В генератоpax импульсов с малым временем восстановления, о которых идет речь в этой статье, применены транзисторы одной структуры, что позволяет получать импульсы большой амплитуды, так как амплитуда импульсов примерно равна величине питающего напряжения. которое должно быть меньше или равно допустимому напряжению участка коллектор эмиттер для используемых транзисторов.
Кремниевые n-p-n транзисторы обладают значительно большим допустимым напряжением, чем транзисторы структуры p-n-p, от сюда ясно, что для получения импульсов большой амплитуды целесообразно использовать именно транзисторы структуры n-p-n. Рассматриваемые генераторы построены на базе транзисторных ключей с повышенной нагpузочной способностью и могут работать на емкостную нагрузку.
Транзисторный ключ с повышенной нагpузочной способностью, показанный на рис. 1, выполнен на транзисторах серии КТ605. В исходном состоянии устройства транзистор Т2 закрыт, а транзистор Т 1 открыт. Емкостная нагрузка Cн обозначенная на схеме штриховыми линиями, заряжена до напряжения Uс ≈ Uпит. При подаче на вход управляющего сигнала транзистор Т2 открывается и емкость Cн быстро разряжается через малое сопротивление диода Д1 и открытый транзистор Т2. В этот момент транзистор Т1 закрывается. По окончании сигнала транзистор Т2 закрывается, а транзистор Т1 открывается. Теперь емкость Сн заряжается через открытый транзистор Т 1. Диод Д 1 исключает протекание сквозных токов через транзисторы, так как в момент разряда емкости Сн падение напряжения на нем играет роль обратной связи, закрывающей транзистор Т2. Такое включение транзисторов позволяет при тех же коммутируемых токах повысить нагрузочную способность по сравнению с обычным транзисторным ключом.
Рис.1 Принципиальная схема ключа на высоковольтных транзисторах
Как показали наблюдения за работой рассматриваемoгo транзисторного ключа, можно получить довольно крутой фронт нарастания импульса при заряде емкостной нагрузки и значительно уменьшить силу тока, текущего через транзистор Т2 при ее разряде. Ток разряда течет и через резистор R 1, поскольку транзистор Т1 в это время закрыт, и сопротивление этого резистора может быть существенно больше, чем сопротивление участка коллектор эмиттер транзистора в обычном ключе.
На активной нагрузке формируемый импульс имеет амплитуду, равную примерно напряжению питания, т.к нa открытом транзисторе Т1 падение напряжения значительно меньше, чем на сопротивлении в цепи коллектора обычного ключа. При указанных на схеме данных деталей устройство позволяет на емкостной нагрузке Сн = 100 пФ формировать импульсы с амплитудой 250 В, длительностью 0,3 мкс, с фронтами 0,1 мкс и частотой повторения до 1 Mгц.
Комментарии
"Диод Д 1 исключает протекание сквозных токов через транзисторы, так как в момент разряда емкости Сн падение напряжения на нем играет роль обратной связи, закрывающей транзистор Т2."
Падение напряжения на нем не может закрыть Т2, но может легко закрыть Т1.