Наносекундный генератор: Мегаваттный генератор наносекундных импульсов на основе карбидокремниевых дрейфовых диодов с резким восстановлением | Афанасьев

Генератор наносекундных импульсов | 2 Схемы

Оглавление:

Представляем очень простой генератор наносекундных импульсов, который может быть использован для изучения явлений, связанных с измерениями электрических импульсов во время тестирования отклика высокоскоростных цепей – усилители осциллографа, кабели антенн и т. д.

Схема генератора импульсов нс

Основным препятствием для тестирования этих генераторов (их английское сокращение – TDR) обычно является отсутствие доступа или владения заводским измерительным прибором, ведь такое оборудование не является дешевым и доступным. Но сделав действительно небольшие затраты, можно самим построить такую измерительную систему. Так что для неё нужно? Разумеется, осциллограф, предпочтительно цифровой (хотя и не обязательно) с минимальной полосой пропускания 60 МГц (500 Мс -1 ГГц / с) и источником импульсов со временем нарастания не более 1 нс и длительностью 1-2 нс. Полагаем у каждого радиолюбителя есть такой осциллограф, поэтому остается вопрос: как сделать такой генератор импульсов?

Описание устройства

Вся схема основана на двух блоках. Первый блок представляет собой DC-DC преобразователь и он построен с использованием микросхемы LT1073, второй блок представляет собой генератора на базе транзистора 2N2369A от Моторола. Инвертор объекта подает переменное напряжение, которое затем повышается в цепи умножителя диодного напряжения (диоды D1-D3) до значения 90 В. Затем с этим напряжением работает импульсная генераторная схема.

Микросхема LTC1073 используется для получения напряжения + 90 В. Если найти её проблема или купить слишком дорого – эта часть схемы может быть заменена другим преобразователем, например построенным на ne555 или mc34096a.

Схема питается через резистора 1MOM (R5), который подает напряжение непосредственно на транзистор и конденсатор 2PF (C2) – когда он заряжается до напряжения около 50 В (UCE для 2n2369 составляет около 40 В) вызывается краткий пробой перехода К-Э транзистора T1 и возникает импульс (явление лавинного пробоя).

Этот повторяется каждые 10 мкс. Теперь, обратите внимание на номинал транзистора – 2N2369A, не каждый транзистор тут будет работать, многие другие транзисторы просто не хотели функционировать.

Выходное сопротивление точно настраивается на 50 Ом с помощью резистора эмиттера. Если кто-то хочет протестировать кабели с разными импедансами, надо подобрать значение резисторов R2, R3 для сопротивления кабеля (например, 75 Ом (2×150)).

Источник питания и корпус

Печатная плата генератора очень маленькая, на 42×18 мм. Сама схема может питаться напряжением от 1,5 до 3 В, в данном случае использовалась литиевая батарея CR2450. Весь генератор потребляет 5 мА и используя устройство в течение года, напряжение батареи остается на уровне 3 В. Конечно, если кто-то будет использовать его интенсивно, батарея быстро перестанет быстро обеспечивать требуемое напряжение.

Как видите на рисунках ниже, собранное устройство действительно мало и имеет общий размер 12x4x2,5 см. На рисунке показан модуль генератора, переключатель, светодиод, обозначающий включение источника питания и гнездо с батареей CR2450.

Измерения наносекундных импульсов

Ниже приведены результаты измерения. Первое измерение показывает генерируемый импульс, измерение времени нарастания около 13,3 нс, ограниченной ширины полосы осциллографа (200 МГц), общая длительность импульса составляет около 2,5 нс. Генератор, измеренный на осциллографе с полосой пропускания 2 ГГц (10 GS), показал Tr = 280 pS и общую длительность импульса 1 нс.

Другим является измерение открытого коаксиального кабеля с коэффициентом укорочения 0,66 (коэффициент укорочения – это значение, если электромагнитная волна «работает» медленнее в данной среде по отношению к вакууму) кабель RG 178. Общее измеренное время составляет 17 нс, чтобы рассчитать время распространения, это значение должно быть разделено на 2 (время для достижения отражения и возврата сигнала), которое мы получаем, так что 8,5 нс, теперь этого достаточно, чтобы умножить на скорость света (точнее, электромагнитную волну) и по коэффициенту укорочения кабеля, то есть 0,66. После расчетов получаем результат длины кабеля, равный 1,67 м (фактическая длина кабеля составляет 1,7 м), поэтому ошибка измерения составляет около 2%.

