RU2106743C1

RU2106743C1 - Short-pulse generator

Info

Publication number: RU2106743C1
Application number: RU93050897A
Authority: RU
Inventors: О.Г. Егоров
Original assignee: Ремонтно-строительное предприятие "Алиот"
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1998-03-10

Abstract

FIELD: pulse engineering; frequency-controlled device and high voltage short-pulse sources. SUBSTANCE: generator has ac signal source for N short-pulse shapers, N storage and switching units, and output unit. A.c. signal source is connected to input of first short-pulse shaper. First outputs of N short-pulse shapers are connected to respective inputs of output unit and second output of each short-pulse shaper is connected through storage and switching unit. Each short-pulse shaper is, essentially, E-piece whose first output is connected to parallel-connected storage and switching components, and LC circuit is connected in series with E-piece second output; each storage and switching unit is made in the form of storage element parallel-connected to its input and to switching element inserted between input and output. EFFECT: provision for separating flat-top input pulse into N short pulses of desired length, improved efficiency and amplitude of pulse obtained. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, работающих в частотном режиме, а также при разработке источников коротких высоковольтных импульсов. The invention relates to a pulse technique and can be used in devices operating in the frequency mode, as well as in the development of sources of short high-voltage pulses.

Известен генератор коротких импульсов (В.В. Кремнев, Г.А. Месяц. Методы умножения и трансформации импульсов в сильноточной электронике. М.: Наука СО, 1987, с. 5), содержащий источник переменного сигнала и N линий одинаковой электрической длины, причем с одного конца линии соединены параллельно и подключены к источнику переменного сигнала, а на другом конце линии соединены последовательно и подключены к выходу генератора. A known generator of short pulses (VV Kremnev, GA Mesyats. Methods of multiplication and transformation of pulses in high-current electronics. M: Nauka SO, 1987, p. 5), containing a variable signal source and N lines of the same electric length, moreover, from one end of the line are connected in parallel and connected to an alternating signal source, and at the other end of the line are connected in series and connected to the output of the generator.

Недостаток этого генератора коротких импульсов заключается в том, что он имеет невысокий коэффициент трансформации. Кроме того, происходит искажение формы трансформирующего импульса. The disadvantage of this short pulse generator is that it has a low transformation ratio. In addition, a distortion of the shape of the transforming pulse occurs.

Известен также генератор коротких импульсов (Л.А. Меерович и др. Магнитные генераторы импульсов. М. : Советское радио, 1968, с. 13), содержащий источник переменного сигнала, подключенный через зарядный элемент к накопительно-коммутационному блоку, который выполнен в виде подключенного к его входу накопительного элемента и включенного между входом и выходом коммутационного элемента, который выполнен в виде дросселя с насыщающимся сердечником. A short pulse generator is also known (L.A. Meerovich et al. Magnetic pulse generators. M.: Sovetskoe radio, 1968, p. 13), containing an alternating signal source connected via a charging element to the storage-switching unit, which is made in the form connected to its input of the storage element and connected between the input and output of the switching element, which is made in the form of a throttle with a saturable core.

Недостаток этого генератора заключается в том, что он не обеспечивает получение импульсов малой длительности и большой амплитуды, так как с уменьшением длительности формируемого короткого импульса увеличиваются потери энергии в сердечнике дросселя, иными словами КПД устройства снижается. The disadvantage of this generator is that it does not provide pulses of short duration and large amplitude, since with a decrease in the duration of the generated short pulse, the energy loss in the core of the inductor increases, in other words, the efficiency of the device decreases.

В основу изобретения поставлена задача разработки генератора коротких импульсов с такими формирователями коротких импульсов, конструктивное выполнение которых обеспечило бы разделение входного импульса с плоской вершиной на N коротких импульсов заданной длительности, что позволило бы короткие импульсы суммировать в один импульс заданной длительности с амплитудой, по крайней мере в N раз превышающей амплитуду входного импульса, и повысило бы КПД при генерации коротких импульсов большой амплитуды. The basis of the invention is the task of developing a short pulse generator with such short pulse shapers, the constructive implementation of which would ensure the separation of the input pulse with a flat top into N short pulses of a given duration, which would allow short pulses to be summed into one pulse of a given duration with an amplitude of at least N times the amplitude of the input pulse, and would increase the efficiency when generating short pulses of large amplitude.

