Формирование короткого импульса

[aldaris]

Здравствуйте, необходимо собрать устройство формирующее короткие импульсы, чем короче и прямоугольнее =) тем лучше, вообщем на пределе возможного, на выходе нужны амперы, в качестве нагрузки катушка индуктивности (её можно пока отбросить). Естественно чем короче схема тем лучше (во вложении: по входному сигналу формируется короткий импульс), в качестве задержки бифилярная катушка. Так вот, нужно схему ускорить , несколько нс. Колебания в катушки , ну чтож делать, пусть будут, собственно они то и нужны. Вопрос: какую микросхему использовать, а может вообще там пару ВЧ транзисторов воткнуть можно. Хотелось бы услышать предложения.
Спасибо.

[Meteor]

Форму бы привели требуемых импульсов от задающей микросхемы. Если поставить "Исключающее ИЛИ" вырежете оба фронта. Длительность зависит от числа элементов до второго входа. Если надо только передний или задний фронт - схема усложняется.

[aldaris]

Форма - прямоугольная нужна. На входе сигнал ТТЛ или КМОП, какой захочу, на выходе короткий импульс, желательно прямоугольный, фронты как можно короче естественно. Можно и "исключающее или". У тех микросхем, которые я смотрел, большой разброс получается по времени, и сама скорость переключения низкая, мне как раз точность нужна прецизионная, например 20нс прямоугольный импульс и в нагрузке пошел ток 5А в течении 20 нс. Я подумывал над схемой попроще на транзисторах, без лог. элементов, ведь есть транзисторы и для нескольких ГГц при мощности во много ватт.

[innovator_king]

5 А при импульсе 20 нс? Катушка с индуктивностью, наверное мГн 5, скорее всего не даст такого сделать. В одном приборе (где я работаю) мы добились тока 6 А только до 70кГц, и то она была уже близка к треугольной форме. питание при этом делали 25 В. На 300 кГц только 2 А добились, и то с питанием 50В. Без усилителя, у которого обратная связь берётся с катушки вряд ли получится.

Катушку на последний план не выкидывайте, с ней проблемы ещё будут, если вам нужна форма прямоугольная на самой катушке.

[aldaris]

5 А при импульсе 20 нс? Катушка с индуктивностью, наверное мГн 5, скорее всего не даст такого сделать. В одном приборе (где я работаю) мы добились тока 6 А только до 70кГц, и то она была уже близка к треугольной форме. питание при этом делали 25 В. На 300 кГц только 2 А добились, и то с питанием 50В. Без усилителя, у которого обратная связь берётся с катушки вряд ли получится.

Катушку на последний план не выкидывайте, с ней проблемы ещё будут, если вам нужна форма прямоугольная на самой катушке.

На катушке конечно не получится, я к схеме предъявляю такие требования (прямоугольность импульсов), от катушки мне нужны короткие магнитные "щелчки" - вообще эксперимент относится к физики... и катушка тоже не простая - потокосцепление будет своеобразным.. хотя я ещё только начал моделировать это все, у меня только идеи и средства моделирования.
Это первая часть работы, создание схемы. Простенький 10 килогерцовый генератор с него на формирователь ультракоротких импульсов, то что рассыпуха позволит это собрать я уже практический не сомневаюсь... Единственное пока не придумал как на транзисторах простенький каскад собрать который бы дал минимальную задержку, этим собственно сейчас и занимаюсь. Вариант переделать инвертор и коньюнктор, из моей схемы, выглядит наиболее просто. Или сразу использовать очень быстродействующие элементы, может посоветуете что-нибудь?

[Meteor]

Транзисторы наверное лушче тут присмотреть. Среди тех что предназначены для источников питания.

5 А при импульсе 20 нс? Катушка с индуктивностью, наверное мГн 5, скорее всего не даст такого сделать.

Я так понимаю ставка автора на свойста бифилярной катушки у которой по определению нет возможности к накоплению магнитного поля.

[avreal]

На катушке конечно не получится, я к схеме предъявляю такие требования (прямоугольность импульсов), от катушки мне нужны короткие магнитные "щелчки"

Такое ощущение, что схема "ультракоротких" импульсов (хотя 20нс это довольно длинный) - это самое просте, что будет в установке
"силовой" формирователь собственно импульса в катушку будет посложнее.
Форма "магнитных щелчков" в терминах магниного поля какая нужна?
Про это правильно сказали - индуктивость штука для импульсов тока противная. Будете сейчас бороться за 20-наносекундный прямоугольный импульс ТТЛ-уровней, а без нормального формирователя получите, к примеру, линейное нарастание магнитного поля в двадцать нс и спад этого поля потом сотню-другую. Эдакий довольно несимметричный треугольник шириной в сотню нс на полувысоте.

Единственное пока не придумал как на транзисторах простенький каскад собрать который бы дал минимальную задержку, этим собственно сейчас и занимаюсь. Вариант переделать инвертор и коньюнктор, из моей схемы, выглядит наиболее просто. Или сразу использовать очень быстродействующие элементы, может посоветуете что-нибудь?

Какая нужна стабильность этой длины?
В любом случае нужны логические элементы с максимальным быстродействием, так как время задержки элемент вещь мало управляемая. К сожалению, пороги срабатывания тоже. Будет разброс от экземпляра к экземпляру (ну, для единичной лабораторной установки это не важно) и дрейф от температуры.
Я бы посоветовал одну из этих схем (элементы 74AC или 74LVC, а вот 74ACT или другая "ТТЛ-совместимая" серия нежелательны).

Верхняя генерирует 1-ку по обеим перепадам, если можно просто понизить частоту задающего генератора и получить два импульса на период - она предпочтительнее. Нижняя генерирует единичку по фронту входного сигнала. Два элемента "искл.ИЛИ" из одного корпуса на входе включены так (один инвертором, другой повторителем) для того, чтобы максимально скомпенисровать их задержки и, соответственно, в длительности выходного импульса иметь "неуправляемой" только их разность. Задержки выходного элемента от обеих входов тоже компенсируются, они приводт к задержке выходного импульса относительно входного перепада, но вносят малый вклад в длину импульса.
Короткие задержки лучше формировать не RC-цепочкой, а LR - на длительность импульса гораздо меньше влияет входная ёмкость следующего элемента.

p.s. А вообще - поищите-ка техническую библиотеку со стрыми журналами ПТЭ - "Приборы и техника эксперимента" Очень полезное чтиво.