Импульсный модулятор

Импульсный модулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

СоЦиалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 02. 10. 79 (21) 2824391/18-21 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 23.87.81. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 25. 07. 81 (5! )М. Кл.

Н 03 K 7/02

Гасударственный комитет дв делам иэебретеиий и еткритий (53) УД К621. 376. .53 (088.8) СЕСфц:@

yetтиО. гехниде „, . )3

БИ (72) Авторы изобретения

А. И. Кузьмичев, Л.М. Тихомиров и А.И.

БЯ ) Т),к.

Киевский ордена Ленина политехнический инс м. т0-ле

Великой Октябрьской социалистической революции (7I) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике в частности к модуляторам я для питания импульсных генераторов

СВЧ, и может быть использовано в различных радиотехнических и радиолокационных устройствах.

Известен импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, накопитель энергии и газоразрядный тетрод, к о экранной сетке которого подключен источник положительного напряжения ,.смещения, а к управляющей — генератор поджигающих импульсов и нагрузку (1 .

Недостаток известного импульсного модулятора заключается в большом времени восстановления электрической прочности тетроды из-за положительного смещения на экранной сетке для создания подготовительного разряда.

Известен также импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, накопитель

2 энергии и нагрузку, газоразрядный тетрод, анод которого соединен с накопителем энергии, катод — с общей шиной, экранную сетку с источником положительного напряжения смещения, а управляющую сетку -- c источником отрицательного напряжения смещения и генератором поджигающих импульсов $2).

Недостатки генератора — большое время восстановления электрической прочности и низкий коэффициент усиления газоразрядного тетрода из-sa отрицательного смещения на его управ" ляющей сетке.

Цель изобретения — повышение коэф- . фициента усиления и уменьшение времени восстановления электрической прочности газоразрядного тетрода.

Поставленная цель достигается за . счет того, что в импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, накопитель энергии и нагрузку, газоразрядньв1 тет8494 род, анод которого соединен с накопителем энергии, катод — с общей шиной, экранную сетку с источником положительного напряжения смещения, а управляющую сетку — с источником отрица5 тельного напряжения смещения и генератором поджигающих импульсов, введены два конденсатора, резистор и катушка индуктивности,причем первые выводы резистора и катушки индуктивности 10 подключены к экранной сетке газоразрядного тетрода, а вторые — через конденсаторы подключены к общей шине.

На чертеже показана функциональная схема импульсного модулятора. 15

Импульсный модулятор содержит последовательно включенные накопитель 1 энергии, например, в виде формирующей линии и нагрузку 2, например, в виде магнетрона, газоразрядный тетрод ы

3, источник 4 для заряда накопителя генератор S,ïîäæèãàþùèõ импульсов и источник 6 отрицательного напряжения смещения, соединенные с управляющей сеткой газоразрядного тетрода 3, 25 источник 7 положительного напряжения смещения, соединенный с экранной сеткой газоразрядного тетрода 3, между экранной сеткой и катодом газораз" ряцного тетрода 3 включены через ре- 30 зистор 8 и катушку 9 индуктивности два конденсатора 10 и 11, причем постоянная времени разряда конденсатора 10 не менее длительности формирования разряда в газоразрядном тет- 35 роде 3 и не более длительности фронта генерируемых импульсов тока, а длительность перезаряда конденсатора 11 не менее длительности генерируемых импульсов тока. Постоянная времени 40 разряда конденсатора 10 емкостью С,о через резистор 8 величиной Р равна

ЯС„ . Длительность перезаряда конденсатора 11 емкостью С через ин11 дуктивность 9 величиной 1 равнаОЬС„; 45

Импульсный модулятор работает следующим образом.

В паузе между импульсами тока, когда . газоразрядный тетрод 3 закрыт, происходит заряд накопителя 1 энер- 50 гии от источника 4. Источник 6 отрицательного напряжения смещения создает подготовительный разряд на управляющую сетку для облегчения поджига газоразрядного тетрода 3. Источник 7 положительного напряжения смещения заряжает до своего напряжения конденсаторы 10 и 11 и поддерживает

8I 4 положительный потенциал на экранной сетке газоразрядного тетрода 3. IIpoницаемость управляющей сетки газоразрядного тетрода 3 такова, что в исходном состоянии не происходит переброс слаботочного подготовительного разряда на экранную сетку и разряд конденсаторов 10 и 11.

После подачи поджигающего импульса на управляющую сетку газоразрядного тетрода 3 от генератора 5 поджигающего импульса в тетроде зажигается пусковой разряд, который переходит на положительную экранную сетку, после чего начинается разряд конденс;— торов 10 и 11 через резистор 8 и катушку 9 индуктивности и промежуток катод — экранная сетка тетрода 3.

