Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.1.1970 58893 KI. 21 a1, 36/02 MKP H 03 k j 3//^ UKD Twórca wynalazku: inz. Janusz Szczepankowski Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Generator impulsów elektrycznych zwlaszcza dla potrzeb fizyki doswiadczalnej Przedmiotem wynalazku jest generator impul¬ sów elektrycznych zwlaszcza dla- potrzeb fizyki doswiadczalnej o krótkim czasie narastania i dlu¬ gim eksponencjalnym opadaniu, oraz regulowanej amplitudzie impulsów wyjsciowych, stosowany w technice jadrowej jako symulator impulsów wyj¬ sciowych detektorów promieniowania, umozliwia¬ jacy budowe, uruchomienie i zestrajanie przyrza¬ dów oraz zestawów aparaturowych bez konieczno¬ sci uzywania zródel izotopowych.Dotychczasowe generatory impulsów elektrycz¬ nych zawieraly kondensator lub kondensatory za¬ laczane przemiennie przez przekaznik o kontaktach zwilzonych rtecia, na opór obciazenia w postaci szerokopasmowego dzielnika impulsów zamkniete¬ go na opornosc wyjsciowa i na wyjscie najczesciej stabilizowanego zasilacza zaopatrzonego w dzielnik napiecia stalego. Generatory te pracuja na zasadzie ladowania kondensatora ze zródla napiecia stalego, a nastepnie rozladowywania go przy zastosowaniu przekaznika o kontaktach zwilzanych rtecia przez opór obciazenia.Przelaczanie dzielnika napiecia stalego w obwo¬ dzie ladowania kondensatora realizowalo skokowa zmiane zakresu amplitud impulsów wyjsciowych nie pozwalajac jednak na uzyskanie dostatecznie malych amplitud impulsów wyjsciowych. Zastoso¬ wanie dzielnika napiecia na wyjsciu generatora powodowalo wzrost czasu narastania impulsu wyj¬ sciowego. 10 15 20 25 Niska maksymalna amplituda impulsów wyjscio¬ wych zwiazana byla z zasilaniem ukladu ladowa¬ nia kondensatora ogniwami elektrycznymi, niespel- niajacymi warunku wysokiej stabilnosci dlugocza- sowej, co powodowalo koniecznosc wyposazenia generatorów w dodatkowy przelacznik i gniazdo wejsciowe umozliwiajace dolaczenie zewnetrznych zródel zasilania. Najczesciej byly to tranzystorowe zasilacze stabilizowane w których dobra stabilnosc dlugoczasowa i termiczna osiagnieto przez zastoso¬ wanie tranzystorów krzemowych oraz przez czaso¬ chlonna kompensacje termiczna napiecia odniesie¬ nia.Celem wynalazku jest skonstruowanie jednocze¬ sciowego generatora impulsów elektrycznych do¬ starczajacego napiec wyjsciowych w szerokim za¬ kresie amplitud przy jednoczesnych krótkich cza¬ sach narastania.Cel ten zostal osiagniety przez wyposazenie ge¬ neratora impulsów elektrycznych w zasilacz stabi¬ lizowany pradu stalego do wyjscia którego dola¬ czony zostal drugi zasilacz stabilizowany pradu stalego zawierajacy tranzystorowy uklad stabili¬ zacji temperatury, przy czym wyjscie zasilacza zo¬ stalo polaczone z ukladem generacyjnym. W ukla¬ dzie stabilizacji temperatury baza tranzystora wej¬ sciowego symetrycznego wzmacniacza róznicowego zostala polaczona z czujnikiem termistorowym, a kolektor tego tranzystora zostal polaczony po¬ przez diode Zenera i stopien wzmacniajacy aa 588933 58893 4 tranzystorze posiadajacym w obwodzie emitera germanowa diode przewodzaca z baza tranzystora wyjsciowego.W obwodzie emitera tranzystora wyjsciowego znajduje sie krzemowa dioda przewodzaca. Czuj¬ nik termistorowy i tranzystor wyjsciowy zostaly polaczone mechanicznie z blokiem miedzianym sta¬ nowiacym termostat, w otworach którego zostaly