Site Loader

Содержание

Формирователи импульсов — обзор и схематехнические решения

Формирователи импульсов — одни из наиболее часто используемых узлов различной аппаратуры. Они необходимы для сопряжения устройств, для формирования логических уровней напряжения от активных датчиков и детектирования импульсов. По назначению эти устройства можно разбить на три группы:

  • формирователи некоторого произвольного по длительности импульса при поступлении на вход запускающего импульса;
  • формирователи выходного импульса, максимально приближенного по длительности к входному запускающему импульсу;
  • формирователи, которые в ответ на поступление на их вход запускающего импульса генерируют определенный по длительности и фазе импульс.

Как правило, для первой группы задача решается при помощи триггера Шмитта, для второй группы — компаратора или триггера Шмитта с предельно малым гистерезисом, а для третьей — за счет ждущего мультивибратора с запуском от порогового устройства.

Решение задачи усложняется, если запускающие импульсы имеют отрицательную полярность, а работа оборудования требует их сопряжения с цифровыми устройствами, которые используют импульсы положительной полярности с логическими уровнями. Имеется еще одна проблема — это выделение импульсов в условиях сильного зашумления. Именно такие задачи приходилось решать автору статьи на практике.

Одной из таких задач было найти предельно простые решения для обеспечения сопряжения нового оборудования с устаревшим, имевшимся у заказчика, поскольку переделка последнего была признана нецелесообразной. Представленные схемы были впервые опубликованы автором в [1], а их уточненные варианты — в [2]. В данной статье автор еще раз уточняет и дополняет ранее опубликованные материалы новыми практическими вариантами схемных решений, которые использовались в его последних практических работах и ранее не публиковались.

Самый простой вариант формирователя показан на рис. 1а, временная диаграмма его работы — на рис.  1б. Этот формирователь относится к первой группе.

Рис. 1. Простейший формирователь импульсов положительной полярности

Достоинство схемы — это однополярное напряжение питания +5 В, высокая помехоустойчивость и согласование фазы входных и выходных импульсов. Под последним здесь и далее имеется в виду то, что входной импульс отрицательной полярности приводит при его поступлении на вход преобразователя к генерации ответного импульса положительной полярности. Недостатком схемы является относительно высокий порог срабатывания (не менее 0,62 В) и высокий входной ток, который равен сумме токов коллектора и базы транзистора VT1. (Для упрощения ток базы ввиду его малости по отношению к коллекторному току можно не учитывать.)

Преобразование полярности выполняет каскад на транзисторе VT1, а для сопряжения с остальными цепями используется инвертор на ИМС 74НС132 [3]. Инвертор DD1-1 согласовывает фазы входных и выходных импульсов. (Примечание. Здесь и далее имеется в виду формирование сигнала положительной полярности в ответ на входной импульс отрицательной полярности.

) Он используется и как основное пороговое устройство с гистерезисом (ИМС 74НС132 содержит триггеры Шмитта по входу), что совместно с высоким порогом реакции входного каскада обеспечивает высокую помехоустойчивость преобразователя в целом.

Порог срабатывания формирователя (VТ-) может быть рассчитан как:

VT = –((VSVIL)×(R1/R2)+0,6),

где Vs — напряжение источника питания; VIL — входное напряжение перехода инвертора DD1-1 в состояние логического нуля.

Порог срабатывания формирователя для элементов, указанных на рис. 1а, при V

IL = 1,4 В составляет -2,9 В, а гистерезис по входу — 0,5 В. Диод VD1 — необязательный, он используется как защитный, если имеется вероятность подачи на формирователь напряжения положительной полярности высокого уровня (более 5 В). На рис. 1б показаны осциллограммы работы преобразователя (верхняя трасса — входной сигнал, нижняя трасса — выходной сигнал формирователя).

Более сложный, но и более чувствительный формирователь, разработанный при помощи симулятора Multisim (National Instruments), представлен на рис. 2а.

Рис. 2. Формирователь импульсов с высокой чувствительностью

Его достоинства — малый по сравнению с формирователем, представленным на рис. 1, входной ток и порог срабатывания, формирование выходных импульсов с длительностью, близкой к длительности запускающего импульса, работа с сигналами малой длительности, малый фазовый сдвиг (задержка). Этот формирователь может работать с импульсами длительностью менее микросекунды. (На рис. 2 показан процесс преобразования импульса длительностью 1 мкс.) Недостатки — двухполярное напряжение питания и тот факт, что высокие характеристики этого формирователя достигаются лишь при реакции на входные сигналы, превышающие пороговое напряжение не менее чем в 3 раза.

Порог срабатывания формирователя с номиналами элементов, приведенными на рис. 2, не превышает -0,1 В, гистерезис при подключении внешнего инвертора на ИМС типа 74НС132 (при этом необходимо будет учесть инверсию) находится на уровне 10 мВ. Задержка импульса длительностью 1 мкс составляет не более 200 нс. На рис. 2б показаны осциллограммы работы преобразователя (верхняя трасса — входной сигнал, нижняя трасса — сигнал на коллекторе VT1).

Формирователь с повышенной устойчивостью и возможностью установки порога срабатывания представлен на рис. 3а (в предлагаемом варианте ранее не публиковался).

Рис. 3. Формирователь импульсов с гистерезисом и установкой необходимого порога срабатывания

В устройстве используется недорогая ИМС компаратора напряжения LM211 [4]. Формирователь выдает выходные импульсы положительной полярности с длительностью, которая соответствует ширине входного импульса на заданном уровне порога срабатывания. Для устойчивости работы схемы при зашумленном сигнале и, как следствие, дребезге на фронтах выходного сигнала в схеме имеется возможность установки гистерезиса (резистор R5). Фазы входных и выходных импульсов согласованы. Задержка отклика определяется в основном параметрами компаратора и в рассматриваемом случае не превышает 150 нс.

Выход формирователя — это транзистор с открытым коллектором, поэтому нагрузочный резистор R1 обязателен. При высоких значениях номинала резистора R1 будет иметь место затягивание заднего фронта выходного импульса из-за влияния емкости нагрузки. Порог компаратора устанавливается путем выбора номиналов сопротивлений R2, R4 и R5. Естественно, что он будет зависеть от величины питающего напряжения. Это необходимо принимать во внимание при его использовании.

Без учета влияния R5 порог срабатывания (VT–) схемы (рис. 3) рассчитывается по формуле:

VT = Ve×[R4/(R2+R4)],

где Ve — напряжение минусового источника питания.

При использовании гистерезиса вместо резистора R4 в эту формулу подставляется значение R4×[R5/(R4+R5)]. Величину гистерезиса можно рассчитать по удобной в использовании приближенной формуле:

ΔVT » VS×[R4/(R4+R3+R5)].

Для элементов схемы, приведенных на рис. 3а, гистерезис по факту равен 66 мВ, а расчетный составляет примерно 70 мВ.

Если ширина импульса менее 0,5 мкс, то необходимо использовать более быстродействующий компаратор. На рис. 3б показаны осциллограммы работы преобразователя в условиях зашумления входного сигнала шумом с двойной амплитудой Vp-p = 60 мВ (верхняя трасса — входной сигнал, нижняя трасса — сигнал на выходе преобразователя).

Возникает вопрос, что можно предпринять, если шумовой сигнал превышает разумный гистерезис, а применение фильтров на входе приводит к недопустимой задержке реакции формирователя? На этот вопрос можно ответить с помощью схемы, представленной на рис. 4а.

Рис. 4. Нечувствительный к шумам формирователь импульсов с заданной длительностью

Здесь показан вариант формирователя, который позволяет преобразовывать импульсы отрицательной полярности заданного уровня в импульсы положительной полярности заданной длительности и амплитуды. Шумы, наложенные на входной импульс, не оказывают никакого воздействия на параметры выходных импульсов. (На рис. 4б верхняя трасса — размах амплитуды шумов Vp-p = 800 мВ, нижняя трасса — сигнал на выходе преобразователя.)

Формирователь, представленный на рис. 4а, не требует двухполярного питающего напряжения. Он выполнен на популярной недорогой ИМС интегрального таймера серии 555 (российский аналог 1006 ВИ1) [5]. Формирователь при воздействии запускающего импульса отрицательной полярности генерирует выходной импульс положительной полярности заданной длительности. Фазы импульсов согласованы. Порог срабатывания формирователя (V

T–) установлен сопротивлениями R1 и R3.

Этот порог можно рассчитать как:

VT = VS/3(1–2R3/R1),

где Vs — напряжение источника питания ИМС.

Длительность выходного импульса (t) рассчитывается как t = 1,1×R2×C2.

Примечание. Для правильной работы формирователя (рис. 4а) необходимо соблюдение следующих условий:

  1. Длительность запускающего импульса по порогу срабатывания должна быть меньше установленной длительности выходного импульса.
  2. Период следования запускающих импульсов должен быть больше, чем t.
  3. Величина сопротивления R3 должна быть больше, чем 0,5R1.

В отличие от всех схем, представленных выше, схема, представленная на рис. 4, может работать непосредственно на низкоомную нагрузку (при выходном токе ИМС таймера LM555D до 200 мА), на длинную линию (при соответствующем согласовании) или на емкостную нагрузку относительно большой емкости. При этом дополнительного драйвера при использовании этого формирователя не требуется. Сопротивление R5 предохранит ИМС от коротких замыканий по ее выходу, если формирователь удален от нагрузки. Резистор R4 является опционным. Основные недостатки такого формирователя — его низкочастотность и, что особенно важно, ограничения по периоду следования импульсов запуска.

Для решения проблемы выделения (детектирования) импульсов малой длительности (менее 1 мкс) из сильно зашумленных последовательностей импульсов можно использовать схемное решение, представленное на рис. 5а (ранее не публиковалось).

Рис. 5. Детектор импульсов малой длительности с заданной длительностью выходного импульса

Входная часть детектора импульсов малой длительности выполнена по принципу, описанному выше (рис. 3а), на компараторе DA1, но включенном без гистерезиса и с инвертированной полярностью выходного импульса. Порог срабатывания установлен относительно сложным делителем с хорошей фильтрацией, это позволяет минимизировать технологические трудности в настройке формирователя, как при серийном изготовлении, так и в месте эксплуатации.

Первый делитель, выполненный на резисторах R10 и R11, понижает напряжение от шины питания -5 В до напряжения -150 мВ. Второй делитель на резисторах R9, R7 и R8 понижает это напряжение до уровня -(13-60) мВ. Резистором R7 устанавливается порог чувствительности формирователя. Порог чувствительности определяет минимальный уровень сигнала, на который будет реагировать формирователь. Такая регулировка необходима, так как выставление минимально допустимого уровня напряжения срабатывания уменьшает общее время задержки формирователя. Этот параметр становится важен, если усилитель используется как составная часть измерительного устройства.

Например, рассматриваемая схема в ее модифицированном варианте (о нем будет сказано далее) предназначалась для формирователя отклика на радиолокационный запрос. По времени отклика определяется расстояние до объекта. Нетрудно подсчитать, что каждые 100 нс задержки — это ошибка в 15 м при измерении расстояния радиолокационным методом. Таким образом, при проектировании устройства ставилось требование по обеспечению минимальной и, главное, постоянной по времени задержки в формировании отклика. Поэтому при разработке схемного решения формирователя пришлось отказаться от использования фильтра низкой частоты (интегратора) по входу, да и сам характер принимаемого сигнала не позволял использовать такое решение.

Схема, приведенная на рис. 5а, в ответ на обнаружение импульса в структуре входного сигнала генерирует на выходе импульс строго определенной длительности. Рассматриваемый формирователь однозначно реагирует на любые импульсы. Это могут быть, например, затухающие гармонические колебания, пачки импульсов (радиоимпульс), импульсы неопределенной формы и длительности и т. п. Формирователь работает в широком динамическом диапазоне входных сигналов. При номиналах элементов, приведенных на рис. 4а, схема устойчиво преобразовывает входные «грязные» импульсы отрицательной полярности с амплитудой от 15 мВ до 5 В в положительные импульсы заданной длительности, совместимые по уровням с TTL и CMOS логическими микросхемами.