Так как постоянная времени разряда конденсатора 10 через резистор 8 выбрана не менее длительности формирования разряда в газоразрядном тетроде 3 и не более длительности фронта генерируемых импульсов тока, то происходит быстрое нарастание тока разряда конденсатора 10 и его поддержание до переброса разряда на анод газоразрядного тетрода 3, который замыкает нагрузку 2 на накопитель 1.

Наличие полохжтельного потенциала на экранной сетке в исходном состоянии облегчает переход на нее разряда с управляющей сетки, поэтому мощность поджигающего импульса невелика, необходимая амплитуда тока пускового разряда для его перехода на анод обеспечивается при разряде конденсатора 10 через резистор 8.

Таким образом, в импульсном модуляторе происходит двухкаскадное усилие мощности пускового разряда, что повышает суммарный коэффициент усиления газоразрядного тетрода. Постоянная времени разряда конденсатора 10 через резистор 8 выбрана из условия устойчивого перехода разряда на анод тетрода и снижения рассеиваемой на экранной сетке мощности.

Во время прохождения тока через газоразрядный тетрод 3 и нагрузку 2 одновременно происходит колебательной перезаряд конденсатора 11 через катушку 9 индуктивности и промежуток катод — экранная сетка газоразряд— ного тетрода 3. После окончания импульса тока в нагрузке 2, например, в результате разряда накопителя 1 энергии к экранной сетке прикладьS 8494 вается отрицательный потенциал, обусловленный ионным иерезарядом конденсатора 11 и выбором длительности его перезаряда не менее длительности генерируемых импульсов тока. Так как тетрод 3 обладает вентильным свойством и появление отрицательного напряжения на экранной сетке не вызывает обратного зажигания в тетроде 3, то это напряжение способствует быстрому восстановлению электрической прочности тетрода 3. В импульсном модуляторе достигнут следующий эффект: чем больше положительное напряжение на экранной сетке и легче переход разряда на экранную сетку и анод (т.е. больше коэффициент усиления тетрода 3),тем больше отрицательное напряжение на сетке, и быстрее восстанавливается электрическая проч- 2О ность тетрода 3.

Если экранная сетка тетрода 3 имеет малую проницаемость, то приложенный отрицательный потенциал к экранной сетке после полного перезаря- 2S да конденсатора 11 может вызвать запирание тетрода 3 даже в том случае, если в этот момент через тетрод

З.протекает ток. Этот режим может использоваться при частичном разря- що де емкостного накопителя или при коммутации индуктивного накопителя энергии. В последнем случае нагрузку

2 следует подключать параллельно газоразрядному тетроду 3 или индуктивному накопителю 1 энергии.

В паузе между генерируемыми импульсами тока происходит перезаряд конденсаторов 10 и 11 от источника смещения 7 до первоначального зна- 40 чения положительного напряжения.

Таким образом, включение в импульсном модуляторе на газоразрядном тетроде между экранной сеткой и катодом тетрода через сопротивление и ка- i5 тушку индуктивности двух конденсаторов и выбор постоянной времени разряда одного из них не менее длительнос81 б, ти формирования разряда в тетроде и не более длительности фронта генерируемых импульсов тока и выбор длительности перезаряда конденсатора, подключенного через катушку индуктивности, не менее длительности генерируемых импульсов тока позволили повысить коэффициент усиления газораз" рядного тетрода благодаря реализации двухкаскадного усиления мощности с положительной экранной сеткой и снизить время восстановления электрической прочности тетрода вследствие создания отрицательного смещения на экранной сетке тетрода за счет полного перезаряда подключенного к ней конденсатора.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, накопитель энергии и нагрузку, газоразрядный тетрод, анод которого соединен с накопителем энергии, катод — с общей шиной, экранную сетку с источником положительного напряже" ния смещения, а управляющую сетку— с источником отрицательного напряжения смещения и генератором поджигающих импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения коэффициента усиления и уменьшения времени восстановления электрической прочности газоразрядного тетрода, в него введены два конденсатора, резистор и катушка индуктивности, причем первые выводы резистора и катушки индуктивности подключены к экранной сетке газоразрядного тетрода, а вторые — через конденсаторы подключены к общей шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент США Р 3327166, кл. 315-349, опублик. 1967.

2. Патент Великобритании У 860867, кл. 39 (1), опублик» 1962.

849481

Составитель Д. Ходырев

Редактор М. Ликович Текред С. Мигунова Корректор М. Коста

Заказ 6117 77 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4