Устройство стабилизации напряжения импульса Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для питания импульсных генераторов СВЧ большой мощности в установ ках для сварки пластмассовых изделий, а также в установках для уско рения заряженных частиц и передатчиках СВЧ. Известно устройство стабилизации напряжения импульса,в- котором для , стабилизации .напряжения импульса используется лампа усилительного ка када в подмодуляторе в качестве ре гулирующего элемента . Недостатками этого устройства являются низкий КПД и. недостаточная стабильность напряжения импульса из-за разряда накопит-еля. Наиболее близким по технической сущности к Изобретению,является устройство стабилизации напряжения импульса, которое содержит электрон .ную модуляторную лампу, анодом чере огран 1чительный резистор подключенную к входной шине питания и через накопительный конденсатор - к выход ной шине,, катодом соединённую с общей шиной, а управляющей сеткой, через первый резистор подключенной к источнику напряжения смещения и Чере.з второй резистор - к базе транзистора и катоду диода/ анод которо го Соединен с-эмиттером транзистора первый импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключе на к выходу генератора импульсов за пуска, а вторичная - к управля.ющей сетке модуляторной лампы и эмиттеру транзистора, второй импульсный тран сформатор, первичная обмотка которо го включена между выходной и общей шиной, а вторичная первым выводом соединена с общей шиной, и третий резистор, первым выводом соединенный с коллектором транзистора 2 . Недостатком известного устройства является низкая стабильность напряжения импульса, обусловленная нарушением компенсации анода- вершины выходного импульса при изменении нагрузки. Целью изобретения является, повышение стабильности напряжения вы-, ходного импульса.. Поставленная цель достигается ..тем, что в устройство стабилизации напряжения импульса, содержащее электронную модуляторную , ано дом через ограничительный резистор подключенную к входной шине питания и через накопительный конденсатор - к выходной шине, катодом соединенную с общей шиной, а управляющей сеткой через первый резистор подключенной к источнику напряжения смещения и через второй резистор к базе транзистора и непосредственно к катоду диода, анод которого соединен с эмиттером транзистора, первый импульсный трансформаторj первичная обмотка которого подключена к выходу генератора импульсов запуска, а вторичная - к управляющей сетке модуляторной лампы и эмиттеру транзистора, второй импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена между выходной и общей шиной, а вторичная первым выводом соединена с общей ши.ной, третий . резистор, первым выводом соединен- ный с коллектором транзистора, вве- ,. дены дополнительный транзистор, четвертый резистор, стабилитрон, второй импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, причем эмиттер Дополнительного транзистора соединен с первым выводом третьего резистора, второй .вывод которого подключен к общей шине, коллектор дополнительного транзистора подключен к входной шине питания, база соединена с катодом стабилитрона, . анод которого подключен к второму выводу вторичной обмотки второго импульсного трансформатора, а дополнительная обмотка через четвертый резистор включена между базой доЛюлнительнрго транзистора и анодом стабилитрона, причем вторичная и дополнительная обмотки включены встречно. На фиг. 1 приведена схема устройства стабилизадии напряжения импульса; на фиг. 2 - диаграмма работы. Устройствб содержит электронную модуляторную лампу 1 с ограничительным резистором 2 в цепи анода, накопительный конденсатор 3, соединенный с анодЬм и выходной шиной, сетка лампы 1 .через первый резистор 4 соединена с выходом источника 5 смещения и . черей втсэрой рези.стор б - с базой v транзистора 7, эмиттер которого соединен с. анодом дио.