Поставленная задача решена тем, что генератор коротких импульсов, содержащий источник переменного сигнала и накопительно-коммутационный блок, выполненный в виде подключенного параллельно его входу накопительного элемента и включенного между входом и выходом блока коммутационного элемента, причем выход накопительно-коммутационного блока соединен с выходом генератора, согласно изобретению, снабжен вторым выходом, выходным блоком, выход которого совмещен с вторым выходом генератора, N формирователями короткого импульса и N 1 накопительно-коммутационными блоками, где N=1,2,3...i..., причем каждый формирователь короткого импульса выполнен в виде E-тройника, первый выход которого соединен с параллельно включенными накопительным и коммутационным элементами, а к второму выходу E-тройника подключен последовательный LC-контур, при этом вход E-тройника первого формирователя короткого импульса соединен с источником переменного сигнала, который выполнен в виде генератора импульсов с плоской вершиной, второй выход E-тройника i-го формирователя короткого импульса через i-й накопительно-коммутационный блок соединен с выходом E-тройника i+1 формирователя короткого импульса, первые выходы E-тройников подключены к соответствующим входам выходного блока, а с первым выходом генератора соединен выход N-го накопительного-коммутационного блока. The problem is solved in that the short pulse generator containing the source of the alternating signal and the storage-switching unit, made in the form of a storage element connected in parallel to its input and connected between the input and output of the switching element unit, the output of the storage-switching unit connected to the output of the generator, according to the invention, is equipped with a second output, an output unit, the output of which is combined with the second output of the generator, N short-pulse shapers and N 1 drive but-switching blocks, where N = 1,2,3 ... i ..., and each short-pulse shaper is made in the form of an E-tee, the first output of which is connected to the storage and switching elements connected in parallel, and to the second output E -Tee connected a serial LC-circuit, while the input of the E-tee of the first short pulse shaper is connected to a variable signal source, which is made in the form of a pulse generator with a flat top, the second output of the E-tee of the i-th short pulse shaper through the i-th - ommutatsionny unit connected to the outlet Tee E-i + 1 of a short pulse generator, the first E-tees outputs connected to respective inputs of the output unit, and a first output connected to the output of the generator N-th accumulating unit-switching.

Целесообразно, чтобы выходной блок был выполнен в виде N-цепочек из последовательно соединенных формирующе-трансформирующего блока и защитно-обострительного блока, включенных между соответствующими входами выходного блока и его выходом. It is advisable that the output unit was made in the form of N-chains of series-connected forming-transforming unit and a protective-sharpening unit connected between the corresponding inputs of the output unit and its output.

В ряде случаев выгодно, чтобы выходной блок был выполнен в виде сумматора и N цепочек из последовательно соединенных формирующе-трансформирующего блока, защитно-обострительного блока и линии задержки, включенных между соответствующими входами выходного блока и сумматора, выход которого соединен с выходом выходного блока. In some cases, it is advantageous for the output unit to be made in the form of an adder and N chains of series-connected forming-transforming unit, a protective-sharpening unit, and a delay line connected between the corresponding inputs of the output unit and the adder, the output of which is connected to the output of the output unit.

Предпочтительно, чтобы коммуникационные и защитно-обострительные элементы были выполнены в виде дросселя с насыщающимся сердечником, а формирующе-трансформирующие блоки с частотной характеристикой, соответствующей высокочастотному фильтру. Preferably, the communication and protective sharpening elements were made in the form of a throttle with a saturable core, and forming-transforming blocks with a frequency response corresponding to a high-pass filter.

Такое выполнение генератора коротких импульсов обеспечивает:
получение синхронизирующего импульса при сохранении амплитуды и формы входного импульса за счет сокращения его длительности;
получение из входного импульса с плоской вершиной пачки импульсов с требуемой скважинностью и амплитудой, причем число импульсов в пачке можно изменять;
получение короткого высоковольтного импульса при высоком КПД.This embodiment of the short pulse generator provides:
obtaining a synchronizing pulse while maintaining the amplitude and shape of the input pulse by reducing its duration;
obtaining from the input pulse with a flat top a packet of pulses with the required duty cycle and amplitude, and the number of pulses in the packet can be changed;
obtaining a short high-voltage pulse at high efficiency.