Входной сигнал поступает на положительный вход компаратора DA1. Если предыдущий каскад (например, видеоусилитель) имеет смещение по постоянному напряжению относительно нуля, то сигнал подается через дифференциальную цепочку C4, R6. Постоянная времени дифференциальной цепочки выбирается исходя из параметров входного сигнала. При отсутствии на входе сигнала ниже порога срабатывания на выходе DA1 присутствует высокий уровень напряжения. Если на вход поступит отрицательный импульс, то по его спадающему фронту (после пересечения порога срабатывания) выход компаратора переключается на низкий уровень и запускает ждущий мультивибратор, выполненный на ИМС типа 74HC123 [6] (DD1-1).

Ждущий мультивибратор начнет генерацию выходного импульса с длительностью, заданной элементами R2 и C3. Одновременно с началом генерации выходного импульса инверсный выход ждущего мультивибратора переведет выход компаратора DA1 на низкий логический уровень (с резистора нагрузки R12 будет снято напряжение). Таким образом, на время генерации ждущим мультивибратором выходного импульса никакие новые импульсы на вход запуска ждущего мультивибратора уже не поступают. Такое решение позволило повысить устойчивость схемы при наличии в структуре входного сигнала высокочастотных помех и отказаться от использования фильтра низкой частоты на входе.

Если резистор R12 будет подключен, как это обычно принято, к шине +5 В, то при поступлении на вход схемы пачек коротких импульсов (радиоимпульсов) с длительностью такой пачки более, чем заданная длительность выходного импульса, или длительного шумового сигнала с амплитудой более порогового значения на время действия такого входного сигнала формирователь будет находиться в состоянии логической единицы по выходу. При выбранном подключении формирователь будет генерировать импульсы с длительностью, заданной постоянной времени ждущего мультивибратора DD1-1, с интервалом, зависящим от частоты заполнения входного импульса. Какой из вариантов — более приемлемый, решается при рассмотрении конкретной проблемы.

Стабильность запуска формирователя обеспечивает тот факт, что необходимое время удержания импульса запуска на входе 74HC123 согласно [6] меньше, чем время задержки генерации импульса на ее инверсном выходе. Предлагаемое техническое решение из-за отсутствия в схеме фильтров низкой частоты по входу позволяет минимизировать время задержки генерации импульса. Оно практически равно суммарному времени задержки компаратора и времени задержки генерации импульса ждущим мультивибратором. При этом, что особенно важно, обе эти задержки практически постоянны и могут быть учтены вычислителем. Временная диаграмма, иллюстрирующая работу схемы на рис. 5а, представлена на рис. 5б.

В качестве компаратора использована ИМС LM211D [4] производства Texas Instruments. Ее время задержки при переходе с высокого на низкий уровень находится на уровне 165 нс, и что особенно важно для ИМС этого изготовителя, оно мало зависит от величины скачка напряжения на входе по отношению к пороговому напряжению. Это очень удобно, так как, повторим, все стационарные задержки могут быть учтены в вычислителе. ИМС LM211D других изготовителей имеют худшие характеристики. Так, аналогичные ИМС производства ON Semiconductor имеют задержку 200 нс, и она сильно зависит от величины скачка входного напряжения.

Схема содержит ряд дополнительных элементов. Начальная установка при включении питания обеспечивается элементами R1 и C6. По этому входу можно осуществлять также внешнее управление включением формирователя. Защиту схемы по входу от бросков напряжения обеспечивают диод VD1 и токоограничивающий резистор R4. Они дополняют имеющуюся на входе ИМС LM211D собственную защиту. Диод VD2 типа BAS32L — опционный, его назначение — ускорить разряд паразитных емкостей на выходе компаратора DA1. Для этого можно использовать и маломощный диод Шоттки.

На рис. 6а приведен вариант детектора импульсов малой длительности (рис. 5а) с защитным интервалом от воздействия импульсов, период следования которых менее заданного, и при поступлении на вход схемы пачек коротких импульсов (радиоимпульсов) с длительностью такой пачки более, чем заданная длительность выходного импульса, или длительного шумового сигнала с амплитудами более порогового значения. Именно такая схема использовалась автором статьи на практике.

Рис. 6. Детектор импульсов малой длительности с заданной длительностью выходного импульса и защитным интервалом

Формирователь, представленный на рис. 6а, в отличие от схемы на рис. 5а позволяет исключить нежелательный повторный запуск формирователя при воздействии на его вход высокочастотных помех, длительность которых превышает длительность импульса, генерируемого ждущим мультивибратором на DD1-1.

Необходимый защитный интервал формируется дополнительным мультивибратором, выполненным на второй половине ИМС 74HC123 (DD1-2). Длительность защитного интервала задается элементами R14 и C10. Длительность защитного интервала выбирают согласно двум условиям. Во-первых, она должна превышать длительность импульса, формируемого ждущим мультивибратором на DD1-1. И во-вторых, она должна быть менее, чем ожидаемое время поступления следующего «полезного» импульса. Например, в проектируемом устройстве период их следования был заранее известен.

Схема работает аналогично схеме, описанной выше (рис. 5а), но с рядом изменений. Блокирование работы компаратора осуществляется так же: путем снятия напряжения с резистора R12, но ждущим мультивибратором на ИМС DD1-2. Мультивибратор на ИМС DD1-2 запускается по переднему фронту выходного импульса. (Как и ранее, его генерирует ждущий мультивибратор на ИМС DD1-1.) Таким образом, компаратор DAl будет заблокирован, но уже на заданный интервал времени, не зависящий от длительности выходного импульса, а основной мультивибратор на ИМС DD1-1 не будет блокироваться или перезапускаться во время действия этого защитного интервала.

Временная диаграмма работы такого варианта схемного решения формирователя представлена на рис. 6б. Верхняя трасса — это входной сигнал в виде радиоимпульса, ниже — выходной импульс с заданной длительностью. Как видно на диаграмме, входной импульс превышает выходной по длительности, но его перезапуск не происходит, так как выход компаратора находится в низком состоянии (трасса 3). Этот низкий уровень формируется мультивибратором DD1-2 (трасса 4, показан неинвертирующий выход).

Естественно, что схемы формирователей, приведенные на рис. 5а и 6а, могут быть адаптированы и для сигналов положительной полярности. Но питание компаратора DAl необходимо осуществлять от двухполярного напряжения. Это особенно важно, если формирователь должен детектировать сигналы малых уровней.

Литература
  1. Rentyuk V. Form positive pulses from negative pulses // EDN. July 14, 2011.
  2. Рентюк В. Формирователи импульсов // Электрик. 2013. № 6.
  3. 74HC132; 74HCT132 Quad 2-input NAND Schmitt trigger, NXP Rev. 3. Aug. 30, 2012.
  4. LM111, LM211, LM311. Differential comparators with strobes. Texas Instruments, Inc. Revised Aug. 2003.
  5. LM555 Timer. National Semiconductor Corp. July 2006.
  6. 74HC123; 74HCT123. Dual retriggerable monostable multivibrator with reset. NXP B. V. 2011.

Формирователь двухполярных импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генераторах повышенной мощности, в частности при построении ключевых блоков.в усилителе мощности. Цель изобретения — повышение быстродейс вия работы двухполярного формирователя импульсов — достигается за счет введения датчиков 7 и 8 напряжения, подключенных параллельно ключевым транзисторам 2 и 3, и контроля предельно допустимой мощности на ключевых транзисторах 2 и 3 с помощью датчиков тока 4 , 5 и напряжения 5,8, сумматоров 9 и 10 и пороговых блоков 11 и 12, сигнал с которых появляется в момент превышения допустимой мощности на транзисторах 2 и 3. Выходные сигналы пороговых блоков 11 и 12 через элементы ИЛИ 13 и 14 выключают ключевые элементы 2 и 3 и ограничивают величину сквозных, токов через них. Приведена структурная схема, вариант принципиалъной схемы и описание работы формирователя двухполярных импульсов . 1 ил. 1

СаЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПЮЛИН

А1 (51)5 Н 03 К 3/26

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4289477/21 (22) 27.07. 87 (46) 30.01.91, Вюл. 1 « 4 (71) Горьковский политехническии институт (72) В.M..ÊèáàêèH, Н.И. Князева и А.Г. Левченко (53) 6?1.318(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 — 608253, кл. Н 03 К 3/26, 09.11.76.

Авторское свидетельство СССР

— 531256, кл. Н 03 К 3/26, 25.04.75. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ДВУХПОЛЯРПЫХ М1ПУЛЬСОВ

1 57 3 Изобретение относится к импульс— ной технике и может быть использовано в генераторах повышенной мощности, в частности при построении ключевых . блоков в усилителе мощности. Цель изобретения — повышение быстродейст„.ЯО„„3624662 вия работы двухполярного формирователя импульсов — достигается за счет введения датчиков 7 и 8 иапря>кения, подключенных параллельно ключевым тран-. зисторам 2 и 3, и контроля предельно допустимой мощности EIB ключевых транзисторах 2 и 3 с помощью датчиков тока 4, 5 и напряжения 5,8, сумматоров

9 и 10 и пороговых блоков 11 и 12, сигнал с которых появляется в момент превышения допустимой мощности »а транзисторах 2 и 3. Выходные сигналы пороговых блоков 11 и 12 через элементы ИЛИ 13 и 14 выключают ключевые элементы 2 и 3 и ограничивают величину сквозных токов через них. Приведена структурная схема, вариант принципиальной схемы и описание работы форьжрователя двухполярных импульсов. 1 ил.

1624662

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в генераторах повышенной мощности, в усилителях мощности, B частности при построении ключевых блоков в цифровом усилителе мощности.

Целью изобретения является повьш ение быстродействия работы двухполярного ключа и устранение неуправляемых сквозных токов при работе на переменную нагрузку.

На чертеже изображена схема форми»

poBElTåëÿ.

Устройство содержит задающий генератор 1,. два соединенных последовательно между собой транзисторных ключа 2 и 3, в силовых цепях которых установлены датчики 4 и: 5 тока, нагрузку 6, датчики 7 и 8 напряжения, подключенные параллельно ключевым элементам, сумматоры 9 и 10 сигналов датчиков, пороговые устройства 11 и .

:12, соединенные с входами элементов ИЛИ 13 и 14.

Принцип работы устройства состоит в том, что каждый иэ ключевых элементов 2 и 3 закрывается сигналом с генератора 1 независимо от показа» ний датчиков 4,5,7,8, а открывается в противоположной фазе работы генератора 1 при наличии разрешающего сигнала с соответствующего порогового устройства 11, 12, управляемого сумматором 9,10 показаний датчиков.

Поскольку транзисторные ключи 2 и

3 формируют в нагрузке сйгналы разной полярности, управление ими осуществляется также разнополярными сигналами, следовательно, для логических элементов ИЛИ 13 и 14, находящихся. в каналах управления ключами 2 и 3 сигналы «1» имеют противоположную полярность.

В. первой фазе работы генератора . 1 на выходе его вырабатывается потенциал, являющийся «1» для элемента

ИЛИ 13 и «0» для элемента ИЛИ 14, вследствие чего на выходе элемента

ИЛИ 13 появляется сигнал, закрываю-. щий транзисторный ключ 2, а на выходе элемента, ИЛИ 14..» сигнал, открывающий ключ 3, Датчик 5 тока формирует сигнал, совпадающий по форме с нарастающим током, а датчик 8 напряжения — сигнал имитирующий спад напряжения коллек. тор — эмиттер открываемого транзистора.

Если степень насыщения транзисто- . ра 2 к моменту закрывания невелика, показания датчиков тока 5 и напряже-

5 ния 8 скомпенсированы выходной сигЭ . нал сумматора 10 не превышает порога срабатывания устройства 12. Ксли вследствие рассасывания неосновных носителей в базе закрываемого транзистора происходит затягивание спадания напряжения и возникает сквозной ток, компенсация показаний датчиков в сумматоре не обеспечивается, датчик тока вносит добавочное напряжение, превы-: шающее порог срабатывания устройства 12, на выходе которого формируется уровень «1», возбуждающий выход элемента ИЛИ 14 и закрывающий транзисторный ключ 3, вследствие чего ток в силовой цепи снижается. По окончании процесса закрывания транзистор25

45 ного ключа 2 вновь изменяются показания датчиков 3 и 8 сумматора 10, и пороговое устройство 12 отключается, Во втором такте работы задающего генератора на вход элемента ИЛИ 14 поступает сигнал «1», вследствие чеro на его выходе формируется сигнал, закрывающий транзисторный ключ 3, а

«0» с генератора через элемент ИЛИ 13 транзисторный ключ 2 начинает открывать. При.появлении сквозного тока через датчик 4 баланс сигналов датчиков тока 4 и напряжения 7 в сумматоре 9 нарушается, срабатывает пороговое устройство 11, обеспечивается через элемент ИЛИ 13 сигнал на входе транзисторного ключа 2, приостанавливающий его открывание.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает повышение быст.родействия формирователя двуполярных импульсов за счет коррекции величины сквозного тока через. ключевые транзисторы 2 и 3 по предельно допустимой мощности ключевых тр» íçèñòîðîâ 2 и 3.

