[发明专利]一种有源纳秒脉冲变压器装置

说明书

技术领域

本发明属于变压器领域，特别是涉及一种有源纳秒脉冲变压器装置。

背景技术

在目前公知的脉冲变压器中，关于毫秒或者微秒脉冲变压器的文章多，由于脉冲的宽度宽，涉及到纳秒脉冲变压器的技术材料不多，在涉及到纳秒脉冲产生电路的产生电路与放大电路的接口设计时，由于第一级纳秒脉冲的产生电路所需电压经常是低电压，第二级纳秒脉冲生成电路是用的高电压，二者经常相差几十伏到几百伏，第二级纳秒脉冲生成电路在工作过程中要处于快速的开关状态，产生的纳秒脉冲频谱成分带宽并且对前一级的脉冲信号的阻抗匹配问题变成了影响到两级电路能量耦合的重要因素。因为阻抗是和信号频率相关的物理量，所以在整个电路工作时候阻抗是动态的。所以在超快脉冲电路中有两个困难：一、两级电路直接耦合时后级高压电路对前一级的影响大，很容易使得前一级的信号输出级被烧坏；二、两级电路之间的动态阻抗匹配性。

直接耦合电路的前一级的输入端的信号受到第二级高压电路的影响的波形变化如图2。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于纳秒脉冲电源电路的有源脉冲变压器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：电源VCC通过R1和电阻R2的串联连接有源器件Q的集电极c，电源电压在1.5V-20V之间，输入端口InPort通过电阻R3和电容C2的串联与有源器件Q的基极相连接，Q的c极通过电容C1和R5的串联连接电源1的地GND1，Q的e极通过D1，R6，R7的并联电路与电源地GND1连接，变压器的次级的一端A的同名端是和变压器的初级与有源器件发射极连接的一端，变压器的次级的一端A与R7和电阻R8的并联相串联，变压器的次级带有一个中心抽头，中心抽头通过电容C3和电阻R9的并联与开关S的一个端口3相连，变压器T的次级和R6并联，与变压器T的初级的接地端的同名端的一端接地GND2，开关S的端口2与输出端口OutPort相连。

本发明还可以采用如下技术措施：有源器件可以是晶体管也可以是MOSFET，开关S可以使用一个开关电路。

本发明具有的优点和积极效果是通过有源脉冲变压器的运用，有利于高压电路和低压电路的阻抗匹配，减少了低压电路和高压电路之间能量的损失，从而使输出脉冲的波形极性更好，有效地隔离了高压电路和低压电路，还防止了高压电路损害低压电路。高压电路输出波形如图3示。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2高压电路直接和低压电路耦合的输出波形；

图3高压电路和低压电路通过本装置耦合时的输出波形。

具体实施方式

为能进一步了解本发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1，电源VCC通过R1和电阻R2的串联连接有源器件Q的集电极c，电源电压在1.5V-20V之间，输入端口InPort通过电阻R3和电容C2的串联与有源器件Q的基极相连接，Q的c极通过电容C1和R5的串联连接电源1的地GND1，Q的e极通过D1，R6，R7的并联电路与电源地GND1连接，变压器的次级的一端A的同名端是和变压器的初级与有源器件发射极连接的一端，变压器的次级的一端A与R7和电阻R8的并联相串联，变压器的次级带有一个中心抽头，中心抽头通过电容C3和电阻R9的并联与开关S的一个端口3相连，变压器T的次级和R6并联，与变压器T的初级的接地端的同名端的一端接地GND2，开关S的端口2与输出端口OutPort相连。

低压脉冲触发信号从输入端口InPort输入后经过整个脉冲变压器后从OutPort端口输出耦合到高压电路中，低压的脉冲信号源和高压的脉冲发生电路通过有源脉冲变压器装置隔离，有利于高压电路和低压电路的阻抗匹配，减少了低压电路和高压电路之间能量的损失，从而使输出脉冲的波形极性更好，有效地隔离了高压电路和低压电路，还防止了高压电路损害低压电路。