równiez umieszczone tranzystory i diody drugiego zasilacza stabilizowanego. Uklad generacyjny wy¬ posazony zostal, na wejsciu w dzielnik oporowy przelaczany skokowo, a na wyjsciu w zespól tlu¬ mików oporowych typu jt pozwalajacych ha zmniejszenie sygnalu wyjsciowego dowolna ilosc razy, nie powodujac jednoczesnie wydluzania czasu narastania impulsu. Zastosowanie tranzystorowego zasilacza stabilizowanego termicznie, umozliwilo uzyskanie duzej amplitudy impulsów wyjsciowych odznaczajacych sie dobra stabilnoscia dlugocza- sowa.Wynalazek zostal przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schemat blokowy generatora ' impulsów elektrycznych, fig. 2 schemat ideowy ukladu sta¬ bilizacji temperatury, fig. 3 schemat polaczen ter¬ mostatu z zasilaczem stabilizowanym i ukladem stabilizacji temperatury, fig. 4 schemat ideowy tranzystorowego zasilacza stabilizowanego, a fig. 5 schemat ideowy ukladu generacyjnego.Do wyjscia zasilacza stabilizowanego 1 zostal do¬ laczony drugi zasilacz stabilizowany 2 pradu sta¬ lego, w którym temperatura elementów pólprze¬ wodnikowych jest stabilizowana w ukladzie stabi¬ lizacji 3. Napiecie odniesienia w zasilaczu stabili¬ zowanym 2 uzyskiwane na diodzie Zenera 13, któ¬ rej wspólczynnik cieplny zostal skompensowany przez uzycie dwóch szeregowo polaczonych diod germanowych 14, 15 o odwrotnym wspólczynniku cieplnym, porównywane jest przez róznicowy kom¬ parator na tranzystorach 16, 17 z napieciem wyj¬ sciowym zasilacza 2, na dzielniku oporowym 18, 19, 20. Sygnal bledu wystepujacy ha kolektorze tran¬ zystora 17 jest wzmacniany przez wzmacniacz róz¬ nicowy na tranzystorach 21, 22, który steruje uklad przepustowy na tranzystorach 23, 24.Tranzystory 16, 17 oraz diody 13, 14, 15 majace wplyw na stabilnosc termiczna ukladu generatora zostaly umieszczone w otworach bloku miedzianego 12 stanowiacego termostat. Temperatura bloku miedzianego 12 ustalonego na poziomie wyzszym od najwyzszej mozliwej temperatury otoczenia kontrolowana jest przez tranzystorowy uklad sta¬ bilizacji temperatury 3.Elementem kontrolujacym jest polaczony mecha¬ nicznie z blokiem miedzianym 12 czujnik termisto¬ rowy 6, od którego chwilowej opornosci zwiazanej z temperatura bloku miedzianego 12 zalezna jest wielkosc pradu plynacego przez tranzystor wyj¬ sciowy 10, równiez polaczony mechanicznie z blo¬ kiem. Dioda Zenera 7 umozliwia galwaniczne pola¬ czenie kolektora tranzystora 5 z baza tranzysto¬ ra 2.Dioda germanowa 9 zmniejsza prad poczatkowy tranzystora 8 przy zerowym napieciu na jego ba¬ zie, a dioda krzemowa 11 zmniejsza prad w obwo¬ dzie emitera tranzystora 10, gdy przez tranzystor 8 5 plynie prad nasycenia. Stale napiecie wyjsciowe zasilacza 2 jest doprowadzane za posrednictwem dwupolozeniowego przelacznika 25 zalaczajacego przemiennie na mase biegun dodatni lub ujemny zasilacza do oporowego dzielnika napiecia na opor- 10 nikach 26, 27, 28, 29 zalaczonego na wejscie ukladu generacyjnego 4. Z dzielnika, poprzez przelacznik 30 napiecie jest podawane na wieloobrotowy spi¬ ralny potencjometr 31 do suwaka którego dolaczo¬ ny jest poprzez przekaznik 32, o kontaktach zwil- 15 zanych rtecia, kondensator 33. Kondensator 33 jest zalaczany poprzez przekaznik 32, odcinek kabla koncentrycznego 34 i opornik 35 na wyjscie WY glówne generatora Wyposazone w zespól tlumików oporowych typu Jt na opornikach 36, 37 i 38. 20 PL