Схема коррекции прямоугольного импульса, формируемого с помощью искусственной линии Советский патент 1955 года по МПК H03K5/12 

Изобретение относится к схемам, применяемым для улучшения формы импульсов, вырабатываемых импульсными модуляторами с искусственной линией, состоящей из конечного числа элементов с сосредоточенными параметрами.

Известные схемы того же рода предназначаются для улучшения формы плоской части импульса, тогда как предложенная схема предназначена как для улучшения плоской части, так и для увеличения крутизны переднего фронта импульса.

Предлагаемая схема представляет собой дополнительное звено к искусственной линии, состоящее из пассивных элементов. Коррекция формы вырабатываемых модулятором импульсов основана на принщ-;пе получения в дополнительном звене напряжения такой формы, которое позволяет дополнить сформированный искусственной линией импульс до прямоугольного.

На фнг. 1 (а) показан импульс, сформированный искусственной линией обычного типа, па фиг. 1 (б) - дополняющее напряжение U«, которое необходимо сложить с показанпым па фиг. I (а) «мпульсом, чтобы получить в результате импульс, показанный на фиг. 1 (в), форма которого близка к прямоугольной.

Наиболее часто в существующих импульсных модуляторах применяется схема искусственной линии с корректируюпхей индуктивностью (Li на фиг. 2), рассчитываемой по методу проф. Я- С. Ицхоки, с помощью которой улучшается форма плоской части импульса. При этом форма переднего фронта импульса получается близкой к экспоненте. В этом случае дОПолняюш,ее напряжение f/2 также должно иметь экспоненциальную форму и легко может быть получено с помощью дополн1гтельной цепочки RCi, подключенной параллельно искусственной линии, как это показано на фиг. 2.

Пояснив работу корректирующих элементов в схеме, показанной на фиг. 2.

В исходном состоянии конденсатор Ci будет заряжен до напряжения Е, так же как и конденсаторы С искусственной линив. В момент замыкания коммутирующего устрс-iства К, конденсатор Ci начнет разряжаться через сопротивление R и нагрузкл R , причем в начальп лй момент ток разряда

/:

Если R R:,-- , где - волновог сопротивление искусственной липки, то в момент замыкания ка нагсузке

мгновенно установится напряжение 6ц 0.5 В. По мере разряда конденсатора С ток /; будет уменьптаться по зксноненциальному закону, но одновременно с этим нарастать ток разряда i нскусственной линии. При соответствуюндем подборе величии R и С можно обеспечить постоянство тока через нагрузку общего тока /„бщ г.г -f /, а следовательно, и постоянство действующего на нагрззке напряжения и,„ в течение всего времени действия импульса до момента окончания разряда искусственной линии. Время установления напряжения на нагрузке (длительность фронта формируемого иагаульса) в такой схеме не бзДет зависеть от параметров липни, как это имеет место в обычных схемах, а определится только временем срабатывания коммутирующего устройства /С и паразитными емкостями и индуктивностями нагрузки, монтажных проводов и т. д.

Схема, приведенная на фиг. 2, рассмотрена только для пояснения принципа корректирования формы импу.тьса с помощью дополнительных элементов, так как применение ее приведет к З-худщению заднего фронта форм -фЗ-емого имп)льса.

На фит. 3 приведена схема, работающая по тому же приицину, что и схема фиг. 2, но свободная от указанного выше недостатка.

Как видно, искусственная линия, состоящая из последовательных индуктивностей L и параллельных емкостей С, рассчитываемых обычным способом, дополнена еще одним звеном, состоящим пз последовательной индуктивности LI, щунтнрованной сопротивлением / и емкостью Сз, и из параллельной емкости Ci.

Величины элементов дополнительного звена определя отся из следзюпшх завнсимостей:

С

R R,, Пс.

/

2 - - п

С С,

где:

KM - сопротивление;

С„ - паразитная ел кость нагрузкн.

При выборе величины LI следует иметь в виду, что увеличение ее ЗЛучщает плоскую часть импульса, но вместе с тем зменьщает крзтизкз заднего фронта импульса.

В том случае, если паразитная емкость нагрузкн С .много меньше, чем Ci, формз-лы для расчета R, Cz и С зпрОЩаются И1 с точностью до

--- могут быть представлены в f-i виде;

А А,„ Cj С,,, Cj z -- .

;

Рассмотренная схема может быть с уснехо.м применена и в том случае, если искусственная линия состоит из резонансных или антирезонансных коитзфов. В этом случае величины корректирующих элементов могут быть подобраны экспериментально.

Влияние изменения величины / и Ci на форму вырабатываемого схемой импульса показано на фиг. 4 и фиг. 5.

Следзет учитывать, что рассматриваемая схема по сравнению с обычными имет несколько меньший коэффициент полезного действия изза потери части энергия в сопротивлении jR, а также вырабатывает импульс с увеличенной длительностью.

Предмет изобретения Схема коррекции прямоугольного импульса, формируемого с помощью искусственной линии, состоящей из последовательных индуктивностей L и параллельных емкостей С, рассчитываемых известными способами, или из резонансных или антирезонансных контуров, позволяющая увеличить крутизну переднего фронта импульса, а также выровнять его плоскую часть и отличающаяс я тем, что к линии подключается дополнительное звено, состоящее из

последовательной индуктивности LI, шунтированной сонротивленнем R и емкостью Cz, и из параллельной емкости Ci, причем величины LI, Сь -/ и Со определяются соотношени1ями:

(

О о О н -

Си

1 -

С,

где 1, - сопротивление и С„ паразитная емкость нагрузки.