Последнее измерение касается установки антенного кабеля. Аналогично здесь отражение в конце и волнистости в середине измерения. Рассчитанные расстояния представляют собой соответственно разъем на расстоянии 2,2 м и молниеотвод на расстоянии 5,5 м и, наконец, антенну на расстоянии 9,2 м (эти измерения также точны до 3%).

Если отражение выше оси, это означает что кабель разорван, то есть импеданс >50 Ом (относительно выходного импеданса генератора), если под осью – короткое замыкание или импеданс <50 Ом. Измерение действительно точное и показывает любые отклонения от сопротивления кабеля, включая влагу, повреждения, изгибы и так далее. Другой вариант схемы и платы есть в архиве.

Испытательный генератор наносекундных импульсных помех ИГН 4.1м с емкостными клещами ЕК 4.

• Испытательное оборудование
• Испытательные машины
• Испытательный генератор наносекундных импульсных помех ИГН 4.1м с емкостными клещами ЕК 4.

Каталог товаров

Антитеррористическая и криминалистическая диагностика Аварийно-спасательное оборудование Авиационная продукция Аппаратура АЛС Аппаратура связи Аппаратура ТРЦ Аппаратура УЗП Аппараты воздушного охлаждения Блоки нештепсельные Блоки релейные ЭЦ, ГАЦ, полуавт. блок. и очистки стрелок Блоки штепсельные Виброоборудование Вулканизаторы Выравниватели и разрядники Высоковольтное оборудование Газовое оборудование Гаражное оборудование Геодезия Гидравлическое оборудование Горно-шахтное оборудование Горноспасательная техника Грузоподъёмное оборудование Дроссель-трансформаторы, дроссели Другое оборудование Запорная арматура Испытательное оборудование    – Водо-воздухопроницаемость    – Воспламеняемость материалов    – Высоковольтное испытательное оборудование    – Другие машины для технологических испытаний    – Захваты и приспособления для испытательных машин    – Испытательные машины    – Контроль параметров буровых и тампонажных растворов    – Копры маятниковые    – Линейные измерения    – Механические измерения    – Отдельные приборы    – Приборы для испытания текстильных материалов или обуви    – Разрывные машины    – Системы температурных испытаний    – Системы температурных испытаний к разрывным машинам    – Технологическое оборудование    – Эл измерения Кабельная продукция КИПиА КИПиА Колесотокарные станки Компрессорное оборудование Крановое оборудование Медоборудование Нестандартное оборудование Нефтегазовое оборудование Низковольтное оборудование Оборудование для волочения Оборудование для Ж/Д и Метрополитена Оборудование для нефтебаз и АЗС Оборудование для термообработки Оптческий Рефлектометр Осветительные приборы Охранное оборудование Панели питания, устройства электропитания Перемычки, соединители Плазмаферез и гемосорбция – аппараты серии “Гемос” Пневматическое оборудование Предохранители, выключатели Продукция из цветного металла Произоводство отводов Пульты, табло Разное оборудование Резисторы Реле и автоматика Сварочное оборудование Светофоры, указатели световые Сетевые фильтры Стативы ЭЦ Сырье и материалы Телевизионное оборудование Техногенная диагностика Торкрет-установки Углекислотное оборудование Устройства перекл. и контроля св. ламп ПКУ-М, ПКУ-А Устьевое оборудование Учебно-лабораторное оборудование Фильтрующее оборудование Холодильная и морозильная техника Цифровые разъединители Щитовое оборудование Экологическая диагностика Электронно лучевые приборы Электрооборудование ЭЦ-ТМ, мобильные комплексы Ящики кабельные, путевые

Код товара (149-54-9363)

Менеджер	Боровик-Кретова Марина Юрьевна
E-Mail	[email protected]
Многоканальный телефон/факс:
Харьков	+38 (057) 729-80-81 (доб. 149)
Киевстар	+38 (067) 573-21-01 (доб. 149)
МТС	+38 (066) 750-14-96 (доб. 149)
Лайф	+38 (093) 963-12-34 (доб. 149)

Количество

• Описание

 Испытательный генератор наносекундных импульсных помех ИГН 4.1м с емкостными клещами ЕК 4 предназначен для создания нормированных пачек наносекундных импульсных помех (НИП) в сети электропитания и сигнальных цепях при проведении испытаний технических средств, которые могут подвергаться воздействию НИП по ГОСТ Р 51317.4.4-2007, МЭК 61000-4-4-2004.

Емкостные клещи ЕК4

1). Встроенное устройство  связи-развязки (УСР) для ввода помех в однофазную сеть 220В; 50Гц с током до 10А.

2). Наличие режима ввода испытательных импульсов в  цепь “фаза-ноль” для испытания ТС, заземление которых не предусмотрено

3). Наличие режима, при котором схема подключения к УСР и полярность меняются автоматически

Технические характеристики: Амплитуда импульсов напряжения при холостом ходе (Uмакс)  (0,25; 0,5; 1; 2; 4) кВ ±10% Полярность подаваемых импульсов положительная / отрицательная Максимальный ток, потребляемый испытуемым ТС от сети 220В; 50Гц  10 А Параметры при работе на нагрузку 50 Ом : – длительность фронта импульса  5 нс ±30% – длительность импульса по уровню 0,5  50 нс ±30% – длительность пачки импульсов при частоте повторения 5кГц  15 мс ±20% – длительность пачки импульсов при частоте повторения 100кГц  0. 75 мс ±20% – период следования пачек  300 мс ±20% Частота повторения импульсов в пачке  5кГц 20% и 100кГц 20% Внутреннее сопротивление  50 Ом (± 20%) Вид работы относительно фазы напряжения в сети электропитания  асинхронный Потребляемая мощность  не более 20 Вт Габаритные размеры испытательного генератора ИГН 4.1 м  450 x 434 x 169 мм Габаритные размеры емкостных клещей ЕК4  1050 х 140 х 170 мм Масса испытательного генератора ИГН 4.1 м  не более 8 кг Масса емкостных клещей ЕК4  не более 8 кг

 

Степени жёсткости испытаний Степень жёсткости испытаний Амплитуда импульсов выходного напряжения ИГ в режиме холостого хода, кВ Порты электропитания и заземления Порт сигналов ввода/вывода 1 0,5 0,25 2 1,0 0,5 3 2,0 1 4 4,0 2

Генератор сверхширокополосных импульсов наносекундных и пикосекундных импульсов для сверхширокополосного радара

Генераторы импульсов пикосекундных и наносекундных импульсов Геозонды формируют СШП импульсные сигналы с пикосекундной длительностью (0,5 уровня амплитуды). Спектральный диапазон импульса до 40 ГГц. Модули с внешним запуском и питанием 12 В постоянного тока. Пожалуйста, используйте сравнительную таблицу ниже, чтобы выбрать импульсный генератор. Для цитаты и поддержки, пожалуйста, ОТПРАВЬТЕ ЗАПРОС Наносекундные и пикосекундные генераторы импульсов для сравнения Наносекундные и пикосекундные импульсы для сравнения Ширина импульса Максимальная частота повторения импульсов Полярность ГЗ1117ДН-20/1 20 В (25+2) шт. 1 МГц минус ГЗ1117ДН-20/10 20 В (27+2) шт. 10 МГц минус ГЗ1117ДН-25 25 В (30+2) шт. 1 МГц минус ГЗ1117ДН-25/ПХ 25 В (30+2) шт. 1 МГц минус ГЗ1117ДН-35 25 В (35+2) шт. 1 МГц минус ГЖ2117А 13,5 В (35±5) пс (36÷44 пс с учетом времени нарастания преобразователя 20 ГГц) 50 МГц отрицательный ГЗ1117ДН-50 25 В (50+5) шт. 1 МГц минус ГЗ1118ГН-01ЭВ 38 В (100±10) шт. 1 МГц минус ГЗ1118ГН-01ЭК 38 В (100±10) шт. 1 МГц отрицательный GZ1118GP-01EC 40 В (100±10) шт. 1 МГц положительный ГЗ1118ГП-01/25М Новинка! Для пульсации лазерного диода 10 В (100±10) шт. 25 МГц положительный ГЗ1118ГП-01/50М Новинка! Для пульсации лазерного диода 9 В (100±20) шт. 50 МГц положительный ГЗ1118ГН-01Э 20 В (100±10) шт. 1 МГц минус ГЗФ28ГН-01 15 В (100 ±10) шт. с обшивкой из панели 50 МГц минус ГЗ1118ГН-02 65 В (200 ±25) шт. 1 МГц минус ГЗ1118ГН-025 70 В (250 ±30) шт. 1 МГц минус GZ1118ANE 18 В 250 пс, тип. 1 МГц минус ГЗ1118ГН-03ХВ 70 В (300±30) шт. 1 МГц минус ГЗ1118ГН-03/80 80 В (300±30) шт. 1 МГц минус ГЗ1118ГНВ-035/20 15 В (0,35 ÷ 2,0) нс, переменная 25 МГц минус ГЗ1118ГП-03 60 В (300 ± 30) шт. 1 МГц положительный ГЗ1118ГНП-03 +75 В / -75 В (300 ± 30) шт. 500 кГц отрицательный и положительный ГЗ1118ГПВ-035/20 15,0 В (0,35 ÷ 2,0) нс, переменная 25 МГц положительный ГЗ1121ГП-01 400 В (1,0 ± 0,1) нс 100 кГц положительный ГЗ1118ГН-10 80 В (1,0 ± 0,1) нс 500 кГц отрицательный ГЗ1118ГП-10 80 В (1,0 ± 0,1) нс 500 кГц положительный ГЗ1118ГНП-10 +80 В / -80 В (1,0 ± 0,1) нс 500 кГц отрицательный и положительный ГЗ1121ГП-012/200В/1М 200 В 1,2 нс 1 МГц положительный ГЗ1121ГП-05 400 В (5,0 ± 0,5) нс 100 кГц положительный ГЗ1121ГП-05ХВ 550 В (5,0 ± 0,5) нс 100 кГц положительный ГЗ1121ГП-05/200В/1М 200 В 5,0 нс 1 МГц положительный

Генератор высоковольтных наносекундных импульсов на основе псевдоискрового выключателя и диодного выключателя

. 2023 1 февраля; 94 (2): 024703.

дои: 10.1063/5.0127505.

Цзычен Дэн ¹ , Ци Юань ¹ , Ран Чанг ² , Чжэньцзе Дин ² , Вэйдун Дин ¹ , Линьюань Рен ¹ , Янан Ван ¹

Принадлежности

• ¹ Государственная ключевая лаборатория электроизоляции и энергетического оборудования Сианьского университета Цзяотун, Сиань 710049, Китай.
• ² Ключевая лаборатория физической электроники и устройств Министерства образования, Школа электронной и информационной инженерии, Сианьский университет Цзяотун, Сиань 710049, Китай.

• PMID: 36859034
• DOI: 10.1063/5.0127505

Zichen Deng et al. Преподобный Научный Инструм. 2023 .

. 2023 1 февраля; 94 (2): 024703.

дои: 10.1063/5.0127505.

Авторы

Цзычен Дэн ¹ , Ци Юань ¹ , Ран Чанг ² , Чжэньцзе Дин ² , Вэйдун Дин ¹ , Линьюань Рен ¹ , Янан Ван ¹

Принадлежности

• ¹ Государственная ключевая лаборатория электроизоляции и энергетического оборудования Сианьского университета Цзяотун, Сиань 710049, Китай.
• ² Ключевая лаборатория физической электроники и устройств Министерства образования, Школа электронной и информационной инженерии, Сианьский университет Цзяотун, Сиань 710049, Китай.

• PMID: 36859034
• DOI: 10.1063/5.0127505

Абстрактный

С развитием технологий низкотемпературная плазма играет все более важную роль в промышленных приложениях. Промышленное применение низкотемпературной плазмы предъявляет следующие требования к плазме: высокая энергия электронов, низкая макроскопическая температура и однородность. Низкотемпературная плазма, управляемая наносекундными импульсами, имеет более значительные преимущества в этих аспектах по сравнению с плазмой постоянного и переменного тока. В данной статье предлагается простая топология, основанная на псевдоискровом переключателе и диодном открывающем переключателе. Разработан генератор импульсов, который в конечном итоге может выдавать импульсы с амплитудой 106 кВ, временем нарастания 15,5 нс, шириной импульса 46 нс и максимальной частотой повторения 1 кГц на резистивной нагрузке 260 Ом. Генератор импульсов может успешно управлять плазмой игольчатого разряда в окружающем воздухе. Обладает отличными параметрами, стабильностью, компактностью и долгим сроком службы. Предложенная топология может быть полезна для генераторов наносекундных импульсов с амплитудой от десятков до сотен киловольт, которые могут найти широкое применение в промышленности.

Похожие статьи

• Генератор наносекундных импульсов высокого напряжения на основе диодного выключателя и магнитного выключателя.

  Дэн З. , Дин З., Юань К., Дин В., Рен Л., Ван Ю. Дэн Зи и др. Преподобный Научный Инструм. 2021 1 июня; 92 (6): 064713. дои: 10.1063/5.0055062. Преподобный Научный Инструм. 2021. PMID: 34243541

• Модифицированный триггер-генератор топологии модульного многоуровневого преобразователя для псевдоискрового выключателя.

  Петриди А., Чатзипетракис Г., Скулакис А., Фитилис И., Татаракис М., Чатзакис Дж. Петриди А. и др. Преподобный Научный Инструм. 2022 1 июня; 93 (6): 064711. дои: 10.1063/5.0088927. Преподобный Научный Инструм. 2022. PMID: 35778004

• Примечание. Новый триггерный генератор для псевдоискрового выключателя.

  Чатзакис Дж., Хассан С.М., Кларк Э.Л., Ли П.