Cientificosaficionados.com

Hola gente.

Abro este hilo para ver como se puede hacer un circuito con un 2N2222 en modo avalancha y generar pulsos de 100ns con una intensidad de hasta 40 amperios.

El profesor nos explicará mejor como lo hizo.


Yo por mi parte estoy preparando un prototipo para generar los pulsos pero no en modo avalancha, sino con un spark gap y descargando un condensador cerámico, lo que es probable que se me generen pulsos de rebote por el circuito LC que tendré y no se como trabajará,, conectaré osciloscopio y veré como va,, pero sería interesante poder hacerlo con transistores, relativamente baja tensión , menos peligroso y ruidoso, etc...
Saludos

Alfon ..todo depende de la potencia que deses obtener..!!!.
Para alta potencia nada mejor que el spark gap..hasta lo podes disparar con un led UV!!! y tendrias un opto trigatron!!
En cualquier caso lo mas eficaz es usar un trozo de coaxil como linea de retardo..te da un pulso igual al tiempo de ida y vuelta.
Cuando avances en el tema me gustaría si lo deseas que pruebes una configuración con transistor..que daría un pulso pleno igual a la fuente..ya que en modo avalancha convencional, obtienes un pulso de amplitud igual a la ruptura colector base, menos ,la ruptura colector emisor.
Saludos y éxito en tu experimento!!!
Gabriel.

Hola Mendezag,
Explícanos como un simple led UV de 3w que suelen emitir a 400nm puede ionizar el aire, yo tengo de estos y no noto que ionize nada al aire.
También tengo un diodo láser de 150mW en UV a 405nm, quemar quema muchas cosas oscuras pero eso a inozar el aire,,,

Como dices que lo hace ? en Vacio ? Si es en un spark gap será con aire, solo enfocando entre electrodos ya iniciará la descarga ?

Ya nos contarás como.

Saludos

la cosa es mucho mas sencilla que lo que parece a primera vista... pero antes os contare para que necesitaba esto. Andaba yo tratando de hacer un sistema de comunicaciones optica en la banda de infrarrojo. Tener en cuenta que en 1974 faltaban 10 años para que apareciese el PC.
Los laseres de semiconductor de entonces exigian corrientes de 40 A y mas amperios para producir un haz de laser aceptable. Ademas eran laseres en 808 nm ( infrarrojo). Eso era una ventaja porque el sistema de comunicaciones debia de ser confidencial y de esta manera el laser no se veia.
Pero esos laseres solo disipaban unos watios, por tanto la forma de lasear no era en modo continuo sino en pulsos. Entonces al laser en cuestion se le atacaba con pulsos de 40 y mas amperios con duraciones de 100 ns y frecuencia de pulsos de unos 10 khz. Aqui esta el truco. Si el voltaje en directo del laser era de unos 5 V. La potencia disipada era:
40 A x 5 V = 200 w instantaneos.
pero el ciclo de trabajo ( duty cicle) es 100 x 10 e-9 x 10e4 = 10e-3
por lo tanto la potencia total disipada era de solo 200 x 10e-3 = 0,2 W.

Los fabricantes del laser vendian unos transistores creo que era el 2N5335 para excitar el laser en modo avalancha que en aquella epoca costaban 5000 pesetas cada uno. La mitad de mi sueldo mensual. Pero ese no era el unico problema, esos transistores se consideraban de uso militar y en plena dictadura habia que traerlos de contrabando porque no permitian exportase a España.

por estas razones y despues de estudiar el fenomeno de avalancha me convenci que habria mas transistores que funcionarian bien de este modo, asi que me fui a una tienda popular de la epoca ( Sandoval) y compre dos transistores de cada detro de las posibles caracteriaticas que podrian funcionar. En total creo que probe mas de 200 diferentes tipos de transistores.

Y ete aqui que el 2N2119 y el 2N2222 funcionaban perfectamente especialmente este ultimo , y solo cosataban 50 pesetas ( 100 veces menos).

El circuito es muy simple... casi no es necesario dibujar el esquema.

