全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力设备技术领域，涉及能够产生纳秒级触发脉冲的电路，具体涉及一种全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路。
【背景技术】
[0002]555定时器电路最早研发出来是为了取代传统体积较大、精度可靠性较低的机械式定时器的模拟功能与数字功能相结合的中规模集成电路，其具有定时准确度可靠性高、温度漂移性小、运算速度快、以及可以与其它数字电路进行直接互联丰富其功能等多方面的优点。其在实际电路开发中使用较为灵活便捷，只需要结合所需实现功能外设少许的阻容元件就能完成具有单稳态、多谐、以及施密特触发器等功能。同时困其具有价格低廉、技术性能完善稳定等高性价比而受到广大数字电路用户和电工电子专业人士的欢迎。555定时器电路广泛应
[0003]用于信号的产生、变换、控制、以及检测等功能电路中。综上，本申请提出了一种全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号设计方案。
【实用新型内容】
[0004]鉴于此，本实用新型的目的是提供一种全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路，包括多谐振荡器和触发脉冲发生电路，所述多谐振荡器用于产生振荡信号，触发脉冲发生电路根据多谐振荡器产生的振荡信号输出脉冲信号。
[0006]进一步，所述多谐振荡器包括555定时器、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2，所述第二电阻为可变电阻，所述555定时器的4脚和8脚接电源信号，555定时器的1脚接地，5脚经第一电容接地;所述第一电阻的一端与电源连接，第一电阻的另一端与第二电阻连接，第二电阻经第二电容接地，所述555定时器的7脚与第一电阻和第二电阻的公共端连接，所述555定时器的2脚与6脚连接且连接端与第二电阻和第二电容的公共端连接，所述555定时器的3脚作为输出端与触发脉冲发生电路连接。
[0007]进一步，所述触发脉冲发生电路包括单稳态触发器SN74LS123、双上升沿D触发器SN74LS74A、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5，所述第三电阻的一端与电源连接，第三电阻的另一端经第三电容接地，所述第三电阻与第三电容的公共端分别与单稳态触发器SN74LS123的3脚、11脚连接;所述555定时器的3脚分别与单稳态触发器SN74LS123的2脚、10脚连接;所述单稳态触发器SN74LS123的14脚与15脚间并联第四电容，所述单稳态触发器SN74LS123的15脚经依次连接的第四电阻、第五电阻与电源连接，所述单稳态触发器SN74LS123的6脚与7脚间并联第五电容，且7脚经第六电阻与电源连接;所述单稳态触发器SN74LS123的13脚与双上升沿D触发器SN74LS74A的1脚连接，12脚与双上升沿D触发器SN74LS74A的3脚连接，双上升沿D触发器SN74LS74A的2脚与4脚分别接电源。
[0008]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:
[0009]1、本实用新型采用电流传感器采集负载上的脉冲电流，实时可靠；
[0010]2、本实用新型采取的方法实现较为简单，所用器件可轻易获得。
【附图说明】
[0011]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0012]图1为本实用新型的原理框图；
[0013]图2为全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路原理框图；
[0014]图3为全固态高压纳秒脉冲发生器555构成多谐振荡器的波形图；
[0015]图4为全固态高压纳秒脉冲发生器纳秒脉冲触发电路。
【具体实施方式】
[0016]以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述;应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0017]如图1所示，同步触发信号电路由555定时器，74LS123芯片和74LS74芯片组合而成，其中555定时器构建的是一个多谐振荡器，74LS123和74LS74组合构建一个能够产生纳秒级触发脉冲的电路。该同步触发信号电路产生的触发脉冲幅值为5V，脉宽5?1250ns的触发脉冲。
[0018]所述多谐振荡器包括555定时器、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2，所述第二电阻为可变电阻，所述555定时器的4脚和8脚接电源信号，555定时器的1脚接地，5脚经第一电容接地;所述第一电阻的一端与电源连接，第一电阻的另一端与第二电阻连接，第二电阻经第二电容接地，所述555定时器的7脚与第一电阻和第二电阻的公共端连接，所述555定时器的2脚与6脚连接且连接端与第二电阻和第二电容的公共端连接，所述555定时器的3脚作为输出端与触发脉冲发生电路连接。
[0019]如图2，由555定时器和外接元件RiU构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过向C充电，以及C通过R2向放电端0。放电，使电路产生振荡。电容C在2/Vcc和1 /VCC之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图2所示。