Формула изобретения

Формирователь двухнолярных импульсов, содержащий соединенные последовательно между шинами питания первый датчик тока, первый ключевой,элемант, второй ключевой элемент и второй датчик тока, общая точка первого и второго ключевых элементов является выходом устройства, блок управления, входом соединенный с выходом задающего генератора, а первым и вторым вы1 624662

Составитель В. Якимов

Редактор T. Лазоренко Техред .Л.Олийнык Корректор N. 1Пароши

Заказ 201 Тираж Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при KHT СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r.Óærîðîä, ул. Гагарина,101 ходами — соответственно с входами первоro и второго ключевых элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности; в каждый ключевои элемент введены датчик на5 пряжения, сумматор, пороговый элемент, при этом первым входом пороговый элемент соединен с шиной опорного напряжения, а вторым входом через сумматор — с выходам датчиков тока и напряжения, при этом блок управления выпол-. нен на двух элементах ИЛИ, первыми входами соединенных с задающим генера-. тором, а вторыми входами — соответственно с выходом первого и второго пороговых элементов °

   

Схема генератора импульсов регулируемой ширины

Биполярные симметричные импульсы регулируемой ширины позволяет получить генератор импульсов по схеме на рис. 1. Устройство может быть использовано в схемах авторегулирования выходной мощности импульсных источников питания. На микросхеме DD1 (К561ЛЕ5/К561 ЛАТ) собран генератор прямоугольных импульсов со , равной 2.

Симметрии генерируемых импульсов добиваются регулировкой резистора R1. Рабочую частоту генератора (44 кГц) при необходимости можно изменить подбором емкости конденсатора С1.

Рис. 1. Схема формирователя биполярных симметричных импульсов регулируемой длительности.

На элементах DA1.1, DA1.3 (К561КТЗ) собраны компараторы напряжения; на DA1.2, DA1.4 — выходные ключи. На входы компараторов-ключей DA1.1, DA1.3 в противофазе через формирующие RC-диодные цепочки (R3, С2, VD2 и R6, C3, VD5) подаются прямоугольные импульсы.

Заряд конденсаторов С2, C3 происходит по экспоненциальному закону через R3 и R5, соответственно; разряд — практически мгновенно через диоды VD2 и VD5. Когда напряжение на конденсаторе С2 или C3 достигнет порога срабатывания компараторов-ключей DA1.1 или DA1.3, соответственно, происходит их включение, и резисторы R9 и R10, а также управляющие входы ключей DA1.2 и DA1.4 подключаются к положительному полюсу источника питания.

Поскольку включение ключей производится в противофазе, такое переключение происходит строго поочередно, с паузой между импульсами, что исключает возможность протекания сквозного тока через ключи DA1.2 и DA1.4 и управляемые ими транзисторы преобразователя, если генератор двухполярных импульсов используется в схеме импульсного источника питания.

Плавное регулирование ширины импульсов осуществляется одновременной подачей стартового (начального) напряжения на входы компараторов (конденсаторы С2, C3) с потенциометра R5 через диодно-ре-зистивные цепочки VD3, R7 и VD4, R8. Предельный уровень управляющего напряжения (максимальную ширину выходных импульсов) устанавливают подбором резистора R4.

Сопротивление нагрузки можно подключить по мостовой схеме — между точкой соединения элементов DA1.2, DA1.4 и конденсаторами Са, Сb. Импульсы с генератора можно подать и на транзисторный усилитель мощности.

При использовании генератора двухполярных импульсов в схеме импульсного источника питания в состав резистивного делителя R4, R5 следует включить регулирующий элемент — полевой транзистор, фотодиод оптрона и т.д., позволяющий при уменьшении/увеличении тока нагрузки автоматически регулировать ширину генерируемого импульса, управляя тем самым выходной мощностью преобразователя.

В качестве примера практической реализации импульсных источников питания приведем описания и схемы некоторых из них.

Простой генератор прямоугольных импульсов на таймере NE555 — Меандр — занимательная электроника

Для начинающих радиолюбителей, и не толь­ко, очень важно иметь в своей домашней лабора­тории, кроме тестера и осциллографа, еще и ге­нератор сигналов, например, генератор импуль­сов. Описание простейшего и недорогого такого генератора, собрать который может даже нови­чок, приведено в этой статье. Для его изготовле­ние достаточно потратить всего 2-3 часа.

Принципиальная схема генератора прямо­угольных импульсов на микросхеме NE555 изоб­ражена на рисунке. Причем выходные цепи это­го генератора не имеют разделительного кон­денсатора. Это позволяет получить на выходе как двухполярные (симметричные и несимметрич­ные) импульсы, так импульсы строго положи­тельной или отрицательной полярности. Для обеспечения этих режимов в схеме использова­но двухполярное питание.

Для питания устройства на схему поступает переменное напряжение приблизительно 18 В, частотой 50 Гц  от любого маломощного трансформатора. Источник питания содержит выпрямитель двухполярного напря­жения на диодном мосте D1…D4 и фильтрующих кон­денсаторов С6…С9, а также два линейных интегральных стабилизатора напряжения: положительного на микросхеме IC1 типа LM317 и отрицательного на IC2 является LM337. Каждое из этих напряжений может регулироваться в переделах от 1,2 до 15 В потенциометрами Р2 и Р3.

С10…С15 — конденсаторы фильтров на выхо­де стабилизаторов.

На микросхеме IC3 собран классический им­пульсный генератор на 555-ом таймере.

Прибор может генерировать импульсы в од­ном из пяти диапазонов частот. Диапазоны пере­ключаются кнопками S1-S5, в качестве которых удобно использовать 5-кнопочный зависимый переключатель П2К с фиксацией.

Частота его работы определяется параметра­ми времязадающей цепи, через которую осуще­ствляется положительная обратная связь (ПОС) с выхода (вывод 3) на вход (выводы 2 и 6) IC3. В эту цепь входят резистор R1 и переменный резистор Р1, а также конденсаторы (в зависимости от включенного диапазона):

  • С5 — диапазон 1;
  • С4 — диапазон 2;
  • СЗ — диапазон 3;
  • С2 — диапазон 4;
  • С1 — диапазон 5.

Частота импульсов внутри диапазона регули­руется потенциометром Р1.

Период импульсов на выходе NE555 можно при­близительно рассчитать по формуле Т = 1,4 • R • С, а частоту следования этих импульсов — по форму­ле f = 0,7 / (R • С), где R — сопротивление резисто­ров времязадающей цепи (R1+ Р1), а С — емкость конденсатора времязадающей цепи.

Остановить генерацию импульсов можно замк­нув на корпус вывод 2 разъема Х2 (RESET).

Выходные импульсы можно снимать с выво­дов 3…8 разъема Х2.

Амплитуду (размах) выходных импульсов можно изменять, используя потенциометр Р4, а также выходной делитель, если замкнуть вывод 8 Х2 на корпус (на вывод 10 или 11).

Значение минимального и максимального уровня импульсов (от «минуса» до «плюса») мож­но выставлять изменяя напряжения питания с по­мощью Р2 — положительное, а с помощью Р3 — отрицательное.

Микросхема NE555 рассчитана на напряжение питания до 16 В и не имеет защиты от перенапря­жения. Поэтому напряжения на выходах стабили­затора надо регулировать аккуратно увеличивая их от минимумов, предварительно установив «движки» подстроенных резисторов Р2 и РЗ в нижнее по схеме положение. Причем произво­дить это надо так, чтобы разность потенциалов между выводами 4 и 1 IC3 не превышало 15 В. По­мочь в этом могут светодиодные индикаторы HL1 и HL2. HL1 загорается при наличии отрицательно­го напряжения питания на выходе стабилизатора IC2, a HL2 — при достижении разности потенциа­лов между выводами 4 и 1 IC3 значения 14… 15 В.

Собрать этот генератор можно на любой ма­кетной плате в течение получаса.

Можно также поэкспериментировать с этой схемой, например, подавая на вывод 5 IC3 посто­янные и/или переменные напряжения. В этом случае генератор превратиться в ШИМ (широт­но-импульсный модулятор).

В схеме можно использовать и 555-е таймеры КМОП (CMOS) структуры такие, как ICM7555CN, LMC555CN и аналогичные. При этом следует пе­ресчитать номиналы деталей времязадаищих це­пей и выходного делителя, т.к. токи этих микро­схем на порядок меньше. Это может быть хорошей тренировкой при приобретении навыков работы с импульсными устройствами на микросхемах.

Автор: Петр Петров, г. София (Болгария)
Источник: Радиоаматор №11-12, 2016

Формирователь — короткий импульс — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Формирователь — короткий импульс

Cтраница 1

Формирователь коротких импульсов ( рис. 12.30) построен на трех логических элементах 2И — НЕ. Входной сигнал инвертируется на элементе DDL С выхода микросхемы сигнал положительной полярности поступает на ЙС-фильтр. На выходе фильтра сигнал линейно возрастает.  [1]

Формирователь коротких импульсов на элементах И — НЕ приведен на рис. 7.5. S. На входы элемента 4 поданы взаимно-инверсные сигналы со входа и выхода цепи инверторов.  [2]

Логические формирователи коротких импульсов позволяют изменять длительность выходного сигнала.  [4]

В схемах формирователей мощных коротких импульсов ( см. § 7.1) время / уст или постоянная времени лавинного нарастания тока анода т0в ( см. § 2.2) существенно влияет на амплитуду выходного импульса.  [6]

Принципиальные схемы мультивибратора, формирователя коротких импульсов, триггера и резистора сдвига, выполненного на триггерах, представлены на рис. 9.15 а-г. Схема управления реализована на элементах серии 133, питание которых осуществляется напряжениями 7 6 и 12 6 В.  [7]

На рис. 25 показаны схема универсального формирователя коротких импульсов и его временная диаграмма. Длительность выходных импульсов может отставлять от 90 не до нескольких миллисекунд.  [8]

Описываются три типа схем формирователей импульсов на туннельных диодах и транзисторах: формирователь коротких импульсов из импульсов большой длительности ( синусоидального напряжения), управляемый формирователь коротких импульсов и четыре схемы формирователей импульсов большой длительности с малым временем восстановления. Приводится схема электронного ключа на разно-полярных транзисторах и туннельных диодах, на основе которой построен формирователь импульсов большой длительности, время восстановления которого равно времени запирания транзистора. Рассматривается способ уменьшения времени восстановления вплоть до нуля за счет применения двух формирователей импульсов с конечным временем восстановления.  [9]

ВКл, то условие (7.1) действительно и, согласно вышеизложенному, для расчета выходных параметров формирователей мощных коротких импульсов правомерна следующая постановка задачи.  [10]

Структурная схема одного из возможных вариантов фазометра с усреднением приведена на рис. 8.39. В ее состав входят формирователи коротких импульсов и управляемый триггер, которые осуществляют преобразование фазового сдвига в интервал времени. В схеме совпадения происходит квантование фазовых интервалов короткими квантующими импульсами частоты / к от генератора импульсов. Время измерения ( изм определяется времязадающим устройством.  [12]

См — смеситель, ПГ — перестраиваемый гетеродин, УПТ — усилитель постоянного тока, Г0 — генератор опорной частоты, ФКИ — формирователи коротких импульсов по моментам перехода через нуль гармонических напряжений, РЦ — распределительная цепь, Т1 и Т2 — триггеры двухполярной фазочувствительной схемы, ДУ — дифференциальный усилитель, ФЧВ — фазо-чувствительный выпрямитель.  [13]

Описываются три типа схем формирователей импульсов на туннельных диодах и транзисторах: формирователь коротких импульсов из импульсов большой длительности ( синусоидального напряжения), управляемый формирователь коротких импульсов и четыре схемы формирователей импульсов большой длительности с малым временем восстановления. Приводится схема электронного ключа на разно-полярных транзисторах и туннельных диодах, на основе которой построен формирователь импульсов большой длительности, время восстановления которого равно времени запирания транзистора. Рассматривается способ уменьшения времени восстановления вплоть до нуля за счет применения двух формирователей импульсов с конечным временем восстановления.  [14]

Страницы:      1    2

Курсовая работа «Генератор синхронных двухполярных прямоугольных и пилообразных импульсов»

В данном курсовом проекте требуется спроектировать и рассчитать функциональный генератор сигналов прямоугольной и пилообразной формы. В проекте будет выбрана наиболее оптимальная структурная схема устройства. Устройство должно включать в себя следующие блоки:

— Источник питания. Получающий питание 220 В , f=50 Гц и преобразующий его в питание блоков схемы.

