RU2457615C2 - Subnanosecond pulse generator - Google Patents
Subnanosecond pulse generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457615C2 RU2457615C2 RU2010129401/08A RU2010129401A RU2457615C2 RU 2457615 C2 RU2457615 C2 RU 2457615C2 RU 2010129401/08 A RU2010129401/08 A RU 2010129401/08A RU 2010129401 A RU2010129401 A RU 2010129401A RU 2457615 C2 RU2457615 C2 RU 2457615C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- output
- inductance
- key
- specified
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам генерирования субнаносекундных импульсов.The invention relates to a pulse technique, namely, devices for generating subnanosecond pulses.
Известен генератор импульсов, содержащий источник питания, ключ, соединенный с источником питания первой индуктивностью, диод с резким восстановлением обратного сопротивления, соединенный с ключом цепью, состоящей из последовательно соединенных второй индуктивности и конденсатора, и нагрузку, соединенную с указанным диодом с резким восстановлением обратного сопротивления (Vitaliy Prokhorenko, Volodymyr Ivashchuk, Sergiy Korsun.Drift Step Recovery Devices Utilization for Electromagnetic Pulse Radiation, Iiiterriatioiial Coriference on GI-OLIPIeZne~tr ating Radal; 21-24 Jioie, 2004, Deljt, The Netlwrlands, pp.195-198).A known pulse generator containing a power source, a key connected to a power source of the first inductance, a diode with a sharp restoration of the reverse resistance, connected to the key by a circuit consisting of a second inductance and a capacitor connected in series, and a load connected to the specified diode with a sharp restoration of the reverse resistance (Vitaliy Prokhorenko, Volodymyr Ivashchuk, Sergiy Korsun Drift Step Recovery Devices Utilization for Electromagnetic Pulse Radiation, Iiiterriatioiial Coriference on GI-OLIPIeZne ~ tr ating Radal; 21-24 Jioie, 2004, Deljt, The Netlwrlands, pp. 195-198).
Цикл работы этого генератора состоит из двух тактов. В течение первого такта ключ находится в проводящем состоянии. Одна из составляющих тока ключа, линейно нарастающая во времени, протекает по первой индуктивности и приводит к накоплению энергии магнитного поля в первой индуктивности. Вторая составляющая тока ключа является колебательной. Она протекает по второй индуктивности, заряжает конденсатор и приводит к накоплению электронно-дырочной плазмы в диоде с резким восстановлением обратного сопротивления. Первый такт заканчивается, когда ток второй индуктивности меняет свое направление. Во втором такте цикла ключ размыкается, а протекание тока второй индуктивности приводит к рассасыванию плазмы в диоде. Величина указанного тока нарастает во времени вследствие разряда конденсатора и преобразования энергии магнитного поля в первой индуктивности. В конце второго такта восстанавливается высокое сопротивление диода с резким восстановлением обратного сопротивления, и ток второй индуктивности переключается в нагрузку, что вызывает короткий всплеск напряжения на нагрузке. Рассмотренный цикл накопления и рассасывания заряда диода с резким восстановлением обратного сопротивления не является оптимальным. Поэтому рассмотренный выше генератор не позволяет получить наилучшие энергетические показатели отдельного импульса при заданной элементной базе.The cycle of this generator consists of two clock cycles. During the first cycle, the key is in a conductive state. One of the components of the key current, linearly increasing in time, flows along the first inductance and leads to the accumulation of magnetic field energy in the first inductance. The second component of the key current is oscillatory. It flows through the second inductance, charges the capacitor and leads to the accumulation of electron-hole plasma in the diode with a sharp restoration of the inverse resistance. The first cycle ends when the second inductance current changes direction. In the second cycle step, the key opens, and the flow of the second inductance current leads to the absorption of the plasma in the diode. The magnitude of the specified current increases in time due to the discharge of the capacitor and the conversion of magnetic field energy in the first inductance. At the end of the second cycle, the high resistance of the diode is restored with a sharp restoration of the reverse resistance, and the current of the second inductance switches to the load, which causes a short voltage surge on the load. The considered cycle of accumulation and resorption of the diode charge with a sharp restoration of the reverse resistance is not optimal. Therefore, the generator considered above does not allow to obtain the best energy performance of a single pulse at a given elemental base.