На фиг. 1 изображена блок-схема генератора коротких импульсов; на фиг. 2 структурная схема формирователя короткого импульса; на фиг. 3 структурная схема накопительного-коммуникационного блока; на фиг. 4 блок-схема варианта выполнения выходного блока; на фиг. 5 временные диаграммы, поясняющие работу генератора. In FIG. 1 shows a block diagram of a short pulse generator; in FIG. 2 is a block diagram of a short pulse shaper; in FIG. 3 block diagram of the storage-communication unit; in FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of an output unit; in FIG. 5 timing diagrams explaining the operation of the generator.

Генератор коротких импульсов содержит источник 1 переменного сигнала, формирователи 2 короткого импульса, накопительно-коммутационные блоки 3 и выходной блок 4. Выход N-го накопительно-коммутационного блока 3 подключен к первому выходу 5 генератора коротких импульсов, а выход выходного блока 4 к его второму выходу 6. Выход источника 1 переменного сигнала подключен к входу первого формирователя 2 короткого импульса, а его первый выход - к первому входу (1) выходного блока 4. Первые выходы других N-1 формирователей 2 короткого импульса подключены к соответствующим входам (2), (3),...(i), (i+1),... (N) выходного блока 4. Второй выход i-го формирователя 2 короткого импульса подключен к входу i+1 формирователя 2 короткого импульса через i-й накопительно-коммутационный блок 3, а второй выход N-го формирователя 2 короткого импульса подключен к входу N-го накопительно-коммутационного блока 3. The short pulse generator contains an alternating signal source 1, short pulse shapers 2, storage switching units 3 and an output unit 4. The output of the Nth storage switching unit 3 is connected to the first output 5 of the short pulse generator, and the output of the output unit 4 to its second output 6. The output of the source 1 of the alternating signal is connected to the input of the first short pulse shaper 2, and its first output is connected to the first input (1) of the output block 4. The first outputs of the other N-1 short pulse shapers 2 are connected to the corresponding inputs (2), (3), ... (i), (i + 1), ... (N) of the output unit 4. The second output of the i-th short-pulse driver 2 is connected to the input i + 1 of the driver 2 a short pulse through the i-th storage-switching unit 3, and the second output of the N-th short-pulse former 2 is connected to the input of the N-th storage-switching unit 3.

Каждый формирователь 2 короткого импульса содержит E-тройник, вход 7 которого совмещен с входом формирователя 2, выход 8 совмещен с первым выходом формирователя 2, а выход 9 с его вторым выходом. В выходную ветвь E-тройника, соединенную с его выходом 8, включены параллельно соединенные коммутационный элемент 10 и накопительный элемент 11, а в другую выходную ветвь E-тройника включен последовательный LC-контур 12, настроенный на основную частоту формируемого короткого импульса. Each driver 2 short pulse contains an E-tee, the input 7 of which is aligned with the input of the driver 2, the output 8 is combined with the first output of the driver 2, and the output 9 with its second output. In the output branch of the E-tee connected to its output 8, parallel connected switching element 10 and the accumulating element 11 are included, and in the other output branch of the E-tee is included a serial LC circuit 12 tuned to the main frequency of the generated short pulse.

Каждый накопительно-коммутационный блок содержит подключенный к его блоку накопительный элемент 16, а между входом 14 и выходом 15 блока коммутационный элемент 17. Each storage-switching unit contains a storage element 16 connected to its block, and between the input 14 and the output 15 of the block switching element 17.

Выходной блок 4 содержит (фиг. 4) сумматор 18 с входами 19 и выходом 20, совмещенным с вторым выходом 6 генератора коротких импульсов, и N цепочек из последовательно соединенных формирующе-трансформирующего блока 21, защитно-обострительного блока 22 и линии 23 задержки, включенных между входами (1), (2). ..,(i), (i+1),...(N) выходного блока 3 и соответствующими входами сумматора 18. Этот вариант выполнения выходного блока 4 позволяет получить короткий импульс большой амплитуды. The output unit 4 contains (Fig. 4) an adder 18 with inputs 19 and an output 20, combined with the second output 6 of the short pulse generator, and N chains of series-connected forming-transforming unit 21, a protective-sharpening unit 22, and a delay line 23 connected between the inputs (1), (2). .., (i), (i + 1), ... (N) of the output unit 3 and the corresponding inputs of the adder 18. This embodiment of the output unit 4 allows you to get a short pulse of large amplitude.