— Генератор импульсов прямоугольной и пилообразной формы. Амплитуда импульсов +-10В , f=50кГц , tр/tо=9/1.

— Усилитель мощности. Обеспечивающий подключение к устройству нагрузки мощностью 2 Вт.

Все элементы блоков схемы будут определены по расчётным формулам после чего их номинальные значения следует выбрать из стандартных рядов с максимальным приближением к значениям полученным в результате расчётов.

Разработанная схема будет смоделирована в программе EWB. Отечественные элементы схемы будут заменены зарубежными аналогами. В результате моделирования схемы в EWB с помощью виртуальных измерительных приборов можно пронаблюдать режимы работы как всей схемы, так и отдельных её блоков.

 

Содержание

Введение

1.Выбор структурной схемы

2.Выбор принципиальных схем

3.Описание схемы и принцип действия

4.Основные соотношения и методика расчёта схемы

5.Выбор и расчёт источника питания

6.Исследования в EWB

Заключение

Библиографический список

Приложения


Для скачивания файла поделитесь ссылкой с друзьями.

После этого под кнопками появится ссылка на скачивание файла «Генератор синхронных двухполярных прямоугольных и пилообразных импульсов»

  • Facebook
  • Twitter
  • Мой мир
  • Вконтакте
  • Одноклассники
  • Google+

Под этой строчкой в течении 30 секунд появится обещанная Вам ссылка:

Генератор импульсов. Разработка устройства, выдающего на выход последовательность двухполярных импульсов возрастающей амплитуды

Министерство Транспорта Российской Федерации

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра «Радиотехника»

Пояснительная записка

к курсовой работе

по курсу «Электроника»

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

Выполнил студент гр.

НК-413 Гайнулин А.А.                                                           

Работу проверила преподаватель Ройтман С.Я.

Санкт-Петербург

2006

1. Структурная схема устройства.

Структурная схема генератора последовательности импульсов представлена на рис.1.1.

G – генератор тактовых импульсов с периодом 15мкс;

CT2 – двоичный счётчик с коэффициентом пересчёта 3;

            ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь с дискретом 1В;

            У – усилительный каскад;

            ПП – преобразователь полярности выходных импульсов.

                                                                              Рис.1.1                    

2. Принципиальная электрическая схема.

Принципиальная электрическая схема устройства, соответствующая структурной схеме на рис.1.1, приведена на рис. 2.1.

Рис.2.1

3. Расчет узлов элементов схемы.

3.1. Расчет генератора тактовых импульсов.

Генератор тактовых импульсов взят из [2]. Он состоит из DD2, R1-R2 и C1. Для вычисления номиналов элементов генератора справедливо выражение:

Т = 1,8R2С1      (1)

Для Т=15мкс примем С1=1 нФ и получим R2=8,33 кОм≈8,2 кОм.

3.2. Расчет ЦАП и усилителя.

Цифро-аналоговый преобразователь можно было применить и как единую микросхему (серии КР572, например), но нам не требуется большое число уровней дискретизации, к тому же проще подобрать номиналы задающих резисторов, чем рассчитывать двоичный вес каждого уровня. Поэтому была выбрана простейшая схема с двоичным счётчиком DD1 (с коэффициентом пересчёта 3), дешифратором DD3, инверторами DD2.4- DD2.6 и резисторами R3-R5. Рассчитывать схему сложно из-за того, что нулевой логический уровень каждой микросхемы на самом деле не равен 0В (до 0,6В, что составляет шестую часть единичного уровня), поэтому при единичном уровне на одном из инверторов остальные так же будут вносить свой вклад в формирование выходного напряжения, причём чем меньше номинал резистора, тем больше этот вклад. По этой причине целесообразно указать примерные номиналы подстроечных резисторов, чтобы в процессе отладки получить точные значения. Напряжение, приложенное к коллектору транзистора VT1, больше максимального. Это сделано с тем, чтобы выбрать режим работы транзистора, при котором не наступает его насыщение и регулирование выходного напряжения приходится на линейный участок ВАХ. Регулирование сопротивлений резисторов необходимо делать с учётом падения напряжения на твердотельных ключах DS1-DS2. Несмотря на то, что производитель указывает выходное сопротивление ключа меньше равным 35 Ом, это значение может варьироваться в довольно больших пределах. Поэтому при подборе сопротивлений измерять напряжение нужно непосредственно на выходе, чтобы исключить влияние выходных каскадов на параметры сигнала. Так как остальные структурные единицы в расчетах не нуждаются, перейдём к временным диаграммам.

4. Диаграмма работы устройства.

Диаграмма работы устройства приведена на рис. 4.1.

                                                                               Рис. 4.1

5. Описание работы устройства.

Генератор тактовых импульсов, собранный на DD2, выдаёт на вход двоичного счётчика последовательность импульсов. На выходе счётчика формируется двоичный вес числа поступивших импульсов. Входы его сброса подключены так, что при приходе на вход четвёртого тактового импульса происходит сброс в ноль, т.е. коэффициент пересчёта счётчика составляет 3 – по числу уровней напряжения выходного сигнала. С выхода счётчика двоичный код попадает на вход дешифратора DD3. Для инверсии выходов дешифратора включены инверторы DD4.1-DD4.3. На их выходах поочерёдно формируются сигналы единичного уровня. Резисторы, подключенные к выходам инверторов, пропускают на базу транзисторного усилителя VT1 только часть напряжения, формируя тем самым уровни напряжения на выходе устройства. С эмиттера усилителя на входы твердотельных релейных ключей DS1 и DS2 поступает напряжение, приблизительно равное требуемому выходному (с учётом падения напряжения на ключах). Входы ключей включены в противофазе (благодаря инвертору DD2.3), поэтому они попеременно будут коммутировать напряжение усилителя на выход устройства таким образом, что ток будет течь то в одну сторону, то в противоположную. Именно благодаря такому включению коммутирующих ключей получаем на выходе устройства двухполярный сигнал.

6.Описание применяемой логики.

В устройстве применяется стандартная ТТЛ-логика: нас удовлетворяют ее быстродействие (до 75 нс), логические уровни, напряжение питания (однополярное, +5В), энергопотребление и номенклатура (наличие необходимых микросхем). Для работы были подобраны микросхемы К155ИЕ4, К155ЛА3, К155ИД4 и К155ЛН1. В качестве твердотельных реле выбраны отечественные реле КР293КП9А, так как для их срабатывания достаточно стандартного единичного ТТЛ-уровня. Графические изображения указанных микросхем даны на рис. 6.1.

Микросхема К155ИЕ4 представляет собой двоичный счётчик, содержащий 4 счётных триггера. Первый триггер имеет отдельный вход С1 и прямой выход, остальные триггеры соединены таким образом, что образуют делитель на 6. При соединении выхода первого триггера с входом С2 цепочки триггеров образуется делитель на 12. Микросхема имеет два входа R установки в 0, объединённые по И; сброс осуществляется подачей лог«1» на оба входа сброса одновременно. Такая возможность используется для создания делителей, отличных от 12. Подробнее микросхема описана в [2].

            Микросхема К155ЛА3 представляет собой 4 элемента И-НЕ. Подробнее микросхема описана в [2].

            Микросхема К155ИД4 представляет собой два дешифратора на четыре выхода каждый с объединёнными адресными входами и разделёнными входами стробирования. Такая структура обеспечивает простое расширение до восьмивыводного дешифратора. Более подробное описание приведено в [2].

            Микросхема К155ЛН1 представляет собой 6 элементов НЕ. Подробнее микросхема описана в [2].

            Микросхема КР293КП9А представляет собой твердотельное реле с полной группой контактов. Входы каждой контактной группы выполнены как светодиоды, зажигание которых вызывание замыкание или размыкание соответствующих контактов. Подробное описание микросхемы можно найти на сайте [3].

Рис. 6.1

7. Перечень элементов схемы.

7.1. Конденсаторы.

С1                    : К10-17 – 1нФ

7.2 Микросхемы.

DD1                : К155ИЕ4

DD2                : К155ЛН1

DD3                : К155ИД4

DS1, DS2        : КР293КП9А

7.3. Резисторы.

R1                    : С2-22 – 0,125 – 360Ом ± 10%

R2                    : С2-22 – 0,125 – 8,2кОм ± 10%

R3                    : СП5-2 – 0,125 – 62кОм ± 10%

R4                    : СП5-2 – 0,125 – 47кОм ± 10%

R5                    : СП5-2 – 0,125 – 22кОм ± 10%

7.4. Транзисторы.

VT1                 : КТ3102БМ

8.Выводы.

Результатом разработки стало устройство, выдающее на выход последовательность двухполярных импульсов возрастающей амплитуды. Проведен расчет элементов схемы,  электрическая схема построена в пакете Microsoft Visio, дано описание работы сконструированного устройства.

9.Список литературы.

[1] Конспект лекций

[2] Бирюков С.А.; Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП; М.; ДМК, 2000г.

[3] www.platan.ru

A Компактный мощный сверхширокополосный биполярный генератор импульсов

Разработан компактный мощный сверхширокополосный биполярный импульсный генератор на основе модифицированной схемы Маркса, который в основном состоит из первичного источника питания, генератора Маркса, заточки и отсечки субнаносекундные переключатели с искровым разрядником и коаксиальные линии передачи. Генератор Маркса с измененной схемной структурой имеет тридцать два каскада и состоит из восьми дисковых модулей. Каждый модуль состоит из четырех конденсаторов, двух разрядников, четырех индукторов заряда и механической опоры.Чтобы упростить конструкцию зарядной конструкции и уменьшить количество переключателей, четыре группы индукторов используются для зарядки конденсаторов генератора Маркса, две из которых используются для зарядки положительным напряжением, а две другие — для зарядки отрицательным напряжением. Когда конденсатор каждой ступени заряжен до 35 кВ, максимальное выходное пиковое напряжение может достигать 1 МВ при разомкнутой цепи генератора Маркса. Импульс высокого напряжения, генерируемый генератором Маркса, заряжает линию передачи и формирует биполярный импульс с помощью переключателей резкости и отсечки.Все линии передачи, используемые для генерации биполярных импульсов, имеют полное сопротивление 10 Ом. Когда импульсное напряжение 950 кВ, генерируемое генератором Маркса, подается в линию передачи, пиковое напряжение биполярного импульса может достигать 390 кВ, центральная частота импульса составляет около 400 МГц, а пиковая выходная мощность составляет около 15,2 ГВт.

1. Введение

Мощный сверхширокополосный (СШП) электромагнитный импульс обладает характеристиками высокой мощности, узкой ширины импульса и широкого спектра. Он может создавать электромагнитные помехи для электронных устройств через заднюю дверь и широко используется при исследовании чувствительности электронных систем [1, 2] и приложений защиты безопасности, таких как система остановки транспортных средств [3].Кроме того, благодаря характеристикам короткого импульса во временной области, мощный СШП электромагнитный импульс также широко используется в исследованиях биологических эффектов [4, 5] и в методике радиолокационной идентификации целей [6–8]. Существует два вида электромагнитных импульсов СШП: один — монопольный, а другой — биполярный. Энергия монопольного импульса в основном сосредоточена в низкочастотной части, и эффективность излучения низкая, тогда как эффективность излучения биполярного импульса высока, поскольку он не имеет постоянной составляющей.Как правило, существует два типа источников высокого напряжения для возбуждения биполярных импульсов. Одним из них является трансформатор Тесла, например, сверхширокополосная система типа Sinus, разработанная Институтом сильноточной электроники (HCEI) [9–12], и серия RADAN, разработанная в Институте электрофизики [13]. Другой — использование генератора Маркса для генерации импульса высокого напряжения для возбуждения биполярного импульса [14–17]. Согласно опубликованной литературе, объем и масса генераторов биполярных импульсов мощностью 10 ГВт относительно велики, что ограничивает дальнейшее применение системы.