Кроме того, для накопления энергии магнитного поля во второй индуктивности на втором такте цикла эффективно используется только небольшая часть длительности цикла работы, а колебательный характер тока второй индуктивности не позволяет использовать устройство для генерирования импульсов с периодом повторения, меньшим, чем период колебаний контура, состоящего из конденсатора устройства и его второй индуктивности.In addition, for the accumulation of magnetic field energy in the second inductance at the second cycle step, only a small part of the working cycle duration is effectively used, and the oscillatory nature of the second inductance current does not allow the device to generate pulses with a repetition period shorter than the oscillation period of the circuit, consisting of capacitor device and its second inductance.
Невысокая предельная частота повторения импульсов является недостатком рассмотренного выше генератора.The low limit pulse repetition rate is a disadvantage of the generator considered above.
Известен генератор импульсов по патенту US 6087871, класс Н03К 3/33, 11.07.2000 (пункт 5 формулы изобретения), содержащий первый и второй источники питания, первый и второй ключи, включенные между указанными источниками питания и формирующей цепью, которая содержит первую накопительную индуктивность, первый вывод которой соединен с первым выводом второй накопительной индуктивности, второй вывод которой соединен с первым ключом, диод с резким восстановлением обратного сопротивления, нагрузку, соединенную с указанным диодом, и цепь накачки, которой соединены указанный диод с резким восстановлением обратного сопротивления и второй ключ, причем указанная цепь накачки состоит из включенных последовательно индуктивности накачки и резистора накачки; кроме того, генератор содержит разделительный диод, подключенный к первому выводу первой накопительной индуктивности и соединенный последовательно с указанным диодом с резким восстановлением обратного сопротивления, причем указанный разделительный диод и указанный диод с резким восстановлением обратного сопротивления соединены в встречной полярности, один относительно другого.Known pulse generator according to patent US 6087871,
В этом устройстве длительность накопления энергии в первом и втором указанных индуктивных накопителях определяется длительностью проводящего состояния управляемых ключей и может превышать длительность рассасывания заряда в указанном диоде с резким восстановлением обратного сопротивления, что позволяет получать большие значения энергии импульсов.In this device, the duration of energy storage in the first and second indicated inductive drives is determined by the duration of the conductive state of the controlled keys and may exceed the duration of the absorption of the charge in the specified diode with a sharp restoration of the inverse resistance, which allows to obtain large values of pulse energy.
Недостатком упомянутого выше генератора является сложность и высокие требования к стабильности временных соотношений устройства управления двумя ключами генератора, переключение которых необходимо производить в строго определенной последовательности.The disadvantage of the generator mentioned above is the complexity and high requirements for the stability of the time relationships of the control device of the two keys of the generator, the switching of which must be carried out in a strictly defined sequence.
Известен также генератор импульсов (прототип) по патенту US 6087871, класс Н03К 3/33, 11.07.2000 (пункт 1 формулы изобретения), содержащий источник питания, ключ, включенный между указанным источником питания и формирующей цепью, которая содержит первую накопительную индуктивность, первый вывод которой соединен с первым выводом второй накопительной индуктивности, второй вывод которой соединен с ключом, диод с резким восстановлением обратного сопротивления, нагрузку, соединенную с указанным диодом, и цепь накачки, которой соединены указанный диод с резким восстановлением обратного сопротивления и ключ, причем указанная цепь накачки состоит из включенных последовательно индуктивности накачки и резистора накачки;A pulse generator (prototype) according to the patent US 6087871,
кроме того, генератор содержит разделительный диод, подключенный к первому выводу первой накопительной индуктивности и соединенный последовательно с указанным диодом с резким восстановлением обратного сопротивления, причем указанный разделительный диод и указанный диод с резким восстановлением обратного сопротивления соединены в встречной полярности один относительно другого.in addition, the generator contains a separation diode connected to the first output of the first storage inductance and connected in series with the indicated diode with a sharp restoration of the reverse resistance, and the specified separation diode and the specified diode with a sharp restoration of the reverse resistance are connected in opposite polarity.