В качестве накопительных элементов 11, 16 могут быть использованы емкости, а в качестве коммутационных элементов 10 и 17 и защитно-обострительных блоков 22 дроссель с насыщающимся сердечником. Capacities can be used as storage elements 11, 16, and a throttle with a saturable core as switching elements 10 and 17 and protective sharpening blocks 22.

Конструктивное выполнение выходного блока 4 зависит от конкретных особенностей использования генератора коротких импульсов, при этом наличие в нем последовательно соединенных формирующе-трансформирующего блока 21 и защитно-обострительного блока 22 является обязательным во всех случаях. The design of the output unit 4 depends on the specific features of the use of the short pulse generator, while the presence in it of a series-connected forming-transforming unit 21 and a protective-sharpening unit 22 is mandatory in all cases.

Генератор коротких импульсов работает следующим образом. The short pulse generator operates as follows.

От источника 1 переменного сигнала на вход первого формирователя 2 короткого импульса подается входной импульс с плоской вершиной и амплитудой, равной E₁ (фиг. 5). Вход каждого формирователя 2 короткого импульса совмещен с входом 7 соответствующего E-тройника, при этом распределение энергии падающего импульса между выходными ветвями E-тройника зависит от состояния, в котором находятся коммутационные элементы 10, 17. В исходном состоянии коммутационный элемент 10 формирователей 2 короткого импульса, коммутационный элемент 17 накопительно-коммутационных блоков 3 и защитно-обострительные блоки 22 находятся в разомкнутом состоянии. Поэтому в интервале времени, в течение которого энергия падающего импульса изменяется от нуля до максимального значения, происходит зарядка накопительного элемента 11, элемента последовательного LC-контура 12 первого формирователя 2 короткого импульса, а также накопительного элемента 16 первого накопительно-коммутационного блока 3 и элементов формирующе-трансформирующего блока 21, соединенного с первым формирователем 2 короткого импульса. При зарядке накопительного элемента 11 и элементов формирующе-трансформирующего блока 21 на втором выходе 6 генератора коротких импульсов сигнал (предимпульс) отсутствует, так как защитно-обострительный блок 22 находится в разомкнутом состоянии. Кроме того, на стадии зарядки накопительных элементов отсутствует сигнал 4 на выходе 15 первого накопительно-коммутационного блока 3, поскольку коммутационный элемент 17 находится в разомкнутом состоянии.From the source 1 of the alternating signal, an input pulse with a flat top and amplitude equal to E ₁ is supplied to the input of the first short-pulse driver ₂ (Fig. 5). The input of each short pulse shaper 2 is aligned with the input 7 of the corresponding E-tee, while the distribution of the incident pulse energy between the output branches of the E-tee depends on the state in which the switching elements 10, 17 are located. In the initial state, the switching element 10 of the short pulse shapers 2 , the switching element 17 of the storage-switching blocks 3 and the protective-sharpening blocks 22 are in the open state. Therefore, in the time interval during which the incident pulse energy changes from zero to the maximum value, the storage element 11, the element of the sequential LC circuit 12 of the first short pulse shaper 2, and also the storage element 16 of the first storage-switching unit 3 and the forming elements are charged -transforming unit 21 connected to the first driver 2 of a short pulse. When charging the storage element 11 and the elements of the forming-transforming unit 21 at the second output 6 of the short pulse generator, the signal (pre-pulse) is absent, since the protective-sharpening unit 22 is in the open state. In addition, at the stage of charging the storage elements, there is no signal 4 at the output 15 of the first storage-switching unit 3, since the switching element 17 is in the open state.

В момент достижения энергией падающего импульса максимального значения срабатывает коммутационный элемент 10 первого формирователя 2 короткого импульса. В результате ветвь E-тройника, соединенная с его выходом 8, оказывается закороченной и, начиная с этого момента, поступление энергии импульса в эту ветвь прекращается. Здесь следует отметить, что поступление высокочастотной энергии в ветвь E-тройника, соединенную с его выходом 8, не происходит при прохождении плоской вершины и хвостовой части входного импульса, так как формирующе-трансформирующие блоки 21 выполнены с частотной характеристикой высокочастотных фильтров. When the energy of the incident pulse reaches its maximum value, the switching element 10 of the first shaper 2 of the short pulse is activated. As a result, the branch of the E-tee connected to its output 8 turns out to be short-circuited and, starting from this moment, the influx of pulse energy into this branch stops. It should be noted here that the supply of high-frequency energy to the branch of the E-tee connected to its output 8 does not occur during the passage of the flat top and tail of the input pulse, since the forming-transforming blocks 21 are made with the frequency response of high-frequency filters.