В данной статье разработан компактный мощный сверхширокополосный биполярный импульсный генератор на основе модифицированной схемы генератора Маркса. Структура генератора Маркса состоит из 32 каскадов, в том числе 8 дисковых модулей, каждый из которых содержит четыре субмодуля. Структура сочетает в себе кольцевую и линейную структуру. Дисковые модули соединены по прямой линии, а каждый субмодуль соединен в кольцо. По сравнению с «линейным» генератором Маркса или «Z» -типом [18], модифицированная структура значительно укорачивается по длине.По сравнению с биполярным импульсом, генерируемым линией Блюмлейна [9], биполярный импульс, генерируемый одной линией, проще по структуре и проще в конструкции изоляции и отладке в условиях более высокой мощности (особенно, когда мощность превышает 10 ГВт).

2. Состав системы

Мощная система генерации биполярных импульсов в основном состоит из интегрированного источника питания для зарядки, генератора Маркса модифицированной конструкции и генератора биполярных импульсов. Каждая подсистема соединена фланцем.Полость генератора Маркса заполнена газом SF 6 0,32 МПа. Система представляет собой цилиндрическую конструкцию с общей длиной около 1,8 м (без нагрузки), максимальным диаметром 0,4 м и общим весом всего 200 кг. Структура системы генерации биполярных импульсов показана на рисунке 1.


Зарядный источник питания заряжает генератор Маркса через полную мостовую схему, высокочастотный трансформатор и выпрямители. Максимальное пиковое выходное напряжение генератора Маркса составляет более 1 МВ.Высоковольтный «широкий» импульс на входе генератора Маркса сжимается в монопольный «узкий» импульс через линию передачи и переключатель резкости, а затем биполярный импульс генерируется кольцевым выключателем и другим переключателем резкости.

Результаты экспериментов показывают, что тестовая форма биполярного импульса согласуется с формой волны моделирования в программном обеспечении PSPICE. Центральная частота биполярного импульса составляет около 400 МГц, а пиковая выходная мощность — более 15 ГВт.

3. Генерация высоковольтных импульсов
3.1. Структура генератора Маркса

Высокое напряжение для возбуждения биполярного импульса генерируется с помощью модифицированного генератора Маркса. Емкость каждого каскада составляет 6 нФ, который состоит из двенадцати керамических конденсаторов 50 кВ / 0,5 нФ, включенных параллельно. Дисковый модуль имеет толщину 40 мм с интервалом 35 мм между двумя соседними дисковыми модулями. Восемь дисковых модулей уложены последовательно; выход первого модуля соединен с входом второго модуля в двух соседних модулях.Общая длина ядра Маркса — 600 мм. Когда генератор Маркса работает, разрядный ток движется по спирали вперед и по очереди проходит через конденсаторные батареи каждого сектора. Структура генератора Маркса показана на рисунке 2.


3.2. Принципиальная схема генератора Маркса

Принцип схемы 8-каскадного генератора Маркса показан на рисунке 3, и все разрядные переключатели представляют собой искровые разрядники с саморазрушением. В отличие от генератора Маркса, заряжаемого положительным и отрицательным напряжениями [19, 20], модифицированный генератор Маркса использует четыре канала зарядки, два из которых имеют положительное напряжение, а два других — отрицательное напряжение.Преимущество этой топологии схемы зарядки состоит в том, что конструкция схемы схемы зарядки упрощается и исключается пересечение положительных и отрицательных индукторов зарядки.


3.3. Источник питания постоянного тока для зарядки

Чтобы сделать систему компактной, источник питания для зарядки был интегрирован в конец генератора Маркса. Блок питания для зарядки использует режим резонансной зарядки постоянного тока L-C. Схема управления выдает 2 сигнала ШИМ (широтно-импульсной модуляции) и управляет переключателем IGBT, чтобы преобразовать напряжение постоянного тока в периодическое прямоугольное напряжение с частотой 20 кГц.Затем периодическое прямоугольное напряжение изменяется на высокое напряжение ± 35 кВ после прохождения через высокочастотный трансформатор, схему выпрямителя, схему защиты и т. Д. Принципиальная схема показана на рисунке 4. Поскольку для модуля генератора Маркса необходимы два входа положительного напряжения. и два входа отрицательного напряжения, изолированная катушка индуктивности используется для разделения положительного напряжения и отрицательного напряжения на два канала, как показано в выходной части рисунка 4.


3.4. Выключатель искрового зазора

Выключатель разряда является ключевым компонентом генератора Маркса, и его характеристики напрямую влияют на рабочие характеристики генератора.К разрядному переключателю предъявляются следующие требования: короткое время проводимости, хорошая стабильность работы и небольшой джиттер временной задержки. Поскольку все переключатели генератора являются саморазрушающимися при перенапряжении, в конструкции переключателя предусмотрена постоянная регулировка зазора для удобства отладки. В переключателе искрового промежутка используется плоский цилиндрический электрод, электрическое поле равномерно распределено, а расстояние между переключателями непрерывно регулируется резьбой. Электрод переключения диаметром 20 мм изготовлен из нержавеющей стали.Чтобы предотвратить явление коронного разряда, край электрода имеет плавный переход скругления. Переключатели размещаются в два ряда в центре модуля конденсаторных дисков без экранирования между ними. Ультрафиолетовые лучи, образующиеся во время разряда переключателя, освещают друг друга, ускоряют проводимость переключателя и облегчают установку генератора Маркса. Структура и расположение переключателей показаны на рисунке 5.

3.5. Конструкция изолирующего индуктора

Когда генератор Маркса заряжен, скорость изменения тока dI / dt очень мала.Таким образом, изолирующая катушка индуктивности представляет собой примерно полный проводник, а эффективность зарядки составляет примерно 100%. Изоляционная индуктивность не влияет на время зарядки и эффективность, в то время как, когда генератор Маркса разряжен, индуктивность изолирующей индуктивности влияет на пиковое выходное напряжение генератора Маркса.

На рисунке 6 показано изменение выходного пикового напряжения Маркса с различными изолирующими катушками индуктивности (сопротивление нагрузки R = 500 Ом). По мере увеличения индуктивности повышается и пиковое выходное напряжение, и форма волны напряжения изменяется от состояния с недостаточным демпфированием до состояния с избыточным демпфированием.Когда индуктивность достигает 10 мкм Гн, выходное напряжение немного отличается от напряжения 100 мкм Х. Учитывая необходимость компактной конструкции системы, индуктивность изоляции принимается равной 20 мкм Гн. имеет полую спиральную структуру, которая создается путем наматывания эмалированного провода вокруг изолированного цилиндра. Длина индуктора около 75 мм, что обеспечивает отсутствие пробоя поверхности в среде высоковольтного газа SF 6 .


4.Генерация мощных биполярных импульсов

Схема генерации мощных биполярных импульсов показана на рисунке 7. Поскольку фронт выходного напряжения генератора Маркса составляет около десятков наносекунд, его нельзя использовать для генерации биполярного импульса напрямую, поэтому он нужно сжать. Когда переключатель S0 включен, генератор Маркса заряжает линию передачи T1. Когда напряжение зарядки достигает или приближается к максимальному напряжению, переключатель S1 включается, и линия передачи T1 заряжает T2 и T3.Когда импульс напряжения достигает переключателя S2, переключатель S2 не проводит ток, что приводит к полному отражению. Когда отраженное напряжение достигает заземляющего переключателя S3, переключатель S2 и переключатель S3 проводят одновременно (переключатель S3 имеет полное отражение короткого замыкания, и полярность напряжения меняется на обратную), формируя биполярный импульс на линии передачи T4.


В соответствии с принципом генерации биполярных импульсов, программное обеспечение Pspice использовалось для моделирования генерации биполярных импульсов. L marx — это сумма эквивалентной индуктивности Маркса и индуктивности соединения между Марксом и T1, а общая индуктивность составляет 5 мк H. C marx — эквивалентная емкость Маркса, а значение 0,1875 нФ. Все характеристические импедансы линий передачи T1, T2, T3 и T4 равны 10 Ом, а электрические длины — 1 нс, 0,3 нс, 0,8 нс и 10 нс соответственно. R Нагрузка — резистивная нагрузка с сопротивлением 10 Ом.Результаты моделирования показаны на рисунке 8. После разряда генератора Маркса, заряженного напряжением ± 35 кВ, импульс напряжения 920 кВ был получен на T1 примерно через 27 нс. В этот момент переключатель S1 включен, и линия передачи T1 заряжается до T2 и T3. Через 2,57 нс переключатели S2 и S3 включаются одновременно, и на T4 получается биполярный импульс около 400 кВ с выходной мощностью около 16 ГВт и центральной частотой 400 МГц.


Структура генератора биполярных импульсов показана на рисунке 9.Устройство имеет структуру коаксиальной линии передачи, а переключатели S1 и S2 для заточки являются кольцевыми переключателями, которые устанавливаются на внутреннем проводе линии передачи. Зазор переключателей S1, S2 и S3 составляет 10 мм, 2,2 мм и 2 мм соответственно. Полости переключателей S1, S2 и S3 заполнены азотом под высоким давлением 4 МПа, 7 МПа и 7 МПа соответственно.


Когда кольцевой переключатель выходит из строя, он может образовывать несколько проводящих каналов, которые могут эффективно снизить индуктивность переключателя и увеличить скорость проводимости.Выключатель заземления S3 также представляет собой кольцевую конструкцию, которая устанавливается на внешнем цилиндре линии передачи. Переключатель заточки S1, S2 и заземляющий переключатель S3 изготовлены из нержавеющей стали. У каждого переключателя есть отдельная полость переключателя для облегчения регулировки давления воздуха. Полость переключателя выдерживает давление более 10 МПа. Внутренний и внешний проводники линий передачи T1, T2, T3 и T4 также изготовлены из нержавеющей стали. Наружный диаметр проводника составляет 200 мм, а внутренний и внешний проводники заполнены оргстеклом в качестве опоры для изоляции.Относительная диэлектрическая проницаемость оргстекла составляет 2,3.

5. Результаты экспериментов

Импульсный сигнал напряжения в процессе генерации биполярных импульсов детектируется конденсаторным делителем напряжения, и его полоса пропускания может достигать 2 ГГц. Конденсаторный делитель напряжения установлен на внутренней стенке внешнего проводника линий передачи T1, T3 и T4, и их соотношение напряжений составляет 1271,4, 1095,8, 1155 соответственно. Сигнал конденсаторного делителя напряжения передается на осциллограф через аттенюатор на 50 дБ и коаксиальный кабель длиной 30 м с коэффициентом затухания около 1.4 на частоте 400 МГц. Полоса пропускания осциллографа (Lecroy waverunner 8254 M) составляет 2,5 ГГц. Осциллограммы напряжения, полученные конденсаторным делителем напряжения на линиях передачи T1 и T3, показаны на рисунке 10. После того, как генератор Маркса заряжает линию передачи T1 в течение примерно 27 нс, напряжение на линии передачи T1 составляет примерно 950 кВ (измеренное значение осциллографа 1,69 В). В это время переключатель S1 включен, и монопольный импульс с длительностью импульса около 2 нс и амплитудой около 509 кВ (измеренное значение осциллографа — 1.05 В, которое является средним значением из 10 записанных данных) получается на линии передачи T3.


После отражения монопольного импульса переключателями S2 и S3 на линии передачи T4 генерируется мощный биполярный импульс. Форма экспериментального биполярного импульса и смоделированная форма волны показаны на рисунке 11. Как видно из рисунка, ширина генерируемого биполярного импульса составляет около 3,5 нс, амплитуда — 390 кВ, а выходная мощность — 15,2 ГВт. Экспериментальная форма волны соответствует смоделированной форме волны.


