Импульсный модулятор

Импульсный модулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНИЗЬСТВУ

Сеюз Свветскик

Свциалистич вским

Рвсттублик в>993443 (6f ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 08у781 (21) 3313307/18-21 рц й, з

Н 03 К.ЗУ53

Н.ОЗ К 5/12 с прд з,кки ¹вЂ”

r p a „

СССР во делан нзобретенвй в открытой (23) Приоритет—

Опубликовано 3ОЮ1Я3. Бюллетень М 4

j$3) УДВ 621.-376. .ь(оев.в) Дата опублнкованйя описания 30.01.83

I 1

С.С. Вдовин, С.Е, Зирка и Ю.Ю. Шамрай,"

Днепропетровский ордена Трудового Красного фт.„ государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) Авторы изобретения

{7! ) Заявитель.

ИИНУЯ СНыи т"О,ЦУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсной технике, и- может быть йспользоваио. для импульсной модуляцйи СВЧ генераторов с высокими требованиями к неравномерности вершины модулирукивего импульса.

Известен формирователь импульсов, предназначенный для использования в импульсных модуляторах в качестве накопителя, и содержащий формирующую искусственную линив, последовательнос которой включен корректирующий двухполюсник, состоящий из параллель-. но соединенных резистора, катушки йн-. дуктивности и конденсатора (1 ).

Недостатком известного устройства является, наличие колебаний на вершине формируемого импульса.в случае включения нагрузки через импульсный ,.трансформатор

Наиболее близким по технической -сущности к изобретению является им-: пульсный модулятор, содержащий ис-. точник питания, отрицательный полюскоторого подключен к общей шине, а между положительным полюсом и общей шиной последовательно соединены зарядчое устройство, формирующая линия н первичная обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке кото-. рого подключена нагрузка, а между объединенным выводом зарядного устройства с формирующей линией и общей шиной включен коммутирующий элемент, управляющий электрод которого подключен к выходу генератора .запускающих импульсов (2 ).

Недостатками такого модулятора . являются большие, цлительности фронта и неравномерность вершины формируемого импульса. Эти недостатки являются следствием того, что с целЬю подавления колебаний на вершине импульса, суммарная йндуктивность первого звена формирующей линии, состоящая в данном случае из,индуктивности катушки первого звена и индуктив-. ности рассеяния импульсного трансформатора, должна быть увеличена.

Последнее,.однако вызывает увеличе-. ние длительности фронта импульса..

Неравномерность его вершйнй при этом составляет несколько процентов.

Цель изобретения - улучшение форви импульса, состоящее в уменьшении длительности фронта импульса и снижении неравномерности его вершины, Поставленная цель достигается тем, что в импульсный модулятор, содержащий источник питания, отрица993443 тельный полюс которого подключен к общей шине, а между положительным полюсом и общей шиной последователь,,но соединены зарядное устройство, формирующая линия и первичная обмот-. ка импульсного трансформатора, к 5 вторичной обмотке которого подключена нагрузка, а между объединенНымИ выводами зарядного устройства с формируюцей линией и обцей шиной включен коммутирующий элемент, уп- 1О равляющий электрод которого подключен к выходу генератора запускающих импульсов, параллельно Формирующей линии подключен двухполюсник, состо-. яций иэ последовательно соединенных первого конденсатора и резистора, параллельно которому подключены второй конденсатор и катушка индуктивности, На фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного модулятора на фиг. 2 " эквивалентная схема, описывающая процесс формирования импульса.

Импульсный модулятор со; зржит источник 1 питания, зарядное устройство 2, формирующую линию 3, катушку 4 индуктивности первого звена, катушку 5 индуктивности второго звена, импульсный трансформатор б с первичной 7 и вторичной 8 обмотками, -Зо нагрузку 9, коммутирующий элемент

10, генератор 11 запускающих импульсов, двухполюсник 12, состоящий и первого конденсатора 13, резистора

14, второго конденсатора 15, катушки 35, 16 индуктивности.

На эквивалентной схеме модулятора представлены как катушка и конденсатор соответственно индуктивность рассеяния 17 и паразитная емкость 18 4g импульсного трансформатора 6. Отри цательный полюс источника 1 питания подключен к общей шине, а между его положительным полюсом и обшей шиной последовательно соединены зарядное 45 устройство 2, формирующая линия 3, первичная обмотка 7 импульсного трансформатора б, к вторичной обмотке 8 которого подключена нагрузка 9. Объединенный, вывод зарядного устройства

2. с Фордирующей линией 3 соединен с .общей цЩМой через коммутирующий элемент 10, управляющий электрод которого:подключен к выходу генератора 11 запускающих импульсов. Параллельно формируюцей линии 3 подключен двухполюсник 12, состоящий иэ последовательно соединенных первого конденсатора 13 и резистора 14, параллельно которому подключены второй конденсатор 15 и катушка 16 индуктивности. 60 устройство работает следующим образом.

