專利名稱：延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子儀器即延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器。
容性負載即電極板作為偏轉(zhuǎn)電場有著極廣泛的用途。一般偏轉(zhuǎn)電場的作用是用于偏轉(zhuǎn)電、磁、光信號；但將其只用于瞬間截取部分電、磁、光信號，使其束流呈脈沖狀對于一些特殊用途的研究，有著極其重要的意義。如將離子源的束流用偏轉(zhuǎn)電場使其脈沖化，對于核結(jié)構(gòu)的深入研究、新核素的研究、加速器的調(diào)試及核技術(shù)在民用中的應(yīng)用等都有重要的意義。但在電極這種容性負載上瞬間建立和取消高壓有著很大的難度，目前尚未見同類研究技術(shù)出現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是為了提供一種可在容性負載上瞬間建立和撤消高壓、并使其調(diào)制的信號的頻率、脈寬可調(diào)的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來實現(xiàn)一種延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器，包括脈沖信號源、一個高壓充電驅(qū)動器和一個放電驅(qū)動器；其中高壓充電驅(qū)動器包括上升沿成形器、上升沿高壓驅(qū)動器；放電驅(qū)動器包括下降沿延遲成形器和下降沿驅(qū)動器；由脈沖信號源產(chǎn)生的脈沖信號分成兩路，其中一路與高壓充電驅(qū)動器相連產(chǎn)生上升沿充電信號；另一路與放電驅(qū)動器相連產(chǎn)生相對于上升沿充電信號延遲的下降沿充電信號，充、放電驅(qū)動器的輸出構(gòu)成一個完整的高壓脈沖信號至負載。
本發(fā)明的目的還可通過如下措施來實現(xiàn)所述的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器的高壓充電驅(qū)動器是由上升沿成形器的兩級放大器后輸出方波脈沖信號至上升沿驅(qū)動器，由上升沿驅(qū)動器的放大器輸出的信號控制其輸出級的導(dǎo)通，在其輸出級上加有高壓信號；上升沿驅(qū)動器的輸出級的輸出端與下降沿驅(qū)動器的輸出級輸出端相連共同驅(qū)動負載。
所述的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器的放電驅(qū)動器是由下降沿延遲成形器的信號觸發(fā)延遲成形器產(chǎn)生的延遲成形方波信號經(jīng)加速驅(qū)動電路進行加速驅(qū)動后控制下降沿驅(qū)動器的輸出級，其輸出級通過保護電路與上升沿驅(qū)動器的輸出級的輸出端相連。
所述的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器的上升沿驅(qū)動器的放大器的輸出信號上連有一個導(dǎo)通加速保持電路。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點
本發(fā)明利用兩個驅(qū)動器完成一個完整的高壓脈沖信號的輸出，其充電驅(qū)動器可獲得小于100ns的上升時間和保持輸出脈沖的寬度，放電驅(qū)動器的放電信號的前沿相對充電觸發(fā)信號的后沿延遲，并獲得小于250ns的下降時間，從而可在容性負載上實現(xiàn)毫微秒時間內(nèi)建立和撤消高壓；從而獲得脈沖化的束流信號，且其信號的頻率、寬度可調(diào)。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖1-脈沖信號源2-高壓充電驅(qū)動器3-放電驅(qū)動器圖2是本發(fā)明的實施例電路原理圖本發(fā)明還將結(jié)合附圖1、2實施例作進一步詳述參照圖2，為本發(fā)明的實施例電路原理圖。脈沖信號源1可為計算機，輸出的脈沖信號分成兩路；其中一路與高壓充電電驅(qū)動器2的上升沿成形器的三極管N1的基極相連，三極管N1的集電極通過并聯(lián)電阻R12、電容C1的支路與三極管N2的基極相連，由三極管N2的射電極輸出成形的方波信號與上升沿驅(qū)動器的三極管N1的基極相連，其集電極與由電阻R17、R18串聯(lián)后與電容C10并聯(lián)的導(dǎo)通加速保持回路串聯(lián)后再與輸出級三極管P1的基極相連，從而使三極管P1突然導(dǎo)電，并使加在三極管P1的射電極的高壓350V在100ns之內(nèi)由三極管P1的集電極輸出至容性負載上并能保持一定的充電時間；在三極管P1的集電極對地之間還串聯(lián)有放電電阻R19。脈沖信號源產(chǎn)生的另一路脈沖信號觸發(fā)放電驅(qū)動器3的下降沿成形延遲電路的信號振蕩成形器U5A，由U5A的13腳輸出延遲成形方波信號與加速驅(qū)動電路的三極管P2的基極相連，三極管P2、N4構(gòu)成加速驅(qū)動電路，由加速驅(qū)動電路的三極管N4輸出的延遲下降沿信號的前沿相比上升沿信號的后沿延遲一個Δt的時間；三極管P2的集電極通過并聯(lián)的電阻R25、電容C12支路與三極管N4的基極相連，三極管N4的射電極輸出的延遲信號與下降沿驅(qū)動器的三極管N5的基極相連，使得三極管N5可獲得在250ns之內(nèi)的放電時間；三極管N5的集電極通過由電阻R20、二極管D2并聯(lián)支路構(gòu)成的保護電路與容性負載導(dǎo)通。