После срабатывания коммутационного элемента 10 первого формирователя 2 короткого импульса начинается разряд накопительного элемента 11 и элементов, входящих в состав формирующе-трансформирующего блока 21. В результате на входе (1) выходного блока 4 образуется короткий импульс. Для обеспечения максимальной передачи накопленной энергии на вход (1) выходного блока 4 в выходную ветвь E-тройника, соединенную с выходом 9, включен последовательный LC-контур, настроенный на основную частоту формируемого короткого импульса. Таким образом, при разряде накопительного элемента 11 и элементов, входящих в состав формирующе-трансформирующего блока 21, обеспечиваются условия последовательного резонанса на входе ветви E-тройника, соединенной с выходом 9. Иными словами, на время формирования короткого импульса в одной ветви E-тройника вход другой его ветви оказывается закороченным, и тем самым уменьшается энергия отраженной волны и увеличивается энергия, передаваемая на выход 8 E-тройника. After the switching element 10 of the first shaper 2 of the short pulse is triggered, the discharge of the storage element 11 and the elements included in the forming-transforming block 21 starts. As a result, a short pulse is generated at the input (1) of the output block 4. To ensure maximum transfer of the stored energy to the input (1) of the output unit 4 in the output branch of the E-tee connected to the output 9, a sequential LC circuit tuned to the main frequency of the generated short pulse is included. Thus, when the storage element 11 and the elements included in the forming-transforming unit 21 are discharged, the conditions of successive resonance are provided at the input of the branch of the E-tee connected to the output 9. In other words, during the formation of a short pulse in one branch of the E-tee the input of its other branch is shorted, and thereby the energy of the reflected wave decreases and the energy transmitted to the output 8 of the E-tee increases.

Форма и амплитуда сформированного короткого импульса зависят от конкретного конструктивного выполнения формирующе-трансформирующего блока 21, при реализации которого могут быть использованы рекомендации, приведенные в книге О. Н. Литвиненко "Формирующе-трансформирующие цепи". М.: Советское радио, 1974. В частности, амплитуда короткого импульса может быть в зависимости от использования схемы меньше, равной или больше амплитуды входного импульса. Единственным ограничением на использование известных схем является, как уже отмечалось выше, соответствие частотной характеристики схемы высокочастотному фильтру. При прохождении короткого импульса защитно-обострительного блока 22 происходит обострение его фронта, а длина отрезка волновода, соединяющего выход генератора 6 с нагрузкой, должна быть такой, чтобы двойное время пробега короткого импульса по волноводу было не меньше оставшейся длительности входного импульса. The shape and amplitude of the generated short pulse depend on the specific constructive implementation of the forming-transforming block 21, the implementation of which can be used the recommendations given in the book of O. N. Litvinenko "Formative-transforming chains." M .: Soviet radio, 1974. In particular, the amplitude of a short pulse can be less, equal to or greater than the amplitude of the input pulse, depending on the use of the circuit. The only restriction on the use of known circuits is, as already noted above, the correspondence of the frequency response of the circuit to a high-pass filter. When a short pulse passes through the protective-sharpening block 22, its front aggravates, and the length of the waveguide segment connecting the output of the generator 6 to the load must be such that the double travel time of the short pulse along the waveguide is no less than the remaining input pulse duration.

При срабатывании коммутационного элемента 17 энергия, накопленная в последовательном LC-контуре 12 и в накопительном элементе 16 первого накопительно-коммутационного блока 3, затрачивается на формирование фронта другого импульса с плоской вершиной, длительность которого меньше длительности входного импульса, а амплитуда равна E₁. В зависимости от параметров коммутационного элемента 17 срабатывание его может быть как раньше срабатывания коммутационного элемента 10, так и одновременно или позже. Кроме того, соотношение параметров накопительных элементов, включенных в различные выходные ветви E-тройника, также влияет на время срабатывания коммутационного элемента 17. В результате срабатывания коммутационного элемента 17 оставшаяся часть входного импульса передается на выход 15 блока 3.When the switching element 17 is activated, the energy stored in the serial LC circuit 12 and in the storage element 16 of the first storage-switching unit 3 is spent on the formation of the front of another pulse with a flat top, the duration of which is less than the duration of the input pulse, and the amplitude is E ₁ . Depending on the parameters of the switching element 17, it can be triggered either earlier than the switching element 10, or simultaneously or later. In addition, the ratio of the parameters of the storage elements included in the various output branches of the E-tee also affects the response time of the switching element 17. As a result of the switching element 17, the remaining part of the input pulse is transmitted to the output 15 of block 3.