Недостатком упомянутого выше устройства является большая амплитуда колебаний тока в цепи накачки во время переходного процесса после восстановления высокого обратного сопротивления диода с резким восстановлением обратного сопротивления. Переходной процесс протекает также и в цепи указанных индуктивных накопителей, но при соблюдении определенных соотношений между величинами индуктивности накопителей, внутренней емкости ключа и длительности его проводящего состояния указанный переходной процесс практически заканчивается сразу после генерации импульса. Условия же, при которых быстро заканчивается переходной процесс, в цепи накачки оказываются другими. Поэтому переходные процессы ограничивают предельную частоту повторения импульсов и, кроме того, вызывают необходимость введения в цепь накачки значительных потерь энергии, рассеиваемой на сопротивлении накачки, то есть уменьшают коэффициент полезного действия устройства.The disadvantage of the above device is the large amplitude of the current fluctuations in the pump circuit during the transition process after restoring the high inverse resistance of the diode with a sharp restoration of the inverse resistance. The transition process also occurs in the circuit of these inductive drives, but subject to certain ratios between the inductance of the drives, the internal capacity of the key and the duration of its conducting state, the specified transition process almost ends immediately after the generation of the pulse. The conditions under which the transition process quickly ends turn out to be different in the pump circuit. Therefore, transients limit the limiting pulse repetition rate and, in addition, make it necessary to introduce significant losses of energy dissipated by the pump resistance into the pump circuit, i.e., reduce the efficiency of the device.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение предельной частоты повторения импульсов, генерируемых устройством, вследствие уменьшения длительности переходных процессов в формирующей цепи генератора.The technical result of the present invention is to increase the limit repetition rate of the pulses generated by the device, due to the reduction in the duration of transients in the generator circuit.
Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее источник отрицательного напряжения питания, ключ, включенный между указанным источником питания и формирующей цепью, которая содержит первую накопительную индуктивность, первый вывод которой соединен с первым выводом второй накопительной индуктивности, второй вывод которой соединен с ключом, диод с резким восстановлением обратного сопротивления, нагрузку, и цепь связи, которой соединена нагрузка с катодом указанного диода, согласно изобретению, введен дополнительный источник положительного напряжения питания, который соединен со вторым выводом указанной первой накопительной индуктивности вновь введенной цепью, состоящей из параллельно соединенных диода Шоттки и резистора, причем катод указанного диода с резким восстановлением высокого обратного сопротивления соединен с первым выводом указанной первой накопительной индуктивности.The technical result is achieved by the fact that in the device containing the source of the negative supply voltage, a key connected between the specified power source and the forming circuit, which contains the first storage inductance, the first output of which is connected to the first output of the second storage inductance, the second output of which is connected to the key, diode with a sharp restoration of the reverse resistance, the load, and the communication circuit that connects the load to the cathode of the specified diode, according to the invention, introduced additional a source of positive voltage supply, which is connected to a second terminal of said first storage inductance newly introduced circuit composed of parallel-connected Schottky diodes and a resistor, the cathode of said diode with a sharp reduction of the high reverse resistance is connected to a first terminal of said first storage inductance.
На фиг.1 - схема первого аналога, на фиг.2 - схема второго аналога, на фиг.3 - прототипа изобретения.In Fig.1 is a diagram of the first analogue, Fig.2 is a diagram of a second analogue, Fig.3 is a prototype of the invention.
На фиг.4 - схема генератора согласно настоящему изобретению,4 is a diagram of a generator according to the present invention,
на фиг.5 - эпюры токов накопительных индуктивностей генератора согласно настоящему изобретению в течение длительности одного цикла работы,figure 5 - plot currents of the storage inductances of the generator according to the present invention for the duration of one cycle of work,
на фиг.6 - эпюры напряжений на ключе и на нагрузке генератора 50 Ом в течение длительности одного цикла работы,figure 6 - plot voltage on the key and the load of the generator 50 Ohm for the duration of one cycle of work,
на фиг.7 - эпюры токов накопительных индуктивностей генератора согласно настоящему изобретению при работе с частотой повторения импульсов 50 МГц.7 is a diagram of the currents of the storage inductances of the generator according to the present invention when operating with a pulse repetition rate of 50 MHz.
на фиг.8 - эпюры напряжений на ключе и на нагрузке генератора согласно настоящему изобретению при работе с частотой повторения импульсов 50 Мц.on Fig - plot voltage on the key and the load of the generator according to the present invention when working with a pulse repetition rate of 50 Mts.