Поскольку электрическая длина линии передачи T1 составляет 1 нс, ее емкость составляет около 100 пФ. Когда зарядное напряжение на T1 составляет 950 кВ, входная энергия на T1 составляет 45,1 Дж. Мощность, полученная на 10-омной нагрузке, составляет 15,2 ГВт, а полуширина биполярного импульса составляет около 1,75 нс, как показано на рисунке 11. • Посредством интегрального расчета выходная энергия генератора биполярных импульсов составляет около 26,6 Дж, поэтому энергоэффективность генератора биполярных импульсов составляет около 59%.

Экспериментальное исследование частотных характеристик генератора биполярных импульсов было выполнено путем замены резистивной 10-омной нагрузки на мощную СШП антенну.Система облучения работала непрерывно в течение одной минуты с частотой повторения 100 Гц и работала стабильно. На рисунке 12 показаны формы сигналов излучения в дальней зоне в условиях работы с частотой повторения. Суммарное количество рабочих импульсов системы превысило 10 5 .


Из-за использования изоляционного газа SF 6 его низкая теплопроводность и продукты ионизации являются основными причинами ухудшения характеристик или отказа системы генерации биполярных импульсов.Когда газ SF 6 выпускается и ионизируется, он выделяет токсичные или коррозионные газы, такие как SO 2 , H 2 S и HF. Эти ионизированные газы также серьезно снизят изоляционные характеристики SF 6 и повлияют на срок службы генератора. После проведения эксперимента ионизированный газ SF 6 необходимо слить в специальный сборный контейнер по трубе.

6. Выводы

В данной статье разработана мощная система генерации биполярных импульсов на основе модифицированного генератора Маркса; его размер φ 400 мм × 1800 мм, а вес около 200 кг.Модифицированная структура генератора Маркса состоит из 32 каскадов, в том числе 8 дисковых модулей, причем каждый модуль содержит четыре субмодуля. Структура сочетает в себе кольцевую и линейную структуру. Дисковые модули соединены по прямой линии, а каждый субмодуль соединен в кольцо. По сравнению с «линейным» генератором Маркса или «Z» -типом, модифицированная структура значительно укорачивается по длине. Общая длина сердечника Маркса составляет всего 600 мм, с импульсом выходного напряжения более 1 МВ.

Генератор биполярных импульсов состоит из четырех коаксиальных линий передачи с низким сопротивлением 10 Ом, двух переключателей повышения резкости и переключателя отсечки.По сравнению с биполярным импульсом, генерируемым линией Блюмлейна, биполярный импульс, генерируемый одиночной линией, описанной в этой статье, проще по структуре и проще в конструкции изоляции и отладке в условиях более высокой мощности, особенно когда мощность превышает 10 ГВт.

Результаты моделирования и экспериментов показывают, что биполярный импульс длительностью около 3,5 нс, напряжением 390 кВ и выходной мощностью более 15 ГВт был получен на линии передачи с сопротивлением 10 Ом. Результаты экспериментов согласуются с результатами моделирования.Генератор биполярных импульсов с СШП антенной был протестирован и может стабильно работать в течение одной минуты при условии частоты повторения 100 Гц, а совокупный срок службы составляет более 10 5 импульсов.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, доступны по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Генератор биполярных импульсов с высоким коэффициентом усиления и низковольтным источником входного сигнала

1.Акияма, М., Сакугава, Т., Хоссейни, С., Сираиси, Э., Киян,
Т., Акияма, Х .:, «Высокопроизводительный импульсный генератор
, управляемый ПЛИС», IEEE Transactions on Plasma Наука,
2010, т. 38, № 10, 2588-2592.
2. Хиденори, А., Такаши, С., Такао, Н., Коичи, Т., Наоюки, С.,
«Промышленные применения импульсной технологии питания», IEEE

Труды по диэлектрикам и электроизоляции.14,
№ 5, (2007), 1051-1064.
3. Акияма, Х., Сакаи, С., Сакугава, Т., Намихира, Т.,
«Экологические приложения импульсно-периодической энергии», IEEE
Transactions по диэлектрикам и электроизоляции, Vol. 14,
№ 4, (2007), 825-833.
4. Ву, Ю., Лю, К., Цю, Дж., Лю, X., Сяо, Х., «Генератор Маркса с повторяющимся и высоким напряжением
с использованием твердотельных устройств», IEEE
Transactions on Dielectric and Electrical Изоляция, Vol. 14,
№ 4, (2007), 937-940.
5. Чой, Дж. Г., «Введение в магнитно-импульсный компрессор
(MPC) — фундаментальный обзор и практическое применение», Journal
of Electrical Engineering and Technology, Vol. 5, (2010), 484492.

6. Рорк, Р., Партен, М., Мастен, Л., Беркс, Т., «Импульсные сети
с изменяющимися во времени или нелинейными резистивными нагрузками», IEEE
Transactions on Electron Devices, Vol.26, No. 10, (1979),
1541-1544.
7. Гийемин, Э., «Синтез пассивных сетей», Джон Вили,
Нью-Йорк, (1957).
8. Забихи, С., Заре, Ф., Ледвич, Г., Гош, А., Акияма, Х., «Новая топология импульсного источника питания
, основанная на концепции положительно-повышающих преобразователей
», IEEE Transactions on Диэлектрики и электроизоляция
, Vol. 17, № 6, (2010), 1901-1911.
9. Эльсеруги, А., Ахмед, С., Масуд, А., «Схема вызывного сигнала
на основе повышающего преобразователя с высоковольтным усилением для генерации униполярных импульсов
», IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical
Insulation, Vol.23, № 4, (2016), 2088-2094.
10. Elserougi, A., Massoud, AM., Ahmed, S., «Повышающий преобразователь частоты.

Генератор биполярных высоковольтных импульсов », IEEE
Transactions on Power Electronics, Vol. 32, № 4, (2017),
2846-2855.
11. Kim, JH., Lee, SC., Lee, BK., Shenderey, S., Kim, JS., Rim, GH.,
«Генератор биполярных высоковольтных импульсов a, использующий двухтактный
инвертор », IECON, (2003), 102-106.
12. Wu, TF., Tseng, S., Wu, MW., Chen, YM., «Генератор узкого пенапряжения для стерилизации жидких пищевых продуктов», 21
th
AppPower Electronics Conference and Exposition, (2006), 131360.
13. Канг, Б., Лоу, К.С., Сун, Дж. Дж., Тран, QV., «Однокнопочный кварцевый преобразователь постоянного тока в постоянный для импульсных плазменных ракетных двигателей», IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.No. 6, (2017), 4503-4513.
14. Elserougi, AA., Faiter, M., Massoud, AM., Ahmed, S., Бестрансформаторный биполярный / униполярный высоковольтный генератор импульсов с низковольтными компонентами для применений в водоочистных целях », IEEE Transactions on Industry ApplicatioVol.53, № 3, (2017), 2307-2319.
15. Сакамото, Т., Нами, А., Акияма, М., Акияма, Х., Твердотельный импульсный генератор энергии с повторяющимся режимом работы типа Маркса с использованием многоступенчатых переключающих конденсаторных ячеек », IEEE Transactions Plasma Science, Vol. 40, № 10, (2012), 2316-2321.
16. Canacsinh, H., Redondo, L., Silva, JF., «Топологии твердо-стбиполярных модуляторов типа Маркса: сравнение характеристик», IETransactions on Plasma Science, Vol. 40, No. 10, (2012), 262610.
17. Редондо, Л., Канаксин, Х., Сильва, Дж. Ф., «Обобщенная топология модулятора твердого и статического электричества», IEEE Transactions on Dielectand Electrical Insulation, Vol.16, No. 4, (2009), 1037-1042
18. Редондо, Л., «Схема умножителя постоянного напряжения, работающая как генератор импульсов высокого напряжения», IEEE Transactions on PlasScience, Vol. 38, № 10, (2010), 2725-2729.
19. Elserougi, AA., Abdelsalam, I., Massoud, AM., Ahmed, S., полномостовой модульный униполярный / биполярный генератор импульсов высокого напряжения на основе субмодуля с последовательной зарядкой емкости IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 45, № 1, (2091-99.

Производительность высоковольтного генератора биполярных импульсов с быстродействующими модулями твердотельного переключателя Push-Pull

Публикация

к Владимир В Пеплов, Роберт Б. Сэтре

Тип публикации

Документ конференции

Название книги

Международная конференция по модуляторам мощности и высоким напряжениям IEEE 2018 (IPMHVC)

Дата публикации

Номера страниц

26–30

Местоположение издателя

Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки

Название конференции

Международная конференция по модуляторам мощности и высоким напряжениям IEEE 2018 (IEEE IPMHVC)

Место проведения конференции

Джексон Лейк Лодж, Вайоминг, Соединенные Штаты Америки

Спонсор конференции

IEEE

Дата конференции

Аннотация

Четыре идентичных генератора импульсов (генераторы импульсов) обеспечивают быстрое отклонение луча в системе отсечки пучка низкой энергии (LEBT) в линейном ускорителе источника нейтронов расщепления (SNS).Существующие генераторы импульсов устарели и нуждаются в замене, чтобы улучшить общую производительность системы прерывателя. Разработан новый генератор биполярных импульсов, построен и испытан прототип в СНС. В генераторе используются быстродействующие двухтактные транзисторные модули переключения BEHLKE. Он может производить пакетный импульс с частотой 1 МГц и переменным напряжением 2,5 кВ с регулируемой шириной импульса во время макроимпульса длительностью 1 мс при частоте повторения пакета 60 Гц с временем нарастания / спада менее 40 нс при емкостной нагрузке 100 пФ.В статье обсуждаются улучшения производительности этого нового генератора импульсов по сравнению с существующими и предыдущими версиями генератора импульсов. Импульсный генератор может использоваться в приложениях, требующих серии биполярных импульсов ± 3,5 кВ или униполярных импульсов положительной или отрицательной полярности с амплитудой до 4,5 кВ и различной длительностью импульса с минимальной длительностью 150 нс. Максимальная частота переключения, количество импульсов или частота повторения пакетов в пакетном режиме ограничиваются максимальной рассеиваемой мощностью в переключателях и других компонентах.Представлены характеристики этого нового генератора импульсов, а также результаты настройки управления синхронизацией, измерения времени и температуры, а также испытания полной мощности высокого напряжения на испытательном стенде.

Селективная дистанционная электростимуляция синхронизированными биполярными наносекундными импульсами

  • 1.

    Fox, M. et al. . Клиническая эффективность и экономическая эффективность сердечной ресинхронизации (бивентрикулярной стимуляции) при сердечной недостаточности: систематический обзор и экономическая модель. Оценка технологий здравоохранения 11 (iii – iv), ix – 248 (2007).

    Google ученый

  • 2.

    Гликсон, М. и Хейс, Д. Л. Стимуляция сердца. Обзор. Медицинские клиники Северной Америки 85 , 369–421 (2001).

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Моррисон, Л. Дж. и др. . Успех однократной дефибрилляции при остановке сердца у взрослых: систематический обзор. Реанимация 84 , 1480–1486, https://doi.org/10.1016/j.resuscitation.2013.07.008 (2013).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 4.

    Симпсон, П. М., Гуджер, М. С. и Бендалл, Дж. С. Отложенная дефибрилляция в сравнении с немедленной дефибрилляцией при внебольничной остановке сердца из-за фибрилляции желудочков: систематический обзор и метаанализ рандомизированных контролируемых исследований. Реанимация 81 , 925–931, https: // doi.org / 10.1016 / j.resuscitation.2010.04.016 (2010).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 5.

    Мэддокс, М., Гао, В., Хиггинсон, И. Дж. И Уилкок, А. Нервно-мышечная электрическая стимуляция мышечной слабости у взрослых с запущенным заболеванием. Кокрановская база данных систематических обзоров 1 , CD009419, https://doi.org/10.1002/14651858.CD009419.pub2 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 6.

    Ким, Дж. Х., Дэвидсон, Дж. Б., Рорле, О., Соболева, Т. К., Пуллан, А. Дж. Анатомическая модель нерва нижних конечностей для электростимуляции. Биомедицинская инженерия онлайн 6 , 48, https://doi.org/10.1186/1475-925X-6-48 (2007).

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • 7.

    Де Андрес, Дж. И Ван Байтен, Дж. П. Нейронная модуляция посредством стимуляции. Практика боли: официальный журнал Всемирного института боли 6 , 39–45, https: // doi.org / 10.1111 / j.1533-2500.2006.00057.x (2006).

