Przedmiotem wynalazku jest uklad polaczen do zestawiania dwóch, przesunietych w czasie stromo wznoszacych sie impulsów szpilkowych w jeden impuls prostokatny o stromych kra¬ wedziach, wykazujacy male przerosty amplitu¬ dy. Za „impuls o stromych krawedziach" uwa¬ za sie tu impuls o czasie narastania krótszym od 5 nanosekund, a pod pojeciem „male prze¬ rosty amplitudy" rozumie sie przekroczenia lacznie ze spadkiem wierzcholka impulsu i in¬ nymi falowaniami, mniejsze od 2°/t.Znane sa uklady, w których impulsy prosto¬ katne sa wytwarzane przez dodanie dwóch uzu¬ pelniajacych sie funkcji wykladniczych. Pcmi- *) Wlasciciel, patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Kurt Schóps. jajac duzy naklad koniecznych srodków oraz duze zuzycie pradu za pomoca tej zasady prak¬ tycznie nie mozna wytworzyc prostokatnego impulsu, pozbawionego przerostów amplitudy.Dzieje sie tak dlatego, ze uzywane do tego stro¬ mo 'wznoszace sie impulsy szpilkowe zawieraja nieuchronnie w swej tylnej krawedzi oprócz funkcji wykladniczej inne drgania, które w dru¬ giej funkcji wykladniczej o odwróconej fazie nie dadza sie nasladowac tak, aby przy doda¬ waniu drgania te sie znosily. Znane sposoby mechaniczne wykazuja wade zbyt malej cze¬ stotliwosci powtarzania impulsów.Inne uklady, które pracuja takze z elektro¬ nowymi lampami naladujacymi i rozladowuja¬ cymi w celu pokonania wystepujacych przeros¬ tów amplitudy, musza naladowac i rozladowy-wac wzglednie duza pojemnosc f dlatego nie moga osiagnac duzej stromosci krawedzi im¬ pulsu.Wad, wystepujacych w znanych ukladach po¬ laczen, mozna uniknac wedlug wynalazku w ten sposób, ze lampa naladujaca, której pojemnosc miedzyelektrodowa „siatka — katoda" zostala zneutralizowana, jest sterowana dodatnimi im¬ pulsami szpilkowymi i laduje duzym pradem ladowania (np. pradem siatki oslonnej i ano¬ dowym) tylko pojemnosci miedzyelektrodowe lampy i niezbedne pojemnosci ukladu, przez co wytwarza prawie idealna funkcje wlaczenia, natomiast lampa rozladowujaca, której miedzy¬ elektrodowa pojemnosc „siatka — anoda" mo¬ ze byc równiez zneutralizowana, jest sterowana impulsami szpilkowymi o stromych krawedziach i rozladowuje naladowane poprzednio pojem¬ nosci miedzyelektrodowe lampy oraz pojemnosci ukladu, uzupelniajac w ten sposób funkcje wla¬ czenia na dodatnie impulsy prostokatne. Te im¬ pulsy prostokatne wysterowuja lampe koncowa pracujaca w klasie C, az do granicy wystapie¬ nia pradu siatki, przy czym na wyjsciu lampy wlaczony jest kabel zakonczony oporem falo¬ wym, pozwalajacym wyodrebnic impuls wyj¬ sciowy, na czesci opornosci obciazenia.Nowoscia w tym ukladzie jest to, ze za jego pomoca mozna wytwarzac impulsy prostokatne o stromych krawedziach, nie wykazujace prak¬ tycznie przerostów amplitudy. Dlatego tez ten uklad ma duze znaczenie w nanosekundowej technice pomiarowej.Uklad wedlug wynalazku posiada ponizej wy¬ mienione wlasciwosci.Wysokosc impulsu prostokatnego nie jest ograniczona w swej wartosci maksymalnej i mi¬ nimalnej przez rodzaj ukladu. Granice sa wy¬ znaczone przez parametry stosowanych lamp, przez uklad zasilania, przez czas narastania