Эпюры напряжений и токов на фиг.5-фиг.8 получены при моделировании конкретного устройства. В модели конкретного генератора использовался ключ на высокочастотном полевом транзисторе LX401, источник отрицательного напряжения питания -5В, источник положительного напряжения питания +5В, диод с резким восстановлением обратного сопротивления, идентичный по своим характеристикам с диодом КД609.Plots of voltages and currents in figure 5-figure 8 are obtained by modeling a specific device. In the model of a specific generator, a key on a LX401 high-frequency field-effect transistor was used, a source of negative supply voltage -5V, a source of positive supply voltage + 5V, a diode with a sharp restoration of reverse resistance, identical in characteristics to the KD609 diode.
Генератор субнаносекундных импульсов согласно настоящему изобретению (Фиг.4) содержит источник отрицательного напряжения питания 29, ключ 30, включенный между источником питания 29 и формирующей цепью(ключом 30 может быть биполярный или полевой транзистор, который всегда имеет внутреннюю емкость, представленную на схеме фиг.4 конденсатором 31), формирующая цепь содержит первую накопительную индуктивность 32, первый вывод которой соединен с первым выводом второй накопительной индуктивности 33, второй вывод которой соединен с ключом 30, диод с резким восстановлением обратного сопротивления 34, нагрузку 35, цепь связи 36, которой соединена нагрузка 35 с катодом диода 34, вновь введенный источник положительного напряжения питания 37, который соединен со вторым выводом первой накопительной индуктивности 32 вновь введенной цепью, состоящей из параллельно соединенных диода Шоттки 38 и резистора 39, причем катод указанного диода с резким восстановлением высокого обратного сопротивления 34 соединен с первым выводом указанной первой накопительной индуктивности 32.The subnanosecond pulse generator according to the present invention (FIG. 4) comprises a negative voltage supply 29, a key 30 connected between the power supply 29 and the forming circuit (the key 30 may be a bipolar or field effect transistor, which always has an internal capacitance shown in the circuit of FIG. 4 by a capacitor 31), the forming circuit contains a first storage inductance 32, a first output of which is connected to a first output of a second storage inductance 33, a second output of which is connected to a key 30, a diode with a sharp restoration of the reverse resistance 34, the load 35, the communication circuit 36, which connects the load 35 to the cathode of the diode 34, a newly introduced source of positive supply voltage 37, which is connected to the second output of the first storage inductance 32 by a newly introduced circuit consisting of a parallel connected Schottky diode 38 and a resistor 39, wherein the cathode of said diode with a sharp restoration of high reverse resistance 34 is connected to the first terminal of said first storage inductance 32.
Полярность источников питания 29, 37 и диодов 34, 38 может быть изменена на противоположную без изменения принципа работы устройства. При этом изменится полярность импульса на нагрузке 35. Цепь связи диода 34 с нагрузкой 35 кроме конденсатора 36 может содержать также и индуктивность.The polarity of power supplies 29, 37 and diodes 34, 38 can be reversed without changing the principle of operation of the device. In this case, the polarity of the pulse at the load 35 will change. The communication circuit of the diode 34 with the load 35, in addition to the capacitor 36, may also contain inductance.
Работа устройства.The operation of the device.
В исходном состоянии ключ 30 разомкнут, потенциал второго вывода второй накопительной индуктивности 33 (и внутренней емкости 31) равен потенциалу положительного вывода источника питания 37, токи в индуктивных накопителях 32 и 33 равны нулю. Цикл работы устройства начинается с перехода ключа 30 в замкнутое состояние и имеет четыре стадии. Первая стадия заканчивается, когда ключ 30 размыкается. Тогда же начинается вторая стадия, которая заканчивается, когда полностью рассасывается заряд, накопленный в диоде 34. В течение третьей стадии работы энергия магнитного поля, накопленная в элементах 32 и 33 генератора на первой и второй стадиях его работы, перетекает в нагрузку. Во время четвертой стадии происходит восстановление начального состояния устройства.In the initial state, the key 30 is open, the potential of the second output of the second storage inductance 33 (and the internal capacitance 31) is equal to the potential of the positive output of the power source 37, the currents in the inductive drives 32 and 33 are equal to zero. The cycle of the device begins with the transition of the key 30 in the closed state and has four stages. The first stage ends when the key 30 is opened. Then the second stage begins, which ends when the charge accumulated in the diode 34 completely dissolves. During the third stage of operation, the magnetic field energy accumulated in the generator elements 32 and 33 in the first and second stages of its operation flows into the load. During the fourth stage, the initial state of the device is restored.