Сформированный на выходе 15 первого накопительно-коммутационного блока 3 импульс с плоской вершиной и амплитудой E₁ поступает на вход второго формирователя 2 короткого импульса. При этом процесс формирования второго короткого импульса идентичен описанному выше.Formed at the output 15 of the first storage-switching unit 3 pulse with a flat top and amplitude E _{1 is} fed to the input of the second shaper 2 short pulse. In this case, the process of forming the second short pulse is identical to that described above.

Таким образом на входах (1), (2), (3),...(i), (i+1),...(N) выходного блока 4 последовательно формируются короткие импульсы при подаче на вход первого формирователя 2 короткого импульса с плоской вершиной. Thus, at the inputs (1), (2), (3), ... (i), (i + 1), ... (N) of the output unit 4, short pulses are sequentially generated when a short pulse is applied to the input of the first driver 2 pulse with a flat top.

В зависимости от числа включенных последовательно чередующихся блоков 2 и 3 генератор коротких импульсов может быть использован в следующих режимах. Depending on the number of sequentially alternating blocks 2 and 3, the short pulse generator can be used in the following modes.

Режим генерации синхронизирующего импульса. В этом случае генератор коротких импульсов содержит один формирователь 2 короткого импульса (N=1) и один накопительно-коммутационный блок 3 и может быть использован в высоковольтной аппаратуре, работающей в частотном режиме (лазеры, разрядники, ионные и электронные диоды и т.п.). С помощью линии 23 задержки обеспечивается требуемое временное согласование импульсов короткого импульса и оставшейся части входного импульса с плоской вершиной (в этом случае выходной блок 4 сумматора 18 не содержит). The mode of generation of the synchronizing pulse. In this case, the short-pulse generator contains one short-pulse shaper 2 (N = 1) and one storage-switching unit 3 and can be used in high-voltage equipment operating in the frequency mode (lasers, dischargers, ionic and electronic diodes, etc. ) Using the delay line 23, the required temporal matching of the pulses of the short pulse and the remaining part of the input pulse with a flat top is provided (in this case, the output unit 4 of the adder 18 does not contain).

Режим генерации пачки коротких импульсов. В этом случае генератор коротких импульсов содержит столько пар блоков 2 и 3, сколько требуется коротких импульсов в пачке. A mode of generating a burst of short pulses. In this case, the short pulse generator contains as many pairs of blocks 2 and 3 as required for short pulses in the packet.

В этом случае выходной блок содержит N цепочек из последовательно соединенных формирующе-трансформирующего блока 21 и защитно-обострительного блока 22, включенных между входами (1), (2),...(i), (i+1),...(N) выходного блока 4 и вторым выходом 6 генератора. In this case, the output unit contains N chains of series-connected forming-transforming unit 21 and the protective-sharpening unit 22 connected between the inputs (1), (2), ... (i), (i + 1), ... (N) the output unit 4 and the second output 6 of the generator.

Для получения паче к импульсов той или иной скважинности в каждую упомянутую выше цепочку могут быть включены линии 23 задержки. To obtain more than pulses of one or another duty cycle, delay lines 23 can be included in each of the above chains.

Режим генерации высоковольтного короткого импульса. В этом случае генератор коротких импульсов содержит N пар идентичных блоков 2 и 3, причем
Tu⁰+Tu¹
где
Tu⁰ длительность входного импульса с плоской вершиной; Tu¹ длительность импульса с плоской вершиной на выходе первого накопительно-коммутационного блока 3.High voltage short pulse generation mode. In this case, the short pulse generator contains N pairs of identical blocks 2 and 3, and
Tu ⁰ + Tu ¹
Where
Tu ^{0 the} duration of the input pulse with a flat top; Tu ¹ pulse width with a flat top at the output of the first cumulative-switching unit 3.