i przez wielkosc dopuszczalnych przerostów amplitudy.Uklad pozwala na stosowanie regulacji wyso¬ kosci impulsu w duzym zakresie, przy czym do¬ tyczy to zarówno regulacji wstepnej, jak i pre¬ cyzyjnej.Uklad nie ogranicza czestotliwosci powtarza¬ nia impulsów oraz czasu trwania impulsu i wielkosci, te moga byc wybrane dowolnie i da¬ ja sie zmieniac.W przeciwienstwie do ukladów dotychczas stosowanych, uklad polaczen wedlug wynalazku jest bardzo ekonomiczny i oszczedny w zuzyciu pradu, pomijajac zarzenie, prad jest okreslono glównie przez moc impulsowa lampy koncowej.Stromosc impulsów szpilkowych oraz roz¬ mieszczenie ukladu nadaja impulsowi prosto¬ katnemu maksymalna stromosc krawedzi, przy czym uklad wedlug wynalazku przewyzsza zna¬ ne uklady tym, ze naladowaniu i rozladowywa¬ niu podlega tylko mala pojemnosc.Impulsy szpilkowe, stosowane do sterowania, nie musza miec ksztaltów jednoznacznie okres¬ lonych, gdyz z impulsu o dowolnym ksztalcie tylko przednia krawedz impulsu dodatniego, li¬ czac od poziomu linii zerowej, az do wierzchol¬ ka impulsu, ma wplyw na stromosc i liniowosc krawedzi impulsu prostokatnego. Czesc opada¬ jaca amplitudy po przekroczeniu wierzcholka moze przebiegac dowolnie, moze byc np. uzys¬ kana za pomoca drgania tlumionego, gdyz tylko pierwsza cwiartka jej okresu ma wplyw na wytwarzany impuls prostokatny. Nowy im¬ puls moze dopiero wejsc do pracy gdy poprzedni zaniknie.W ukladzie polaczen wedlug wynalazku naj¬ korzystniej jest stosowac lampy wysokopróznio- we, jednakze zastosowanie tyratronów w posz¬ czególnych miejscach (jako lamp naladujacych i rozladowujacych) nie jest wykluczone, pod warunkiem, ze uwzglednia sie skoki spowodo¬ wane wahajacym sie czasem opóznienia zaplo¬ nu oraz ograniczenie przez czas dejonizacji czestotliwosci powtarzania impulsów.Na rysunku fig. 1 przedstawiono ogólny sche¬ mat teoretyczny generatora impulsów wedlug wynalazku, fig. 2 — uklad neutralizujacy lampy naladujacej 12 z dzialajacymi pojemnosciami, fig. 3 a...h przebieg impulsów w poszczególnych punktach ukladu polaczen, przy czym fig. 3a przedstawia impuls wyjsciowy z multiwibrato- ra 1 (fig, 1), fig. 3b — impuls na siatce steru¬ jacej lampy 6, fig. 3c — impuls na siatce ste¬ rujacej lampy 7, fig. 3d — impuls na siatce ste¬ rujacej lampy naladujacej 12, fig. 3e — im¬ puls na siatce sterujacej lampy rozladowujacej 13, fig. 3f — impuls na siatce sterujacej lampy koncowej 15 z neutralizacja (kondensatory 10 i 11), fig. 3g — impuls na siatce sterujacej lam¬ py koncowej 15 bez neutralizacji i fig. 3h — impuls wyjsciowy (z ukladu zneutralizowanego przez kondensatory 10 i U) na opornosci obcia¬ zenia 20.Zgodnie z fig. 1 potencjal zerowy jest zala¬ czony sa kolejno wedlug stopniowanej wartosci ozna¬ czone od + Ul do + U4. W podobny sposób oznaczono ujemne napiecia wstepne — VI do -J —A — V3. Uwidocznione na fig. 3 impulsy maja znaczenie orientacyjne i wskazuja przebieg w najwazniejszych punktach ukladu polaczen.Wytwarzany w multiwibratorze 1 sterujacy impuls prostokatny (fig. 3a) wywoluje swoja zrózniczkowana przednia krawedzia dodatnia dzialanie generatora 2, który wytwarza