На первой стадии протекание тока источника питания 29 через ключ 30 приводит к перезаряду емкости ключа 31 до напряжения источника питания 29 и возникновению линейно нарастающих со временем токов в накопительных индуктивностях 32 и 33. Если выполняется соотношение L33/L32<E29/E37 (где L33 и L32 - величины индуктивности элементов 33 и 32 схемы, E29 и Е37 - абсолютные значения напряжения источников питания 29 и 37), то диод 34 оказывается смещенным в прямой полярности и через него протекает ток накачки, равный разности токов элементов 33 и 32 схемы на фиг.4. В течение всей первой стадии через диод 34 протекает прямой ток, что приводит к накоплению электронно-дырочной плазмы в его активной области. Происходит также накопление энергии магнитного поля в элементах 33 и 32. Эпюры токов I32 и I33 приведены на фиг.5. На эпюрах фиг.5 рассматриваемая первая стадия работы устройства начинается в момент времени 5.5 нс и заканчивается в момент времени 12.5 нс, когда ключ 30 размыкается.At the first stage, the current flow of the power source 29 through the switch 30 leads to a recharge of the capacitance of the switch 31 to the voltage of the power supply 29 and the appearance of currents linearly increasing with time in the storage inductors 32 and 33. If the ratio L 33 / L 32 <E 29 / E 37 (where L 33 and L 32 are the inductance values of the elements 33 and 32 of the circuit, E 29 and E 37 are the absolute values of the voltage of the power sources 29 and 37), then the diode 34 is biased in direct polarity and the pump current equal to the current difference flows through it elements 33 and 32 of the circuit in figure 4. Throughout the first stage, direct current flows through the diode 34, which leads to the accumulation of electron-hole plasma in its active region. There is also an accumulation of magnetic field energy in the elements 33 and 32. The diagrams of the currents I 32 and I 33 are shown in figure 5. In the diagrams of FIG. 5, the first stage of operation of the device under consideration starts at a time of 5.5 ns and ends at a time of 12.5 ns, when the key 30 opens.
В течение второй стадии работы устройства диод 34 находится в состоянии с низким сопротивлением. Ток первой накопительной индуктивности 32 и энергия магнитного поля в ней продолжают нарастать. Основным процессом во время второй стадии работы является обмен энергией между второй накопительной индуктивностью 33 и емкостью 31 ключа 30. Указанный процесс протекает так, что сначала ток I33 уменьшается, а напряжение U31 на емкости 31 увеличивается. Когда ток I33 становится равным нулю, начинается разряд емкости 31 и возрастание тока второй накопительной индуктивности 33, но уже в другом направлении.During the second stage of operation of the device, the diode 34 is in a low resistance state. The current of the first storage inductance 32 and the energy of the magnetic field in it continue to increase. The main process during the second stage of operation is the energy exchange between the second storage inductance 33 and the capacitance 31 of the switch 30. This process proceeds so that the current I 33 first decreases and the voltage U 31 on the capacitor 31 increases. When the current I 33 becomes equal to zero, the discharge of the capacitance 31 begins and the current of the second storage inductance 33 increases, but in a different direction.
Поскольку во время второй стадии ток I32 продолжает нарастать, а ток I33 уменьшается, ток накачки диода 34 сначала уменьшается, а затем меняет знак, то есть начинается рассасывание заряда диода 34. На эпюрах фиг.5 и фиг.6 вторая стадия работы устройства начинается в момент времени 12.5 нс и заканчивается в момент времени 14.8 нс, когда полностью рассасывается заряд электронно-дырочной плазмы в диоде 34. На начальном участке второй стадии (когда I33-I32>0) еще продолжается накопление заряда диода 34, далее происходит полное рассасывание указанного заряда как током I33, так и током I32. На эпюрах фиг.5 и фиг.6 вторая стадия работы устройства начинается в момент времени 12.5 нс и заканчивается в момент времени 14.8 нс, когда полностью рассасывается заряд электронно-дырочной плазмы в диоде 34. На отрезке времени от 12.5 нс до 13.5 нс еще продолжается накопление заряда диода 34.Since during the second stage the current I 32 continues to increase, and the current I 33 decreases, the pump current of the diode 34 first decreases and then changes sign, that is, the charge of the diode 34 begins to absorb. In the diagrams of FIG. 5 and FIG. 6, the second stage of operation of the device starts at time 12.5 ns and ends at time 14.8 ns, when the charge of the electron-hole plasma in diode 34 is completely absorbed. At the initial stage of the second stage (when I 33 -I 32 > 0), the charge of diode 34 continues, and then complete resorption of the specified charge both current I 33 and current I 32 . In the diagrams of FIGS. 5 and 6, the second stage of operation of the device begins at time 12.5 ns and ends at time 14.8 ns, when the charge of the electron-hole plasma in diode 34 is completely absorbed. At the time interval from 12.5 ns to 13.5 ns, it continues accumulation of diode charge 34.
