистора через резистор соединен с общей шиной и через обратновкяпоченный диод - с нагрузочным резиИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например в системах оптической связи и локации.Известные формирователи импульсов на транзисторах и интегральных схемах содержат, как правило, большое число элементов и являются относительно сложными устройствами. Более простые технические решения формирователей коротких импульсов реализуются на основе негатронных приборов - туннельных диодов и лавинных транзисторов. Схемы на туннельных диодах обладают достаточно высоким быстродействием. В тоже время формирователи на лавинных транзисторах позволяют получить навыходе ботгьшую амплитуду импульсов 12.В основе формирователейна лавинном транзисторе лежит схема емкостного релаксатора. Из выявленных аналогов к заявленному устройству наиболее близко техническое решение 3 Прототш представляет из себя контур, состоящий из последовательно соединенных лаВИННОГО транзистора, конденсатора И НЗГРУЗКИ З. В процессе включения лавинного транзистора и разряда конденсатора в контуре формируется короткий токовый импульс. Во время закрытого состояния транзистора конденсатор восстанавливает исходный заряд от источника постоянною напряжения через токоограничивающий резистор.К существенному недостатку данного технического решения следует отнести относительно медленное восстановление его исходного состояния. Так, максимальная частота его срабатывания определяется временной КС постоянной цепочки разрядный конденсатор - токоограничнваюший резистор. При этом уменьшение емкости конденсатора нежелательно, так как это ведет к уменьшению амплитуды токового нмпульса в нагрузке. Уменьшение величины токоограничивающего резистора снижаетустойчивость работы лавинного транзистора в тЦелью предлагаемого технического решения является создание на основе лавинного транзистора устойчивого в работе быстродействующего формирователя коротких импульсов. Сущность заявляемого решения заключается в том, что в устройстве лавинный транзистор включается по схеме с общей базой, чем обеспечивается его максимальное быстродействие. Коллекторный вывод транзистора соединяется с выходной низкоомной нагрузкой через опорный диод, который вторым полюсом через то 10козадающий элемент, например токозадающий резистор, соединяется с источником питания. Ток опорного диода обеспечивает быстрое восстановление исходного сосгояния устройства. Резистор в цепи эмиттера, как элемент отрицателъной обратной связи непосредственно влияет на вид выходной ВАХ лавинного транзистора, совместно с опорным диодом стабилизирует рабочий режим формирователя. Обратновкшоченный диод между эмиттером транзистора и входной нагрузкой выполняет роль нелинейной емкости и защищает устройство от перегрузок по входному сигналу. Схема заявленного устройства изображена на чертеже. Устройство на чертеже содержитв цепи зммитера лавинного транзистора 3, лавинный транзистор 4, опорный диод 5, выходную нагрузку 6, резистор 7, задающий рабочий ТОК опорного ДИОДЗ И ИСТОЧНИК ПИТЗНИЯ Устройство работает следующим образом. В ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ напряжение на КОЛЛСКТОРВ транзистора 4 устанавливается опорным диодом 5 на уровне (0,80,9) Пи, где Пи - напряжение лавинного пробоя коллекторного перехода транзистора. Транзистор при этом находится в закрытом состоянии. При поступлении через диод 2 на эмиттер напряжения ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ПОЛЯРНОСТИ ОН ИНЖВКТИРУВТ В базу неосновные носители заряда, которые, доСТИГЗЯ КОЛЛВКТОРНОП) перехода, УМНОЖЗЮТСЯ В нем. При этом в коллекторной цепи транзистора генерируется токовый импульс вида 10) (1 соз 21) у 051 тгц,где 1 м- амплитуда тока, 1 Тц - ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСЗ ПО ОСНОВВтНИЮ, т граничная частота УСИЛСНИЯ ТРЗНЗИ стора по току.В процессе формирования токового импульса опорный диод выполняет роль низкоомного элемента связи транзистора с нагрузкой. В то же время за счет заряда емкости диода 2 потенциал эмиттера приобретает отрицательный знак. Это ведет к задиранию транзистора в целом. Постоянная времени цепочки резистор 1, емкость диода 2, резистор 3 для обеспечения высокого быстродействия выбирается приблизительно равной времени формирования токового импульса. Ток резистора 7 выбирают таким, чтобы обеспечить выход опорного диода в исходное состояние до момента появлеьшя очередного входного сигнала. Устройство управляется импульсами или гармоническим сиг Опалом. Порог срабатывания может регулироваться подачей напряжения смешения на эмиттер транзистора.Работоспособность устройства проверялась на различных типах промышленных приборов.На транзисторе типа ГТЗ 1 З устройство генерировало импульсы тока 1030 мА при длительности 115 нс на частотах следованияЗаказ 1283. Тираж 20 экз. с Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорпны, 66.