impuls szpilkowy o wiekszej amplitudzie i wiekszej stromosci krawedzi. To samo sie dzieje z tylna krawedzia impulsu sterujacego prostokatnego przy wspólpracy z drugim generatorem 3. Na wyjsciu generatorów 2 i 3 sa wiec do dyspozycji dwa impulsy szpilkowe dodatnie o stromych krawedziach i wiekszej amplitudzie. Te impulsy szpilkowe sa przesuniete o czas trwania wlas¬ ciwego impulsu prostokatnego sterujacego i do¬ prowadzone poprzez wtórniki katodowe 4 i 5 do siatek lamp 6 i 7 w formie przedstawionej na fig. 3b i 3c. Wlaczenie tych wtórników kato¬ dowych do ogólnego ukladu jest konieczne z uwagi na wysterowanie lamp, powiekszaja¬ cych stromosc krawedzi wlasciwego impulsu prostokatnego az do zakresu wystepowania pra¬ du siatki. Powiekszenie stromosci krawedzi im¬ pulsu jest przeprowadzone wedlug nastepuja¬ cej znanej zasady.Lampy 6 i 7 sa zablokowane w przerwach po¬ miedzy impulsami, przy czym sa one silnie wy¬ sterowane przez impulsy szpilkowe az do za¬ kresu wystepowania pradu siatki i daja krótko¬ trwaly silny prad anodowy. Ten prad anodowy rozladowuje pojemnosci wyjsciowe lamp 6 i 7.Jako pojemnosci uwaza sie pojemnosci miedzy- elektrodowe lamp 6 i 7 pomiedzy anoda a ka¬ toda albo masa. Oprócz miedzyelektrodowych pojemnosci lamp dochodza do tego pojemnosci wlasne czesci uzwojen transformatorów 8 i 9 oraz pojemnosci rozproszone. Te pojemnosci wyjsciowe sa naladowane w przerwach pomie¬ dzy impulsami do wysokosci potencjalu + U4 i rozladowywane przez prady anodowe do po¬ tencjalu zerowego. Ta róznica potencjalu wy¬ stepuje jako ujemny impuls szpilkowy na pier¬ wotnym uzwojeniu transformatora 8 albo 9.Otrzymana stromosc krawedzi impulsu jest w przyblizeniu proporcjonalna do pradu anodo¬ wego lamp 6 i 7, a odwrotnie proporcjonalna do wielkosci rozladowywanych pojemnosci.W ten sposób mozna otrzymac stromosc krawe¬ dzi impulsu ponad 50 Wnsek przy impulsach o kilkaset woltowym napieciu. Zastosowane lampy powinny byc zdolne do wytwarzania im¬ pulsów o duzym pradzie, a jednoczesnie miec male pojemnosci miedzyelektrodowe. Ponadto wazne jest, by transformatory 8 i 9 mialy male pojemnosci wlasne oraz by ukladapolaczen mial male pojemnosci rozproszone. Transformatory impulsowe maja za zadanie zmiany bieguno¬ wosci impulsów szpilkowych. Z ujemnego im¬ pulsu na pierwotnym uzwojeniu powstaje do¬ datni impuls na wtórnym uzwojeniu transfor¬ matora i steruje siatka nastepnej lampy. Trans¬ formatory 8 i 9 maja przekladnie 1:1. Jednakze stosunek przekladni jest uzalezniony od wiel¬ kosci pojemnosci wlasnych uzwojen pierwotne¬ go i wtórnego i ma wplyw na maksymalnie osiagana stromosc krawedzi impulsu.Na fig. 2 uwidoczniono czesc ogólnego sche¬ matu teoretycznego z fig. 1 w polaczeniu z dzialalnoscia lampy naladujacej 12. Pojem¬ nosci miedzyelektrodowe i rozproszone oznaczo¬ no liniami przerywanymi. Pojemnosc wyjscio¬ wa lampy 6 oznaczono liczba 21, pojemnosc wlasna wtórnego uzwojenia transformatora 8 — liczba 22, która sie sklada z pojemnosci uzwo¬ jenia wtórnego — do masy, pojemnosci siatki sterujacej lampy 12 — do masy i pojemnosci rozproszonej. Ponadto oznaczono pojemnosc