С помощью линий 23 задержки (фиг. 4) обеспечивается одновременно подача всех сформированных коротких импульсов на соответствующие входы 19 сумматора 18, на выходе 20 которого формируется сигнал с амплитудой, равной сумме амплитуд суммируемых коротких импульсов. Using the delay lines 23 (Fig. 4), all generated short pulses are simultaneously supplied to the corresponding inputs 19 of the adder 18, at the output of which 20 a signal is formed with an amplitude equal to the sum of the amplitudes of the summed short pulses.

В результате выделения из входного импульса с плоской вершиной коротких импульсов, число которых равно N_max, на выходе 5 генератора имеет место импульс, не имеющий плоской вершины. После соответствующей трансформации, например, по известной методике (см., например, У. Бостик и др. Накопление и коммутирование энергии больших плотностей. М.: Мир, 1979, с. 93-97, он может быть также использован как в режиме генерации пачки импульсов, так и в режиме генерации высоковольтного импульса.As a result of the selection from the input pulse with a flat top of short pulses, the number of which is N _max , at the output 5 of the generator there is a pulse that does not have a flat top. After the corresponding transformation, for example, according to a well-known technique (see, for example, W. Bostik et al. Accumulation and commutation of high-density energy. M: Mir, 1979, pp. 93-97, it can also be used as in the generation mode bursts of pulses, and in the mode of generation of a high voltage pulse.

Предлагаемый генератор позволяет получить импульсы тока и напряжения с высокой частотой следования и длительностью, существенно меньшей разности между Tu⁰ - Tu¹.The proposed generator allows to obtain current and voltage pulses with a high repetition rate and a duration substantially less ^{than the} difference between Tu ⁰ - Tu ¹ .

Claims

1. A short pulse generator comprising a source of an alternating signal and a storage-switching unit, made in the form of a storage element connected in parallel with its input and connected between the input and output of the switching element unit, wherein the output of the storage-switching unit is connected to the output of the generator, characterized in that it is equipped with a second output, an output unit, the output of which is combined with the second output of the generator, N short-pulse shapers and N - 1 storage-switching blocks, where N = 2, 3, ..., i ..., and each short-pulse shaper is made in the form of an E-tee, the first input of which is connected to the storage and switching elements connected in parallel, and a serial LC- is connected to the second output of the E-tee a contour, wherein the input of the E-tee of the first short-pulse shaper is connected to a variable signal source, which is made in the form of a pulse generator with a flat top, the second output of the E-tee of the i-th short-pulse shaper is connected through the i-th storage-switching unit with the input of the E-tee of the (i + 1) -th short-pulse driver, the first outputs of the E-tees are connected to the corresponding inputs of the output unit, while the output of the N-th storage-switching unit is connected to the first output of the generator, and the output unit is made in the form N chains of series-connected forming-transforming unit and protective-sharpening unit connected between the corresponding inputs of the output unit and its output.

2. A short pulse generator comprising a source of an alternating signal and a storage-switching unit, made in the form of a storage element connected in parallel with its input and connected between the input and output of the switching element unit, the output of the storage-switching unit being connected to the output of the generator, characterized in that it is equipped with a second output, an output unit, the output of which is combined with the second output of the generator, N short-pulse shapers and N - 1 cumulatively switching blocks, where N = 2, 3, ..., i, ..., and each short-pulse shaper is made in the form of an E-tee, the first output of which is connected to the storage and switching elements connected in parallel, and a serial LC is connected to the second output of the E-tee -contour, while the input of the E-tee of the first short-pulse shaper is connected to a source of alternating signal, which is made in the form of a pulse generator with a flat top, the second output of the E-tee of the i-th short-pulse shaper through the i-th storage-switching unit n with the input of the E-tee of the (i + 1) -th short-pulse driver, the first outputs of the E-tees are connected to the corresponding inputs of the output unit, while the output of the N-th storage-switching unit is connected to the first output of the generator, and the output unit is made in in the form of an adder and N chains of sequentially connected forming-transporting unit, a protective sharpening unit and a delay line connected between the corresponding inputs of the output unit and the adder, the output of which is connected to the output of the output unit.

3. The generator according to claim 1 or 2, characterized in that the switching and protective sharpening elements are made in the form of a choke with a saturable core.

4. The generator according to claim 1 or 2, characterized in that the forming-transforming blocks are made with a frequency response corresponding to a high-pass filter.