    Артикул Google ученый

  • 8.

    Wang, J. Y. et al. . Дифференциальная модуляция ноцицептивных нервных ответов в медиальных и боковых путях боли с помощью периферической электрической стимуляции: исследование с многоканальной записью. Исследование мозга 1014 , 197–208, https://doi.org/10.1016/j.brainres.2004.04.029 (2004).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • 9.

    Низард, Дж., Лефошер, Дж. П., Хельберт, М., де Шовиньи, Э. и Нгуен, Дж. П. Неинвазивные методы терапии стимуляции для лечения рефрактерной боли. Медицина открытий 14 , 21–31 (2012).

    PubMed Google ученый

  • 10.

    Nizard, J., Raoul, S., Nguyen, J.P., Lefaucheur, J.P. Терапия инвазивной стимуляцией для лечения рефрактерной боли. Медицина открытий 14 , 237–246 (2012).

    PubMed Google ученый

  • 11.

    Калиа С.К., Санкар Т. и Лозано А.М. Глубокая стимуляция мозга при болезни Паркинсона и других двигательных расстройствах. Текущее мнение в неврологии 26 , 374–380, https://doi.org/10.1097/WCO.0b013e3283632d08 (2013).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 12.

    Лукинс Т. Р., Тиш С.И Джонкер Б. Последние данные о выборе мишени при глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона. Журнал клинической нейробиологии: официальный журнал Нейрохирургического общества Австралазии 21 , 22–27, https://doi.org/10.1016/j.jocn.2013.05.011 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 13.

    Газвуд, Дж. Д., Ричардс, Д. Р. и Клебак, К. Болезнь Паркинсона: обновленная информация. Американский семейный врач 87 , 267–273 (2013).

    PubMed Google ученый

  • 14.

    Хоу Б., Цзян Т. и Лю Р. Стимуляция глубокого мозга при болезни Паркинсона. Медицинский журнал Новой Англии 363 , 987–988; ответ автора 988 (2010).

  • 15.

    Ян, Л. З., Ян, З. и Чжан, X. Неинвазивная стимуляция мозга для лечения никотиновой зависимости: потенциал и проблемы. Neurosci Bull 32 , 550–556, https: // doi.org / 10.1007 / s12264-016-0056-3 (2016).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 16.

    Саллинг, М. К. и Мартинес, Д. Стимуляция мозга при наркомании. Нейропсихофармакология 41 , 2798–2809, https://doi.org/10.1038/npp.2016.80 (2016).

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • 17.

    Данлоп К., Хэнлон К. А. и Даунар Дж. Неинвазивные методы стимуляции мозга при наркомании и большой депрессии. Ann N Y Acad Sci , https://doi.org/10.1111/nyas.12985 (2016).

    ADS Статья Google ученый

  • 18.

    Давалос Р. В., Мир И. Л. и Рубинский Б. Абляция тканей с необратимой электропорацией. Анналы биомедицинской инженерии 33 , 223–231 (2005).

    CAS Статья Google ученый

  • 19.

    Бретон, М. и Мир, Л. М. Микросекундные и наносекундные электрические импульсы в лечении рака. Биоэлектромагнетизм 33 , 106–123, https://doi.org/10.1002/bem.20692 (2012).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 20.

    Кэмерон М., Лонерган Э. и Ли Х. Чрескожная электрическая стимуляция нервов (ЧЭНС) при деменции. Кокрановская база данных систематических обзоров , CD004032, https: // doi.org / 10.1002 / 14651858.CD004032 (2003).

  • 21.

    Лауфер Ю. и Эльбойм-Габизон М. Улучшает ли сенсорная чрескожная электрическая стимуляция восстановление моторики после инсульта? Систематический обзор. Neurorehab Neural Re 25 , 799–809, https://doi.org/10.1177/1545968310397205 (2011).

    Артикул Google ученый

  • 22.

    Ли С. К. и др. . Эффективность чрескожной электростимуляции при хроническом звоне в ушах. Acta oto-laryngologica , https://doi.org/10.3109/00016489.2013.844854 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 23.

    Вассерманн, Э. М. и Циммерманн, Т. Транскраниальная магнитная стимуляция мозга: терапевтические перспективы и научные пробелы. Pharmacol Therapeut 133 , 98–107, https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2011.09.003 (2012).

    CAS Статья Google ученый

  • 24.

    Деви, Г. и др. . Открытая краткосрочная повторяющаяся транскраниальная магнитная стимуляция у пациентов с болезнью Альцгеймера с корреляциями функциональной визуализации и обзором литературы. Американский журнал болезни Альцгеймера и других деменций , https://doi.org/10.1177/1533317513517047 (2014).

    Артикул Google ученый

  • 25.

    Поллак Т.А., Николсон Т.Р., Эдвардс М.Дж. и Дэвид А.С.Систематический обзор транскраниальной магнитной стимуляции в лечении функциональных (конверсионных) неврологических симптомов. Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии 85 , 191–197, https://doi.org/10.1136/jnnp-2012-304181 (2014).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 26.

    Рогаш, Н. К., Даскалакис, З. Дж. И Фицджеральд, П. Б. Кортикальное торможение, возбуждение и связь при шизофрении: обзор идей транскраниальной магнитной стимуляции. Бюллетень по шизофрении , https://doi.org/10.1093/schbul/sbt078 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 27.

    Wong, I. S. & Tsang, H. W. Обзор эффективности повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции (rTMS) при постинсультной афазии. Обзоры в неврологии 24 , 105–114, https://doi.org/10.1515/revneuro-2012-0072 (2013).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 28.

    Рот, Ю., Амир, А., Левковиц, Ю. и Занген, А. Трехмерное распределение электрического поля, индуцированного в мозге транскраниальной магнитной стимуляцией с использованием восьмерки и глубоких Н-катушек. J Clin Neurophysiol 24 , 31–38, https://doi.org/10.1097/Wnp.0b013e31802fa393 (2007).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 29.

    Рудяк, Д. и Марг, Э. Определение глубины магнитной стимуляции мозга — переоценка. Electroen Clin Neuro 93 , 358–371, https://doi.org/10.1016/0168-5597(94)-4 (1994).

    CAS Статья Google ученый

  • 30.

    Датта А., Эльвассиф М., Батталья Ф. и Биксон М. Фокусировка транскраниального тока стимуляции с использованием конфигураций дисковых и кольцевых электродов: анализ МКЭ. Журнал нейронной инженерии 5 , 163–174, https://doi.org/10.1088/1741-2560/5/2/007 (2008).

    ADS Статья PubMed Google ученый

  • 31.

    Datta, A. et al. . Гири-точная модель головы транскраниальной стимуляции постоянным током: улучшенная пространственная фокусировка с использованием кольцевого электрода по сравнению с обычной прямоугольной подушечкой. Стимуляция мозга 2 (201–207), 207 e201, https://doi.org/10.1016/j.brs.2009.03.005 (2009).

    Артикул Google ученый

  • 32.

    Neuling, T., Wagner, S., Wolters, C.H., Zaehle, T. & Herrmann, C.S. Модель конечных элементов предсказывает распределение плотности тока для клинического применения tDCS и tACS. Границы в психиатрии 3 , 83, https://doi.org/10.3389/fpsyt.2012.00083 (2012).

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • 33.

    Рудяк, Д. и Марг, Э. Определение глубины магнитной стимуляции мозга: переоценка. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 93 , 358–371 (1994).

    CAS Статья Google ученый

  • 34.

    Эдвардс Д. и др. . Физиологические и модельные доказательства фокальной транскраниальной электрической стимуляции мозга у людей: основа для tDCS высокого разрешения. NeuroImage 74 , 266–275, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.01.042 (2013).

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • 35.

    Рахман, А. и др. . Клеточные эффекты острой стимуляции постоянным током: соматические и синаптические терминальные эффекты. Журнал физиологии 591 , 2563–2578, https://doi.org/10.1113/jphysiol.2012.247171 (2013).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 36.

    Villamar, M. F. et al. . Фокусная модуляция первичной моторной коры при фибромиалгии с использованием транскраниальной стимуляции постоянным током высокой четкости 4×1-кольца (HD-tDCS): немедленные и отсроченные обезболивающие эффекты катодной и анодной стимуляции. Журнал боли: официальный журнал американской компании Pain . Общество 14 , 371–383, https://doi.org/10.1016/j.jpain.2012.12.007 (2013).

    Артикул Google ученый

  • 37.

    Voroslakos, M. et al. . Прямые эффекты транскраниальной электростимуляции на мозговые цепи у крыс и людей. Nat Commun 9 , 483, https://doi.org/10.1038/s41467-018-02928-3 (2018).

    ADS CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 38.

    Grossman, N. et al. . Неинвазивная стимуляция глубокого мозга посредством временно мешающих электрических полей. Ячейка 169 , 1029–1041 e1016, https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.05.024 (2017).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 39.

    Бутикофер Р. и Лоуренс П. Д. Электрокожная стимуляция нервов – I: модель и эксперимент. IEEE Trans Biomed Eng 25 , 526–531 (1978).

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    van den Honert, C. & Mortimer, J. T. Ответ миелинизированного нервного волокна на кратковременные двухфазные стимулирующие токи. Ann Biomed Eng 7 , 117–125 (1979).

    Артикул Google ученый

  • 41.

    Горман, П. Х. и Мортимер, Дж. Т. Влияние параметров стимула на характеристики набора прямой нервной стимуляции. IEEE Trans Biomed Eng 30 , 407–414 (1983).

    CAS Статья Google ученый

  • 42.

    Рейли, Дж. П., Фриман, В. Т. и Ларкин, В. Д. Сенсорные эффекты кратковременной электростимуляции — оценка с помощью нейроэлектрической модели. Транзакции IEEE по биомедицинской инженерии 32 , 1001–1011, https: // doi.org / 10.1109 / TBME.1985.325509 (1985).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • 43.

    Casciola, M. et al. . Отмена нервного возбуждения изменением полярности наносекундного стимула и его влияние на время стробирования натриевых каналов. Cell Mol Life Sci , https://doi.org/10.1007/s00018-019-03126-0 (2019).

  • 44.

    Пахомов А.Г. и др. . Отмена клеточных ответов на наноэлектропорацию путем изменения полярности стимула. Cell Mol Life Sci 71 , 4431–4441, https://doi.org/10.1007/s00018-014-1626-z (2014).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 45.

    Gianulis, E.C. et al. . Электропорация клеток млекопитающих наносекундными колебаниями электрического поля и ее ингибирование инверсией электрического поля. Sci Rep 5 , 13818, https://doi.org/10.1038/srep13818 (2015).

    ADS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 46.

    Вальдес, К. М. и др. . Асимметричные биполярные электрические импульсы наносекундной длительности изменяют биполярное подавление. Sci Rep 7 , 16372, https://doi.org/10.1038/s41598-017-16142-6 (2017).

    ADS CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 47.

    Пахомов А.Г. и др. . Вторая фаза биполярных электрических импульсов наносекундного диапазона определяет эффективность электропорации. Биоэлектрохимия 122 , 123–133, https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2018.03.014 (2018).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 48.

    Вальдес, К. М., Барнс, Р., младший, Рот, К. С., Моэн, Э. и Иби, Б. Межфазный интервал в биполярном наносекундном электрическом импульсе модулирует биполярное подавление. Bioelectromagnetics , https://doi.org/10.1002/bem.22134 (2018).

    Артикул Google ученый

  • 49.

    Зезер, Э. Б. и Вернье, П. Т. Модуляция биологических ответов на электрические стимулы длительностью 2 нс путем изменения поля. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Biomembranes , В печати, принятая рукопись, https://doi.org/10.1016/j.bbamem.2019.03.019 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 50.

    Рейли, Дж. П. и Диамант, А. М. Нейроэлектрические механизмы, применяемые к воздействию низкочастотных электрических и магнитных полей. Рекомендации — часть II: несинусоидальные формы волн. Health Phys 83 , 356–365 (2002).

    CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Рейли, Дж. П. Нейроэлектрические механизмы, применяемые к воздействию низкочастотных электрических и магнитных полей. Рекомендации — часть I: синусоидальные формы волн. Health Phys 83 , 341–355 (2002).

    CAS Статья Google ученый

  • 52.