El diodo laser se coloca del emisor del Tr a masa con una resistencia de 1 ohmio carbon en paralelo. La base del transistor se lleva a masa mediante una resistencia de 220 ohmios. del colector del transistor a masa se coloca un condensador de unos 3n3/300 V, y del colector a la alta tension una resitencia de unos 10 k 2W. mas o menos diriamos que es un circuito en seguidor de emisor.
No recuerdo extamente cual era la tension de avalancha asi que deberia probarlo, aunque creo que era de unos 160 V.
En este circuito cuando por la base se inyecta un pulso... en vez de simplemente amplificarlo, el transistor en avalancha se comporta como un interruptor que descarga el condensador sobre el diodo... hasta que la tension es lo suficientemente baja para que el transistor entre en la zona lineal, y cuando el pulso de base desaparece deja de conducir, con lo que el condensador vuelve a cargarse hasta la tension maxima. La constante de tiempo formada por la resistencia de colector y el condensador de colector debe ser al menos tres veces menor que el maximo ciclo de repeticion requerido. Esto es para que el condensador se pueda cargar casi completamente a la tension maxima.
El pulso de disparo puede ser mas ancho, porque el ancho del pulso esta determinado por el tiempo de descarga del condensador y por las impedancias parasitas. No obstante este pulso deberia ser al menos diez veces menor que el periodo de repeticion de pulsos.
La intensidad maxima esta determinada por las caracteristicas del diodo y por la tension maxima de avalancha, variando esta se consigue mayor o menor intensidad.

El pulso que se genera asi no es cuadrado, pero es facil hacerlo cuadrado o diseñarlo para un ancho determinado. La forma mas precisa es emplear en ver de un solo condensador varios condensadores unidos por pequeñas inductancias.

Una cosa a tenr muy en cuenta es que las conexiones deben de ser muy cortas ya que caulquier inductancia parasita alarga mucho el ancho del pulso y disminuye la intensidad maxima.

Seguire.

http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all ... er=4345650
En este link hay información de spark gap disparado por led UV.
Me interesa mucho saber de tus intentos fallidos ya que seguramente tendré que andar por esos mismos caminos este año.
Con lo del generador avalancha a transistor de 40nS ...lo mejor sin dudas es usar 3mts de cable coaxial como elemento almacenador y conformador de pulso..sale bien cuadradito!.
El cable puede enrollarse sin problemas
Saludos Gabriel.

Efectivamente, si la impedancia de la carga fuese igual o similar a la impedancia caracteristica del cable, esta seria la manera de conseguir un pulso cuadrado, pero en este caso no pasa asi ya que la impedancia aparente de la carga es de milihomios, en cuyo caso el cable se comporta casi como un condensador de unos 150 pf (depende de la capacidad del cable). Para que aqui sirviese esa tecnica habria qu emplear un clable coaxial de 0,1 ohmios de Z caracteristica o poner 500 cables en paralelo de 50 omios, lo cual no me parece viable.

Hola gente.

http://www.holmea.demon.co.uk/Avalanche/Avalanche.htmEsta página prueban el pulso avalancha con el cable coaxial, como comentas Mendezag.

Para lo del led UV, las pruebas que he hecho son simples, alimento el spark gap con una tensión justo a la ruptura para facilitar el trabajo y si realmente ioniza algo pues que lo note, y nada, no pasa nada, ni enfocando entre los electrodos con el laser UV, ni con el led de 6 watios ...
http://www.dotlight.de/products/en/LEDs/LED-High-Power/ACULED/ACULED-LEDs/ACULED-VHL-UV.html
Este tipo de led da unos 300mw de salida óptica por chip, tiene 4 chips, o sea que ópticamente está sacando 1,2 watios, y nada de nada.

Tocará comprar el artículo para ver que es lo que dicen.

Yo no me creo que el UV ionize el aire normal, quizás podría ser algún tipo de gas que absorva muy bien los UV, que el UV sea de mucha energía o UVC ,, que el gas estuviera a una persión justa y que el spark gap estuviera justo a su punto de ruptura, pero sería tan delicado que no se si merecería la pena, ya que no te podrías fiar mucho de el spark gap que está tan justo a su ruptura que un cambio de presión atmosférica, humedad o suciedad lo haría disparar.
(Eso o comprar el artículo entre varios y ver de que habla )

Saludos

Lo del spar gap activado con UV lo hemos probado aqui con relultados no satisfactorios hasta ahora. Por curiosidad prueba a encender un mechero en las cercanias del SG y comprobaras como se dispara con la chispa inicial.

No tengo el dato de donde surgen los 0.1ohms de la carga..si de los 40amp..por lo tanto son 4volts a 40 amp...es correcto?.
De ser asi hay mas de una forma de desplumar esta gallina!!!.
Hay que saber frecuencia de repeticion ...ya se sabe que el ancho son 100ns..y supongo que el tiempo de subida mejor que 1ns.
Se puede usar el gen pulso con coax via divisor para disparar el gate de un cascode con dos fets de potencia, el de arriba con gate a +15 fijos y el de abajo al gen..al no haber efecto Miller conmuta como los Dioses..los 5v de fuente PC irian muy bien para la potencia!.
Gabriel.

http://www.linear.com/pc/downloadDocume ... 1154,D4183
En este link a notas de aplicacion de Linear..hay un muy buen ejemplo de gen pulso por avalancha y coaxial!.