Во время третьей стадии работы диод с резким восстановлением обратного сопротивления находится в состоянии высокого сопротивления, его инжекционный ток практически равен нулю. Поэтому токи индуктивных элементов 32 и 33 переключаются в нагрузку 35 и тем самым приводят к передаче накопленной энергии магнитного поля в нагрузку. При параметрах генератора, используемых на практике, процесс оказывается апериодическим, на нагрузке 35 наблюдается одиночный короткий импульс напряжения. Токи I32 и I33 элементов 32 и 33 на третьей стадии работы быстро уменьшаются (по абсолютной величине) и к концу стадии устанавливается равенство токов 
Во время четвертой стадии работы восстанавливается исходное состояние устройства. Переходной процесс на указанной стадии представляет собой свободные колебания в цепи, состоящей из последовательно соединенных емкости 31 ключа 30, индуктивных элементов 32 и 33 и вновь введенных параллельно соединенных диода Шоттки 38 и резистора 39. Моделирование устройства показывает, что возможен такой режим работы, при котором амплитуда указанных колебаний равна нулю. Условиями для практически отсутствия переходного процесса на четвертой стадии работы устройства являются равенство нулю токов I32 и I33 в конце третьей стадии и равенство напряжения U31 на емкости 31 ключа 30 напряжению источника питания 37. Однако практически работоспособное устройство должно работать и при небольшом нарушении указанных условий. Быстрое восстановление исходного состояния происходит также и вследствие наличия вновь введенной цепи, состоящей из параллельно соединенных диода Шоттки 38 и резистора 39. Резистор вносит потери в колебательную систему и обеспечивает быстрое апериодическое затухание переходного процесса. Причем, в целом сочетание элементов в предлагаемом устройстве таково, что при выполнении указанных ранее условий отсутствия переходного процесса на четвертой стадии работы ток накопительной индуктивности 32 протекает в прямом направлении через диод Шоттки 38 в течение всего цикла работы. Поэтому потери энергии незначительны. Через резистор 39 значительный ток протекает только тогда, когда в конце третьей стадии направление тока в элементах 32 и 33 противоположно прямому току диода 39, или напряжение U31 оказывается меньше, чем напряжение источника питания 37, то есть при существенном нарушении оптимального режима работы устройства. На эпюрах фиг.5 и фиг.6 четвертая стадия работы устройства начинается в момент времени 15,2 нс и заканчивается в момент времени 18 нс. Переходной процесс на четвертой стадии работы устройства также хорошо виден на эпюрах фиг.7-фиг.8.During the fourth stage of operation, the initial state of the device is restored. The transition process at this stage is free oscillations in a circuit consisting of a series-connected capacitance 31 of the key 30, inductive elements 32 and 33 and newly introduced parallel-connected Schottky diodes 38 and resistor 39. Modeling of the device shows that such an operation mode is possible in which the amplitude of these oscillations is zero. The conditions for the practically absence of a transient process in the fourth stage of operation of the device are equal to zero currents I 32 and I 33 at the end of the third stage and equality of voltage U 31 on the capacitance 31 of the switch 30 to the voltage of the power source 37. However, a practically operable device should work even with a slight violation conditions. A quick restoration of the initial state also occurs due to the presence of a newly introduced circuit consisting of a parallel-connected Schottky diode 38 and a resistor 39. The resistor introduces losses into the oscillatory system and provides fast aperiodic damping of the transient process. Moreover, in general, the combination of elements in the proposed device is such that, when the above-mentioned conditions for the absence of a transient at the fourth stage of operation are met, the storage inductance current 32 flows in the forward direction through the Schottky diode 38 during the entire operation cycle. Therefore, energy losses are negligible. A significant current flows through the resistor 39 only when, at the end of the third stage, the direction of the current in the elements 32 and 33 is opposite to the direct current of the diode 39, or the voltage U 31 turns out to be less than the voltage of the power supply 37, that is, if the optimal operation of the device is substantially violated. In the diagrams of FIG. 5 and FIG. 6, the fourth stage of operation of the device begins at a time of 15.2 ns and ends at a time of 18 ns. The transition process in the fourth stage of operation of the device is also clearly visible on the diagrams of Fig.7-Fig.8.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010129401/08A RU2457615C2 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Subnanosecond pulse generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010129401/08A RU2457615C2 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Subnanosecond pulse generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010129401A RU2010129401A (en) | 2012-01-20 |