    Casciola, M., Xiao, S. & Pakhomov, A.G. Стимуляция периферических нервов без повреждений импульсным электрическим полем длительностью 12 нс. Sci Rep 7 , 10453, https://doi.org/10.1038/s41598-017-10282-5 (2017).

    ADS CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 53.

    Берридж, М.Дж., Липп П. и Бутман М. Д. Универсальность и универсальность передачи сигналов кальция. Nat Rev Mol Cell Bio 1 , 11–21, https://doi.org/10.1038/35036035 (2000).

    CAS Статья Google ученый

  • 54.

    Schoenbach, K. H. et al. . Воздействие интенсивных субнаносекундных электрических импульсов на биологические клетки. Ieee Transactions on Plasma Science 36 , 414–422, https: // doi.org / 10.1109 / Tps.2008.918786 (2008).

    ADS Статья Google ученый

  • 55.

    Xiao, S., Guo, S., Nesin, V., Heller, R. & Schoenbach, K.H. Субнаносекундные электрические импульсы вызывают проницаемость мембраны и гибель клеток. IEEE Trans Biomed Eng 58 , 1239–1245, https://doi.org/10.1109/TBME.2011.2112360 (2011).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 56.

    Семенов И., Сяо С., Канг Д., Шенбах К. Х. и Пахомов А. Г. Стимуляция клеток и мобилизация кальция пикосекундными электрическими импульсами. Биоэлектрохимия 105 , 65–71, https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2015.05.013 (2015).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 57.

    Муратори, С., Пахомов, А. Г., Сяо, С. и Пахомова, О. Н. Электросенсибилизация способствует абляции клеток наносекундным импульсным электрическим полем в трехмерных культурах. Sci Rep 6 , 23225, https://doi.org/10.1038/srep23225 (2016).

    ADS CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 58.

    Райан, Х. А., Ян, С. Х. Э., Чжоу, К. и Сяо, С. Высоковольтные, многофазные, наносекундные импульсы для модуляции сотовых ответов. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems , 1–13, https://doi.org/10.1109/TBCAS.2017.2786586 (2018).

    Артикул Google ученый

  • 59.

    Сяо, С., Чжоу, К., Ян, Э. и Раджулапати, С. Р. Генераторы наносекундных биполярных импульсов для биоэлектрических систем. Биоэлектрохимия 123 , 77–87, https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2018.04.017 (2018).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • Реконфигурируемый биполярный и монополярный генератор импульсов на основе линии передачи

    Беверидж, Джозеф и Макгрегор, Скотт и Уилсон, Марк и Тимошкин, Игорь; (2007) Реконфигурируемый биполярный и монополярный генератор импульсов на базе линии передачи. В: Записи-тезисы конференции IEEE. IEEE, США, стр. 792. ISBN 9781424409150

    Полный текст недоступен в этом репозитории.Запросите копию у автора Strathclyde

    Abstract

    Генераторы на базе линий передачи используются в широком диапазоне импульсных источников питания, где требуются короткие импульсы высокого напряжения. Эти генераторы могут быть спроектированы для генерации импульсов с временем нарастания в диапазоне от наносекунд до десятков наносекунд и величиной до нескольких сотен киловольт.Одно из недавних применений генерации импульсов высокого напряжения было в области инактивации микроорганизмов импульсным электрическим полем (PEF). Здесь электрические поля порядка 30 кВ / см применяются к жидкостям в течение нескольких микросекунд для достижения микробной инактивации. Сообщалось, что существуют значительные различия в производительности между применением PEF с монополярным и биполярным профилями импульса. Монополярный импульс имеет однополярный, положительный или отрицательный, в то время как биполярный импульс — это импульс двойной полярности, где полярность изменяется на полпути по длительности импульса.Чтобы исследовать сообщаемые эффекты профиля импульса, был спроектирован и разработан реконфигурируемый генератор импульсов, который выдает как монополярные, так и биполярные импульсы. Подробности конструкции генератора импульсов и его рабочих характеристик будут обсуждены вместе с некоторой информацией, касающейся его пригодности для приложений инактивации PEF.

    Идентификаторы ORCID
    Беверидж, Джозеф, Макгрегор, Скотт ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0808-585X, Уилсон, Марк ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3088-8541 и Тимошкин, Игорь ORCID : https: // orcid.org / 0000-0002-0380-9003;

    IXYS представляет генератор биполярных импульсов 2000 В для

    FORT COLLINS, Colo., 29 июня 2017 г. (GLOBE NEWSWIRE) — IXYS Corporation (NASDAQ: IXYS), лидер в области силовых полупроводников, смешанных сигналов и цифровых ИС для приложений преобразования энергии и управления движением, объявила сегодня о выпуске биполярный импульсный генератор на 2000 В PVX-4000-2kV от подразделения IXYS в Колорадо.

    PVX-4000-2kV — это генератор импульсов высокого напряжения с воздушным охлаждением, оптимизированный для емкостных нагрузок с высоким сопротивлением.Он хорошо подходит для управления сетками экстракции и отклоняющими пластинами для электростатической модуляции пучков частиц во времяпролетных масс-спектрометрах и ускорителях, а также в других научных приложениях, требующих высокоточных импульсов высокого напряжения. Его прочная и универсальная конструкция также делает его хорошо подходящим для импульсных или стробирующих решеток с силовыми трубками, ячеек Поккельса и Q-переключателей, акустических преобразователей, микроканальных пластин, фотоэлектронных умножителей и усилителей изображения.

    Выходное напряжение может быть установлено от 0 вольт до биполярного 2000 вольт с временем нарастания и спада импульса 50 наносекунд.Он обеспечивает длительность импульса от 500 нс до постоянного тока с коэффициентом заполнения от 2% до 100% и частотой повторения от одиночного импульса до 30 000 Гц. Благодаря встроенному источнику триггера и внутренним положительным и отрицательным высоковольтным источникам питания постоянного тока PVX-4000-2kV может использоваться в качестве автономной испытательной системы.

    Ручное управление прибором осуществляется через интерфейс передней панели. Для автоматизированных приложений полное управление прибором обеспечивается через компьютерные интерфейсы RS-232 и USB. Во внутренней энергонезависимой памяти можно хранить до пяти конфигураций системы, обеспечивая мгновенный вызов часто используемых конфигураций.

    Удобно расположенные разъемы BNC на передней панели позволяют внешнему запуску PVX-4000-2kV. Он также имеет выход Sync, синхронизированный с передним фронтом импульса выходного напряжения, для подключения к другому оборудованию. Форму выходного импульса можно легко контролировать через соединение BNC монитора напряжения с помощью осциллографа.

    «PVX-4000-2kV основан на успешной конструкции наших генераторов импульсов серии PVX-4100, прошедших квалификацию в полевых условиях, за счет включения встроенного микропроцессорного контроллера и источников питания постоянного тока, что обеспечивает простую в использовании автономную систему», — сказал Стивен Краусс. Генеральный директор IXYS Colorado.«Кроме того, он использует передовые технологии устройств нашей материнской компании, IXYS Corporation, для достижения нового уровня экономической эффективности и надежности».

    PVX-4000-2kV можно приобрести непосредственно в компании IXYS Colorado (также известной как Directed Energy, Inc. или DEI), тел. (970) 493-1901, факс (970) 232-3025, электронная почта [email protected], http://www.ixyscolorado.com или через местного уполномоченного торгового представителя IXYS / IXYSRF.

    Заявление Safe Harbor

    Любые утверждения, содержащиеся в этом пресс-релизе, которые не являются утверждением исторических фактов, включая характеристики, рейтинг, доступность, надежность, работу и пригодность продуктов для различных приложений, могут рассматриваться как предварительные: смотря заявления.Существует ряд важных факторов, которые могут привести к тому, что результаты IXYS будут существенно отличаться от тех, которые указаны в этих прогнозных заявлениях, включая, среди прочего, риски, которые время от времени детализируются в отчетах компании SEC, в том числе в форме 10-K. за финансовый год, закончившийся 31 марта 2017 года. Компания не берет на себя обязательств публиковать результаты любых пересмотров этих прогнозных заявлений.

              

    Высокое напряжение, биполярность и униполярность произвольной формы — Sky Blue Microsystems GmbH

    Генераторы импульсов

    EHT разработаны для обеспечения точного управления формой выходного сигнала для оптимизации процесса.Эти блоки имеют изолированный / плавающий выход и могут быть смещены относительно нагрузки или заземлены. Они были разработаны для управления плазменными нагрузками для медицинских устройств, фундаментальных исследований и обработки полупроводников.

    Рабочий цикл, выходное напряжение и частота повторения импульсов могут быть независимо отрегулированы пользователем от нуля до максимального значения. Изолированный / плавающий выход может быть смещен относительно нагрузки.

    Пользователь указывает требуемые характеристики в зависимости от потребности приложения.Сценарий сборки может быть следующим:

    • Время нарастания и спада от 100 нс до 1 мкс, в зависимости от нагрузки
    • максимальное выходное напряжение 1 кВ, 2,5 кВ, 5 кВ или 10 кВ
    • максимальная мощность 100 Вт, 500 Вт, 1000 Вт , 5000 Вт
    • частота Постоянный ток 100 кГц (доступна более высокая пиковая частота) и
    • рабочий цикл от 0% до 100%

    Устройство поставляется как система под ключ и может управляться с передней панели или с помощью дистанционное управление. Доступны варианты «только текущий источник» или «источник-приемник».

    Рабочий цикл, частота повторения импульсов и выходное напряжение — все независимо, пользователь может настраивать их от нуля до максимального значения. Максимальное выходное напряжение и мощность устанавливаются при заказе. Пожалуйста, свяжитесь со Sky Blue, чтобы обсудить конкретные потребности вашего приложения.

    Униполярные генераторы сигналов произвольной формы (ниже 10 кВ)

    • Изолированный / плавающий выход может быть смещен относительно нагрузки
    • Генерация прямоугольных сигналов произвольной формы
    • Чистые прямоугольные сигналы на выходе с быстрым нарастанием / спадом
    • Система под ключ с передней панелью и / или дистанционное импульсное управление
    • Выходное напряжение, рабочий цикл и частоту повторения импульсов, настраиваемые пользователем независимо Технические характеристики

      • Частота: постоянный ток — 100 кГц (возможна более высокая импульсная частота)
      • Рабочий цикл: 0 — 100%
      • Время нарастания / спада прямоугольной волны: 100 нс — 1 мкс (в зависимости от нагрузки)
      • Максимальное выходное напряжение варианты: 1, 2.5, 5 или 10 кВ
      • Варианты максимальной мощности: 100, 500, 1000 или 5000 Вт
      • Доступны только источники тока или варианты источников и приемников

      Униполярные генераторы произвольной формы (выше 10 кВ)

      • Изолированный / плавающий выход может быть смещен относительно нагрузки
      • Генерация произвольной прямоугольной волны
      • Чистая прямоугольная волна на выходе при высоком напряжении
      • Система под ключ с передней панелью и / или дистанционным управлением импульсами
      • Выходное напряжение, рабочий цикл и импульс, настраиваемые пользователем независимо частота повторения
      • Управляет различными нагрузками, включая плазменные разряды

      Технические характеристики

      • Варианты максимального выходного напряжения: 10-40 кВ
      • Варианты максимальной мощности: 100, 500, 1000 или 5000 Вт
      • Макс. Частота: 1 кГц (возможна более высокая пиковая частота)
      • Макс. Рабочий цикл: 2%
      • Время нарастания / спада прямоугольной волны: 1 — 4 мкс (в зависимости от нагрузки)
      • Только источник тока или доступны варианты источника и потребителя

      Биполярные импульсные генераторы

      • Изолированный / плавающий выход может быть смещен относительно нагрузки
      • Биполярные импульсы
      • Чистый прямоугольный выход с быстрым нарастанием / спадом
      • Система под ключ с передней панелью и / или дистанционным управлением импульсами
      • Выходное напряжение, рабочий цикл и частоту повторения импульсов, регулируемые независимо пользователем
      • Управляет различными нагрузками, включая плазменные разряды

      Технические характеристики

      • Частота: DC — 100 кГц (возможна более высокая пиковая частота)
      • Время нарастания / спада прямоугольной волны: 100 нс — 1 мкс (в зависимости от нагрузки)
      • Варианты максимального выходного напряжения: 1, 2.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *