Проверка ограничений, обусловленных временем нарастания в широкополосном испытательном оборудовании, является сложной задачей. В частности, для обеспечения достоверности измерений часто требуется информация о «сквозном» времени нарастания комбинации осциллограф-щуп. Концептуально эту информацию можно получить с помощью генератора импульсов, время нарастания которого значительно меньше, чем у комбинации осциллограф-щуп. Это делает схема на Рисунке 1, формирующая импульсы длительностью 1 нс с временем нарастания и спада в пределах 350 пс. При 50-омном импедансе источника амплитуда импульсов равна 10 В. Эта схема, собранная в небольшом корпусе и питающаяся от батареи 1.5 В, обеспечивает простой и удобный способ проверки времени нарастания практически любой комбинации осциллографа и щупа.
 |
|
| Рисунок 1. | Генератор импульсов с временем нарастания 350 пс. |
Необходимое высокое напряжение питания обеспечивают импульсный регулятор LT1073 и связанные с ним компоненты. Микросхема LT1073 включена в конфигурации обратноходового повышающего преобразователя. Дальнейшее повышение напряжения достигается за счет диодно-конденсаторного удвоителя напряжения. Дроссель L1 периодически получает заряд, и в цикле обратного хода вырабатывает высокое напряжение для схемы удвоителя. Часть выходного постоянного напряжения удвоителя через делитель R1, R2 подается обратно на микросхему LT1073, замыкая контур регулирования.
 |
|
| Рисунок 2. | Времена нарастания и спада лавинного выходного импульса генератора составляют 350 пс. Небольшие переколебания на спаде импульса обусловлены ограничениями измерительного оборудования. |
Выходное напряжение 90 В регулятора подается на транзистор Q1 через цепочку R3-C1. Неразрушающий лавинный пробой Q1 происходит при напряжении 40 В, когда заряд конденсатора C1 достигает достаточного уровня. На резисторе R4 формируется очень короткий быстро нарастающий импульс, C1 разряжается, напряжение на коллекторе Q1 падает и пробой прекращается. Затем C1 перезаряжается до тех пор, пока снова не произойдет пробой. В результате устанавливаются свободные колебания с частотой около 200 кГц. Форма выходного импульса показана на Рисунке 2. 10-вольтовые импульсы измерялись стробоскопическим осциллографом с полосой 1 ГГц на развертке примерно 1 нс. Времена нарастания и спада импульсов составляют 350 пс. На самом деле фронты могут быть короче, так как указанное в документации на осциллограф время нарастания составляет 350 пс.
 |
|
| Рисунок 3. | Альтернативный DC/DC преобразователь 90 В. |
Для того чтобы Q1 демонстрировал лавинное поведение, может потребоваться отбор транзистора. Такое поведение, хотя и характерное для данного устройства, производителем не гарантируется. Выборка из 50 транзисторов 2N2369 с 12-летним разбросом даты изготовления дала результат 82%. Все «хорошие» устройства переключались менее чем за 600 пс. Емкость конденсатора выбрана такой, чтобы амплитуда выходных импульсов составляла 10 В. Разброс значений обычно составляет от 2 пФ до 4 пФ. Для получения хороших результатов при конструировании печатной платы необходимо предусмотреть земляной слой и использовать методы разводки быстродействующих схем. Схема потребляет от 1.5-вольтовой батареи примерно 5 мА.
Для приложений, которые должны работать от более высоких входных напряжений, приведена схема на Рисунке 3. Эта схема, рассчитанная на входные напряжения от 4 В до 20 В, будет также питать лавинный каскад. Транзистор Q1, включенный каскодно с внутренним выходным транзистором регулятора, в сочетании с микросхемой LT1072 образует высоковольтный контур импульсного регулирования. LT1072 осуществляет широтно-импульсную модуляцию Q1 с частотой 40 кГц. Напряжение на дросселе L1 выпрямляется и накапливается на выходном конденсаторе 2 мкФ. Резистивный делитель 1 МОм и 12 кОм обеспечивает обратную связь с микросхемой LT1072. Диод и RC-цепочка в базе транзистора Q1 демпфируют паразитные эффекты, связанные с дросселем. Выход схемы управляет лавинным каскадом аналогично схеме на основе LT1073.
Купить LT1073 на РадиоЛоцман.Цены