да 8 н через вторичн ло обмотку 9 первого импульсного трансформатора 10 - с катодом диода 8 и сеткой лампы 1, первичная обмотка 11 трансформатора 10 соединена с генератором 12 импульсов запуска 12, коллектор транзистора 7 соединен через третий резистор 13 с общей шиной и эмиттером дополнительного транзистора 14/ коллектор которого подключен к дополнительному источнику 15 питания, а база соединена с катодом стабилитрона 16 второй импульсный трансформатор 17, первичная обмотка 18 которого включена между выходной и общей шиной, а вторичная 19 и дополнительная 20 обмотки включены встречно, точки соединения обмоток 19 и 20 подключены к Ч1НОДУ стабилитрона 16, выводы обмоток 19 и 20 подключены/ соответственно к общей шине и через четвертый резистор 21 - к базе дополнительного транзистора 14, Устройство стабилизации напряжения импульсов работает следующим образом, В паузе между импульсами лампа 1 заперта отрицательным напряжением смешения, поступающим на ее сетку от. источника 5 через резистор 4. Транзистор 7. и 14 также заперз. Конденсатор 3 через резистор 2 и обмотку 18 заряжается от внешнего источника +Е высокого напряжения.. При поступлении положительного импульса запуска от источника 12 через импульсный трансформатор 10 и резистор б на базу транзистора 7 последний отпирается, благодаря чему сетка лампы 1 через открытый транзистор 7 и резистор 13 соединяется с общей шиной. В результате лампа 1 отпирается и через нее начи нается частичный разряд конденсатора 3. На выходной шине и обмотке 18 начинается формирование прямоугольного отрицательного выходного импул са 5 (фиг. 2). На обмотках 19 и 20 появляются соответственно/ импульсы отрицательной Е 9 (фиг. 2) и положи тельной полярности. При этом ограничивается на фиксированном уровне Е46 стабилитроном 18. Поскол ку обмотки 19 и 20 включены встречн и последовательи.о, то результирующее напряжение Е поступающее на вход эмиттерного повторителя, оказы вается равным -Б 44 при этом Е 16 const является опорны напряжением, Ej, Е,, , что обеспечи вается выбором соответствующего числа 16 витков обмоток 19 и 20, Е пропорционально амплитуде выходных импульсов ЕВЫ Напряжение Е,) , таким образом, является напряжением ошибки, оно содержит информацию об отклонении амплитуды выходных импульсов ЕgMX от заданного номинала. Напряжение выхода эмиттерного .повторителя 14 поступает через открытый тран.зистор 7 и даод 8 на лампы 1. Таким образом, при появлении тенденции, например, к / увеличению амплитуды выходных импульсов из-за увеличения питающего напряжения, напряжение Е возрастает по абсолютной величине, а напрйжение поддерживается стабильным, в результате напряжение уменьшается (фиг. 2, штриховые линии). Сопротивление лампы1 возрастает, что приводит к уменьшению амплитуды импульсов до тех пор, пока она .не станет равной задайному номиналу4 Благодаря широкой полосе пропускания элементов контура стабилизаЦии в составе импульсного траисфор-. матора 17, эмиттерног-о. повторитё|ля 14 и транзистора 7 обеспечивает|Ся малоинерционность процесса стабилиэации, в результате обеспечивается уменьшение спада -вершины импульсов , обусловленное влиянием разряда накопительного конденсатора 3, Аналогичный результат получается и при вариациях сопротивления нагрузки. Положительный технический эффект от применения пред.пагаемого устройства состоит в повышении стабильнос-1 ти выходного импульсного напряжения как при вариациях напряжения питания, так и при изменении сопротивления нагрузки. -. -

Фиг:г

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ИМПУЛЬСА, содержащее электронную модуляторную лампу, анодом через ограничительный резистор подключенную, к входной шине и:через накопительный конденсатор - к выходной шине, катодом соединенную с общей шиной, а управляющей сеткой, через первый резистор подклю 1енной к источнику напряжения смещения и че рез второй резистор - к базе, транзис/ тора и непосредственно ккатоду диода, анод которого соединен с эмиттером, транзистора, первый импульсный трансформатор, первичная обмотка ко.торого подключена к выходу генератора импульсов запуска, а вторичная к управляющей сетке модуляторной, лампы и эмиттеру транзистора, втрррй импульсный трансфор1матор, первичная обмотка которого включена между выходной и общей шиной, а вторичная первым выводом соединена с общей шиной, третий резистор, первым выводом соединенный с коллектором транзистора , отличающееся тем, что, с целью повьааения стабильности напряжения выходного импульса, в него введены дополнительный трайаистор, четвертый резистор, стабилитрон, второй импульсный трансформатор снабжен дополнительной обмоткой , причем эмиттер дополнительного транзистора соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, коллектор дополнительного транзисто(Л ра подключен к шине введенного дополнительного источника питания база соединена с катодом стабилитрона, анод которого подключен к второму выводу вто)ричной обмотки второго импульсного трансформатора,а дополнительная обмотка через четвертый резистор включена между базой дополнительного транзистора и анодом стасл билитрона, причем вторичная и дополнительная обмотки включены встречно. 00 00 со