miedzyzwójowa uzwojen pierwotnego i wtórne¬ go liczba 23, pojemnosc miedzy siatka a katoda lampy 12 — liczba 24, która bedzie zneutralizo¬ wana pojemnoscia 10, oraz pojemnosci do nala¬ dowania, skladajace sie z pojemnosci „katoda- -wlókno" lampy 12, pojemnosci wyjsciowe lam¬ py 13 i pojemnosci wejsciowe lampy koncowej 15 i pojemnosci rozproszonej.Przed dzialalnoscia impulsu naladujacego siatka sterujaca lampy 12 ma potencjal — V2, a katoda stosownie mniejszy (okolo — VI), tak ze lampa 12 jest zablokowana. Dostarczony przez lampe 6 impuls szpilkowy Up zmienia biegunowosc w uzwojeniu wtórnym transfor¬ matora 8 i lampa 12 otrzymuje w ten sposób do¬ datni impuls sterujacy Us (fig. 3d). Lampa 12 dostarcza pojemnosci 25 katodowy prad nala¬ dowania. Jak wskazuje fig. 3g nie otrzymuje sie czystego dodatniego impulsu sterujacego bez wyregulowanej pojemnosci neutralizujacej 10, poniewaz impuls szpilkowy Us przenosi sie z po¬ jemnosci 24 do pojemnosci 25, tak ze przez do^ datnia przednia krawedz impulsu Us otrzymuje sie przerost amplitudy, a przez ujemna tylna krawedz impulsu szpilkowego Us gleboka wyr¬ we w prostokatnym impulsie. Jezeli natomiast wartosc Up równa sie wartosci Us, a pojemnosci 24 i JO sa równiez równe, pojemnosc 25 bedzie naladowana tylko pradem katodowym lampy 12 i impuls prostokatny nie bedzie zaklócony po- jemnosciowo przez impuls szpilkowy Us (fig; — 3 ^3f); g&yt Us powoduje poprzez pojemnosc 24 na¬ piecie na pojemnosci 25, które bedzie zniesione przez równowartosciowy potencjal przeciwsob¬ ny Up poprzez pojemnosc 10.Przyjfiauje sie, ze UplUs równa sie pojemnos¬ ciom 24F10. Do bezblednej pracy ukladu neutra¬ lizujacego wymagane jest, by transformator 8 mial uzwojenie jednowarstwowe na rdzeniu o duzej przenikalnosci dla pradów wielkiej czestotliwosci, przy czym odstep pomiedzy uzwojeniem wtórnym a pierwotnym powinien byc wystarczajacy, azeby pojemnosc wlasna nie byla za duza. Ponadto lampa 12 nie powinna wywolac zbyt duzego pradu siatki, któryby mógl spowodowac zmiany w neutralizacji. Nie¬ bezpieczenstwo wywolania pradu siatki mozna zmniejszyc przez zastosowanie lampy 12 o du¬ zym wspólczynniku nachylenia. Ujemne napie¬ cie wstepne siatki — V2 lampy 12 reguluje sie w ten sposób, by nie powstal prad siatki, a tym samym nie byla zachwiana równowaga neutra¬ lizacji. Powiekszenie ujemnego napiecia wstep¬ nego — V2 powoduje naladowanie pojemnosci 25 zmniejszonym napieciem. Lampe 12 mozna porównac z wtórnikiem katodowym. Napiecia¬ mi sterujacymi sa — V2 i Us. Im wieksze jest ujemne napiecie wstepne — V2, tym mniejsze jest napiecie sterujace na katodzie, tj. na po¬ jemnosci 25 (fig. 2). Przez regulacje — V2 wy¬ znacza sie wysokosc impulsu. Lampa 7 steru¬ je stromym impulsem szpilkowym (fig. 3e), po¬ przez transformator 9, lampe 13, która w cza¬ sie przerwy impulsu jest zablokowana ujem¬ nym napieciem wstepnym — V3. Prad anodo¬ wy lampy 13 rozladowuje pojemnosc 25 po¬ przednio naladowana przez lampe 12 tak, ze na tej pojemnosci powstaje dodatni impuls prosto¬ katny (fig. 3£). Przy zbyt duzej pojemnosci mie- dzyelektrodowej (siatka-anoda) lampy 13 moze rdwniet w tym