В .исходном состоянии коммутирующий элемент 10 находится в непроводяцем состоянии и все конденсаторы импульсного модулятора, кроме конденсатора 15, заряжаются от источника

1 питания через зарядное устройство

2 и первичную обмотку 7 импульсного трансформатора 6 до одинакового напряжения. Конденсатор 15 и паразитная емкость 18 импульсного трансформатора 6 остаются незаряженными.

При подаче на управляющий электрод коммутирующего элемента 10 запускающего импульса от генератора 11 коммутирующий элемент 10 переходит в проводящее состояние и формирующая линия 3, а также двухполюсник 12 подключаются к первичной обмотке

7 импульсного трансформатора 6. В обмотках 7 и 8 трансформатора 6 возникает ЭДС самоиндукции, в результате чего на нагрузке 9 формируется импульс, форма которого определяется параметрами Формируюцей линии 3, двухполюсника 12 и импульсного трансформатора 6. После окончания импульса ток через коммутирующий элемент 10 прекращается и он переходит в непроводящее состояние. После этого цикл работы модулятора повторяется.

Процесс формирования импульса длительности tM поясняется с использованием эквивалентной схемы (фиг.2) для случая однородной и-звенной формирующей линии, т.е. линии, индуктивности L и емкости С, всех звеньев которой одинаковы (t„RH/2п, С аи /2RH n),а волновое сопротивление равно сопротивлению нагрузки

RH,,приведенному к первичной обмотке импульсного трансформатора. Пусть, например, индуктивность рассеяния 17 импульсного трансформатора равна индуктивности L звена формирующей линии, а паразитная емкость 18 импульсного трансформатора составляет 0,05 емкости С звена. Тогда при отсутствии двухполюсника 12 (т.е. при использовании известного устройства) на нагрузке формируется импульс, длителЬность фронта которого равна

1,21 11 С, а. неравномерность вершины составляет 1,93. В известном устройстве такой импульс соответствует индуктивиости первого звена формирующей искусственной линии, равной 0,8 L .

В предлагаемом импульсном модуляторе уменьшение длительности фронта импульса и неарвномерности его вершины обеспечивается соответствуюцим выбором элементов двухполюсника 12: конденсаторов 13 и 15, резистора 14 и катушки 16 индуктивности. Дополнительное уменьшение неравномерности вершины импульса достигается изменением величины индуктивности первого звена и индуктивности второго звена формирующей линии 3

Как показали расчеты на ЭЦВИ при емкостй конденсатора 13, равной емкости С звена линии 3, наилучшая

993443

Формула изобретения

BHHNlH Заказ 506/75 Тираж 934 Подписное

° ВЮО

Филиал ППП "Патент, г.Жкгород, ул.Проектная,4 форма импульса (минимальные длитель вость фронта и неравномерность вершины ) соответствует следующим значениям указанных элементов резис-, тор 14 - О, 570 4 L / С, конденсатор

15 - 0,355 С, индуктивность 16Ор946 ., индуктивность 4 - 1,507L, индуктивность 5 - 0,763L.

Дяительиость фройта при этом равна 0,74 %LE (в 1,6 раз меньше, чем в известном устройстве), а неравномерность вершины составляет 0,6Ф (в 3 раза меньше). . Технико-экономическая эффективность предлагаемого импульсного модулятора обуславливается тем, что при незначительной доработке ранее изготовленных устройств удается существенно улучшить форму импульса, т.е. обеспечить заданные режима работы нагрузок более широкого класса.

Импульсный модулятор, содержащий источник питания, отрицательный по люс которого подключен к общей шине, а между положительньвю полюсом и об.щей шиной последовательно соединены, зарядное устройство, формирующая ,линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмот-.

> .ке которого подключена нагрузка, а .между объединенными выводами заряЗ ного устройства с формирующей линией и общей шиной включен коммутирующий элемент, управляющий электрод «оторо36 го подключен,н выходу генератора запускающих импульсов, о т л и ч аю шийся тем, что, с .целью улуч шения формы импульса, параллельно формирующей линии подключен двухпо15 люсник, состоящий из последовательно соединенных первого конденсатора и резистора, параллельно которому подключены второй конденсатор и катушка индуктивности.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 101936, кл. Н 03 К 5/12, 1954.

2. Евтянов С.И., Редькин Г.E.

>5 Импульсные модуляторы с искусственной линией, М., "Сов.радио", 1973, с. 6; рис. 1.1.