| RU2457615C2 true RU2457615C2 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=45785356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010129401/08A RU2457615C2 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Subnanosecond pulse generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457615C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643618C1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-02-02 | Ильдар Хайдарович Бадамшин | Electric pulse generation method |
| RU2643616C1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Generator of ultra-short pulses with electronic control of duration |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6087871A (en) * | 1995-11-15 | 2000-07-11 | Kardo-Syssoev; Alexei F. | Pulse generating circuits using drift step recovery devices |
| RU2312454C1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-12-10 | Олег Георгиевич Егоров | Impulse generator on inductive energy accumulator with transformer connection |
| CN101227182A (en) * | 2008-01-29 | 2008-07-23 | 电子科技大学 | Narrow pulse signal generator based on clock drive |
-
2010
- 2010-07-15 RU RU2010129401/08A patent/RU2457615C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6087871A (en) * | 1995-11-15 | 2000-07-11 | Kardo-Syssoev; Alexei F. | Pulse generating circuits using drift step recovery devices |
| RU2312454C1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-12-10 | Олег Георгиевич Егоров | Impulse generator on inductive energy accumulator with transformer connection |
| CN101227182A (en) * | 2008-01-29 | 2008-07-23 | 电子科技大学 | Narrow pulse signal generator based on clock drive |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643616C1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | Generator of ultra-short pulses with electronic control of duration |
| RU2643618C1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-02-02 | Ильдар Хайдарович Бадамшин | Electric pulse generation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010129401A (en) | 2012-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10587188B2 (en) | Resonant pulsed voltage multiplier and capacitor charger | |
| CN102082507B (en) | Capacitor charge pump | |
| RU2580787C1 (en) | High-power nanosecond pulse generator (versions) | |
| CN106877842A (en) | A kind of significantly picosecond narrow pulse generating circuit | |
| CN111510014B (en) | High-voltage pulse generating circuit | |
| CN103633839A (en) | Improved Z-source boosting DC (direct current)-DC converter | |
| Nikoo et al. | A two-stage DSRD-based high-power nanosecond pulse generator | |
| US7982548B2 (en) | Resonant oscillator with oscillation-startup circuitry | |
| RU2457615C2 (en) | Subnanosecond pulse generator | |
| WO2011097000A1 (en) | Switching method and apparatus | |
| CN201904721U (en) | Voltage-boosting charge pump | |
| RU2557475C1 (en) | Avalanche-based impulse generator with increased efficiency factor and pulse-repetition rate (versions) | |
| CN109004918A (en) | A kind of subnanosecond high-voltage pulse generation circuit | |
| Keskin et al. | Fast charging method for wireless and mobile devices using double-pulse charge technique | |
| Hamkari et al. | A novel switched capacitor high step-up dc/dc converter using a coupled inductor with its generalized structure | |
| Li et al. | The design of new compact Marx generator | |
| RU2601437C1 (en) | Charging device of capacitive energy storage | |
| Siddique et al. | Switched capacitor based soft-switching DC-DC boost converter for high voltage gain | |
| RU2307441C1 (en) | Method for reducing dynamic losses in electric energy transformers | |
| Orlenko | UWB pulse generators | |
| CN202696455U (en) | Field effect transistor drive circuit | |
| CN106357146A (en) | All-solid-state Marx generator | |
| Murali et al. | Improvement of Static Voltage Gain of a Non-Isolated Positive Output Single-Switch DC-DC Converter Structure Using a Diode-Capacitor Cell. | |
| CN102332822B (en) | DC (direct current) voltage boost circuit consisting of 555 time-base circuit | |
| RU2643616C1 (en) | Generator of ultra-short pulses with electronic control of duration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130716 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160610 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170716 |