本發(fā)明的工作原理是由脈沖信號源產(chǎn)生的一個脈沖信號經(jīng)高壓充電驅(qū)動器2的上升沿成形器的三極管N1、N2成形后，輸出方波信號至上升沿驅(qū)動器的三極管N5，由N5放大后加在P1的基極上，使得三極管P1在100ns之內(nèi)將加在其上的350v高壓加至容性負載，使容性負載充電至350v并保持；由脈沖信號源1產(chǎn)生的另一路脈沖信號觸發(fā)放電驅(qū)動器3的延遲成形器U5A，由U5A輸出延遲成形方波信號至由三極管P2、N4構(gòu)成的加速驅(qū)動電路，使得加在下降沿驅(qū)動器的三極管N5基極的放電觸發(fā)信號的前沿相比充電觸發(fā)信號的后沿延遲一個Δt的時間，從而可保證正在充電的三極管P1完全截止，容性負載電荷通過放電電阻R19放掉不多的一段時間內(nèi)，使三極管N5突然導(dǎo)電，獲得小于250ns的放電時間，使容性負載上的剩余大部分電荷均可通過三極管N5放電；這樣可在容性負載上得到一個前后沿都為毫微秒級的高壓充、放脈沖信號。
權(quán)利要求
1.一種延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器，包括脈沖信號源(1)，其特征在于還包括一個高壓充電驅(qū)動器(2)和一個放電驅(qū)動器(3)；其中高壓充電驅(qū)動器(2)包括上升沿成形器、上升沿高壓驅(qū)動器；放電驅(qū)動器(3)包括下降沿延遲成形器和下降沿驅(qū)動器；由脈沖信號源(1)產(chǎn)生的脈沖信號分成兩路，其中一路與高壓充電驅(qū)動器(2)相連產(chǎn)生上升沿充電信號，另一路與放電驅(qū)動器(3)相連產(chǎn)生相對于上升沿充電信號延遲的下降沿充電信號，充、放電驅(qū)動器(2)(3)的輸出構(gòu)成一個完整的高壓脈沖信號至負載。
2.如權(quán)利要求1所述的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器，其特征在于高壓充電驅(qū)動器(2)是由上升沿成形器的兩級放大器后輸出方波脈沖信號至上升沿驅(qū)動器，由上升沿驅(qū)動器的放大器輸出的信號控制其輸出級的導(dǎo)通，在其輸出級上加有高壓信號；上升沿驅(qū)動器的輸出級的輸出端與下降沿驅(qū)動器的輸出級輸出端相連。
3.如權(quán)利要求1、2所述的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器，其特征在于在所述的上升沿驅(qū)動器的放大器的輸出信號上連有一個導(dǎo)通加速保持電路。
4.如權(quán)利要求1所述的延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器，其特征在于所述的放電驅(qū)動器(3)是由下降沿延遲成形器的信號觸發(fā)延遲成形器產(chǎn)生的延遲成形方波信號經(jīng)加速驅(qū)動電路進行加速驅(qū)動后控制下降沿驅(qū)動器的輸出級，其輸出級通過保護電路與上升沿驅(qū)動器的輸出級的輸出端相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種延遲型毫微秒級高壓脈沖驅(qū)動器,包括脈沖信號源、高壓充電驅(qū)動器和放電驅(qū)動器;其中高壓充電驅(qū)動器包括上升沿成形器、上升沿高壓驅(qū)動器;放電驅(qū)動器包括下降沿延遲成形器和下降沿驅(qū)動器;由脈沖信號源產(chǎn)生的脈沖信號分成兩路,其中一路與高壓充電驅(qū)動器相連,另一路與放電驅(qū)動器相連,充、放電驅(qū)動器的輸出構(gòu)成一個完整的高壓脈沖信號至負載;本發(fā)明可在容性負載上瞬間建立和撤消高壓、并使其調(diào)制的信號的頻率、脈寬可調(diào)。
文檔編號H03K5/00GK1244746SQ98112939
公開日2000年2月16日 申請日期1998年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月10日
發(fā)明者賈天成, 董菊心 申請人:中國科學(xué)院近代物理研究所