obwodzie (podobnie do lampy 12) powstac zaklócenie równowagi Dodatni im¬ puls szpilkowy na siatce sterujacej lampy 13 przechodzi poprzez pojemnosc „siatka-anoda" da pojemnosci 25 i powoduje krótko przed roz¬ ladowaniem tej pojemnosci dodatni przerost amplitudy (fig. 3g). To zaklócenie mozna usu¬ nac za pomoca pojemnosci neutralizujacej 11 dostrajajac ja odpowiednio do wartosci pojem¬ nosci miedzyelektrodowej „siatka-anoda" lam¬ py 13. W tym obwodzie zneutralizowanym i w transformatorze 9 istnieja takie same wa¬ runki pracy, jak w obwodzie lampy 12 i trans¬ formatorze 8 z ta róznica, ze przesterowanie lampy rozladowujacej 13 (przez prad siatki) nie wywoluje zaklócen w neutralizacji obwodu.Jest nawet wskazane wysterowanie lampy 13 impulsami szpilkowymi (fig. 3e) w zakresie pradu siatki i tym samym podniesienie stro- mosci krawedzi impulsu. Po uzyskaniu przez lampy 12 i 13 wlasciwego impulsu prostokatne¬ go (fig. 3f) wysterowuje sie lampe koncowa 15.Polaczenia pomiedzy katoda lampy 12 a anoda lampy 13 oraz siatka sterujaca lampy 15 po¬ winny byc jak najkrótsze z uwagi na szkodliwe pojemnosci i indukcyjnosci rozproszone. Takie pojemnosci miedzyelektrodowe lacznie z induk- cyjnosciami rozproszonymi tworza obwód drgan, który ma wplyw na stromosc krawedzi impul¬ su. Te zaklócenia mozna usunac wlaczeniem w zagrozony obwód opornika 14 (fig. 1). Lampa koncowa 15 nie powinna wytwarzac pradu siat¬ ki, gdyz spowodowalo by to przedwczesne czes¬ ciowe rozladowanie pojemnosci 25, a przez to obnizenie wierzcholka impulsu. Potencjal na siatce sterujacej lampy 25 waha sie pomie¬ dzy — VI a punktem zerowym albo punktem powstania pradu siatki. Przy potencjale zero¬ wym siatki otrzymuje sie najwiekszy prad ano¬ dowy, który przenosi górna czesc impulsu pros¬ tokatnego z plaskim wierzcholkiem (dzieki ukladowi w klasie C) do linii przesylowej 18 obciazonej opornoscia falowa.Ten prostokatny impuls o ujemnej obecnie biegunowosci (fig. 3h) doprowadza sie do opor¬ nika 20 dzielnika napiecia, skladajacego sie z oporników 19 i 20, w celu zmniejszenia wply¬ wu na opornosc falowa od zewnatrz. Jest wskazane, by dzielnik napiecia byl wymienny w skladzie o innym stosunku opornosci oporni¬ ków 19 i 20. Azeby lampa koncowa 15 nie spo¬ wodowala falowan w impulsie prostokatnym, wazne jest odprzezenie obwodu anodowego i siatki oslonnej, która by miala jak najmniej¬ sza indukcyjnosc wlasna, co sie osiaga przez polaczenie kilku kondensatorów równolegle i z jak najkrótszym paskiem do lutowania. Nie chcac regulowac wysokosci impulsu za pomoca zmiany ujemnego napiecia wstepnego — V2 mozna przerosty amplitudy i falowanie zmniej¬ szyc do minimum na wyjsciu lampy koncowej 15, ograniczajac impuls. Lampa 15 bedzie wy¬ sterowana przy kazdym impulsie prostokatnym do punktu powstania pradu siatki, przy czym napiecia + VI i + U2 sa tak dobrane, ze na¬ piecie anodowe lampy koncowej 15 przy pelnym wysterowaniu obniza sie do punktu zakrzywie¬ nia napiecia. Przy dalszym podwyzszeniu na¬ piecia sterujacego (np. przerosty amplitudy) wzrasta prad siatki oslonnej, a prad anodowy utrzymuje sie na tym samym poziomie. — 4 — PL