[0020 ] 输出信号的时间参数是:T = twi+tw2
[0021]twi = 0.7(Ri+R2)C
[0022]tw2 = 0.7R2C
[0023 ]其中，tw^Vc由1 /3VCC上升到2/3Vcc所需的时间，tw2为电容C放电所需的时间。
[0024]在该电路中，仏选取220 Ω电阻，R2为滑动变阻器0?50k Ω，电容C为4.7uF。根据上面的输出信号的时间参数计算式可以得到，输出信号的频率最小可以约为2Hz。
[0025]外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。
[0026]如图3所示，所述触发脉冲发生电路包括单稳态触发器SN74LS123、双上升沿D触发器SN74LS74A、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5，所述第三电阻的一端与电源连接，第三电阻的另一端经第三电容接地，所述第三电阻与第三电容的公共端分别与单稳态触发器SN74LS123的3脚、11脚连接;所述555定时器的3脚分别与单稳态触发器SN74LS123的2脚、10脚连接;所述单稳态触发器SN74LS123的14脚与15脚间并联第四电容，所述单稳态触发器SN74LS123的15脚经依次连接的第四电阻、第五电阻与电源连接，所述单稳态触发器SN74LS123的6脚与7脚间并联第五电容，且7脚经第六电阻与电源连接；所述单稳态触发器SN74LS1 23的13脚与双上升沿D触发器SN74LS74A的1脚连接，12脚与双上升沿D触发器SN74LS74A的3脚连接，双上升沿D触发器SN74LS74A的2脚与4脚分别接电源。
[0027]该电路使用了两个单触发定时器和一个D触发器产生短脉冲，当受到TTL兼容正的上升沿时，产生正脉冲。IC1B提供一个宽度约为250ns的固定脉冲。IC1A通过调节滑动变阻器R5可以提供一个宽度250?1500ns的可变脉冲。当一个正脉冲在输入端口 A触发各个定时器时，IC1A输出的触发脉冲阻止IC2^CLR输入，并使得它的CK信号变低。当IC1B的触发脉冲时间到时，它的上升沿记录下在IC2/^D输入的逻辑1到B输出的时间。当ICu的触发脉冲时间到时，它的输出清除IC2A的Q输出，是B输出减弱。因此，B输出脉冲如下:
[0028]IC2A的脉冲宽度=IC1A的脉冲宽度一 IC1B的脉冲宽度
[0029]电路的输出脉冲宽度是在5?1250ns范围可变的，可以利用一个更快的逻辑电路产生更短的脉冲。
[0030]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路，其特征在于:包括多谐振荡器和触发脉冲发生电路，所述多谐振荡器用于产生振荡信号，触发脉冲发生电路根据多谐振荡器产生的振荡信号输出脉冲信号。2.根据权利要求1所述的全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路，其特征在于:所述多谐振荡器包括555定时器、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第二电阻为可变电阻，所述555定时器的4脚和8脚接电源信号，555定时器的1脚接地，5脚经第一电容接地;所述第一电阻的一端与电源连接，第一电阻的另一端与第二电阻连接，第二电阻经第二电容接地，所述555定时器的7脚与第一电阻和第二电阻的公共端连接，所述555定时器的2脚与6脚连接且连接端与第二电阻和第二电容的公共端连接，所述555定时器的3脚作为输出端与触发脉冲发生电路连接。3.根据权利要求2所述的全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路，其特征在于:所述触发脉冲发生电路包括单稳态触发器SN74LS123、双上升沿D触发器SN74LS74A、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第三电容(C3)、第四电容(C4)和第五电容(C5 )，所述第三电阻的一端与电源连接，第三电阻的另一端经第三电容接地，所述第三电阻与第三电容的公共端分别与单稳态触发器SN74LS123的3脚、11脚连接;所述555定时器的3脚分别与单稳态触发器SN74LS123的2脚、10脚连接;所述单稳态触发器SN74LS123的14脚与15脚间并联第四电容，所述单稳态触发器SN74LS123的15脚经依次连接的第四电阻、第五电阻与电源连接，所述单稳态触发器SN74LS123的6脚与7脚间并联第五电容，且7脚经第六电阻与电源连接;所述单稳态触发器SN74LS123的13脚与双上升沿D触发器SN74LS74A的1脚连接，12脚与双上升沿D触发器SN74LS74A的3脚连接，双上升沿D触发器SN74LS74A的2脚与4脚分别接电源。
【专利摘要】本实用新型公开了一种全固态高压纳秒脉冲发生器同步触发信号电路，包括多谐振荡器和触发脉冲发生电路，所述多谐振荡器用于产生振荡信号，触发脉冲发生电路根据多谐振荡器产生的振荡信号输出脉冲信号。本实用新型采用电流传感器采集负载上的脉冲电流，实时可靠；本实用新型采取的方法实现较为简单，所用器件可轻易获得。
【IPC分类】H03K3/02
【公开号】CN205105180
【申请号】CN201520946702
【发明人】王建, 张勇, 李伟, 李成祥, 柯强, 赵仲勇, 姚陈果
【申请人】国家电网公司, 国网新疆电力公司电力科学研究院, 重庆大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月24日