Ключевой генератор Советский патент 1986 года по МПК H03B11/00 H03K3/53 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в передающих устройствах.

Целью изобретения является повышение надежности устройства при сохранении амплитудной и временной стабильности выходного сигнала.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема ключевого генератора; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Ключевой генератор содержит синхронизатор 1, источник 2 питания, зарядный тиристор 3, зарядный дроссель 4, разрядный дроссель 5, трансформатор 6, накопительный конденсатор 7, разрядный тиристор 8, нагрузку 9, в состав которой входят звено 10 сжатия и LC-контур 11,. Синхронизатор 1 содержит задающий генератор 12, формирователь 13 видеоимпульсов, злемент 14 совпадения и элемент 15 задержки. Ключевой генератор также содержит ограничитель 16 напряжения, дополнительный тиристор 17, дополнительный дроссель 18, блок 19 управления, который содержит первый диод 20э первьй резистор 21э конденсатор 22,, второй диод 23 и второй резистор 24.

Отрицательный полюс источника 2 питания соединен с общей шиной непосредственно, а его положительньй полюс - через последовательно соединенные зарядный тиристор 3, зарядный дроссель 4 и разрядный тиристор 8, параллельно которому включены последовательно соединенные разрядный дроссель 5, первичная обмотка трансформатора 6, вторичная обмотка которого присоединена к нагрузке 9, в состав которой входят звено 10 сжатия и LC-контур 11, и накопитель- ньш копденсатор 7, Синхронизатор 1 содержит последовательно соединенные задающий генератор 12, формирователь 13 видеоимпульсов, злемент 14 совпадения и элемент 15 задержки, причем второй вход элемента 14 сов- падения подключен к выходу задаЩе - го генератора 12.

Положительный полюс источника 2 питания соединен с первым выводом ограничителя 16 напряжения, второй вывод которого подключен к катоду дополнительного тиристора 17 и первому выходному выводу блока 19 управления, второй выходной вывод которо

5

0

5

0

5

0

5

0

го соединен с управляюгцим электродом дополнительного тиристора 17, анод которого через дополнительный дроссель 18 подключен к объединенным выводам первичной обмотки трансформатора 6 и накопительного конденсатора 7. Дополнительная обмотка зарядного дросселя 4 соединена с входными выводами блока 19 управления.

Первые выводы первого и второго резистров 21 и 24 и анод второго диода 23 объединены и подключены к первому входному и первому рыходно- му выводам блока 19 управления, катод диода 20 соединен с вторым входным выводом блока 19 управления, а его анод - с вторым выводом первого резистора 21 и первым выводом конденсатора 22, второй вывод которого. подключен к катоду второго диода 23, второму выводу второго резистора 24 и второму выходному выводу блока 19 управления.

Ключевой генератор работает сле- ,дующим образом.

В исходном состоянии накопительный конденсатор 7 заряжен до некоторого отрицательного напряжения и (фиг. 2а). С приходом от синхронизатора 1 первого в пакете импульса на управляющий электрод зарядного тиристора 3 (момент tjj, фиг. 2а) начинается резонансный заряд накопительного конденсатора 7 от источника 2 до напряжения сц. (фиг. 2а),при этом UCH, 2E(,-Uc , где Е - напряжение источника питания 2. По следующему синхроимпульсу (момент t, фиг.2а), поступающему на управляющий электрод разрядного тиристора 8, происходит перезаряд Накопительного конденсатора 7 до некоторого отрицательного напряжения и, , определяемого коэффициентом перезаряда накопительного конденсатора 7, и формирование радиоимпульса в нагрузке 9 зарядно-разряд- ной цепи (фиг. 2ж). По следующему синхросигналу (момент t, фиг, 2а) происходит очередной резонансный заряд накопительного конденсатора 7 до напряжения Иснг большего, чем

и

СИ, , т.е. возникает паразитная амплитудная модуляция напряжения на накопительном конденсаторе. При этом во время заряда через зарядный дрос- 55 сель протекает ток синусоидальной формы (фиг. 26), а напряжение на нем меняется по закону косинуса (фиг. 2в),

3

Устранение паразитной амплитудной модуляции происходит следующим образом.

В блоке 19 управления происходит вьщеление отрицательной части напря- жения на дополнительной обмотке зарядного дросселя 4 (фиг.2г) и дифференцирование полученного напряжения (фиг.2д). Временное положение выходных импульсов блока 19 управле- ния (фиг. 2д) соответствует моменту окончания заряда накопительного конденсатора 7, При поступлении этих импульсов на управляющий электрод тиристора 17 он открывается (момент tj, фиг. 2а) и происходит разряд накопительного конденсатора 7 через дроссель 18, тиристор 17 и ограничитель 16 напряжения на источник 2 питания (интервал t -t) , фиг. 2а) . до напряжения Ед+и„,р , где - напряжение порога ограничения дополнительной разрядной цепи (ток изображен на фиг. 2е). При этом величину UO,P следует выбрать таким обра- зом, что

Eo+Uorp UCH,для обеспечения оптимального энергетического режима работы генератора.

В момент tg (фиг. 2а) поступает синхроимпульс на управляющий электрод разрядного тиристора 8, происходит перезаряд накопительного конденсатора 7 до напряжения U,. и формирование в нагрузке 9 радиоимпульса (фиг. 2ж). Далее процесс, описанный выше, повторяется.

В результате при формировании следующих радиоимпульсов пакета накопительный конденсатор всегда заряжается до величины U. , т.к. при постоянном коэффициенте перезаряда накопительного конденсатора заряд его начинается от одинакового значения напряжения - , при этом радиоимпульс формируется всегда при напряжении на накопительном конденсаторе, равном , , а напряжение источника питания Eg можно выбрать таким образом, что напряжение

5 0 5

о

5

0

5

484

и.., будет равно установившемуся

п 2

значению заряда накопительного конденсатора.

В известном устройстве для устранения паразитной амплитудной модуляции используется высокостабильный дополнительный источник питания, подключение которого осуществляется с помощью сложного синхронизатора и коммутатора. Это приводит к понижению надежности устройства. Кроме того, требование стабильности дополнительного источника приводит к тому, что в настоящее время такие генераторы имеют неравномерность амплитуды радиоимпульсов не менее 5% (например, ключевой генератор станции РСДН-10).

в предлагаемом устройстве задача устранения паразитной амплитудной модуляции решена более простыми средствами, без дополнительного источника питания. С помощью введенного блока управления фиксируется момент окончания заряда накопительного конденсатора и формируется управляющий сигнал на дополнительный тиристор, после чего накопительный конденсатор разряжается до определенной заданной величины. Поэтому к моменту появления разрядного синхроимпульса напряжение на накопительном конденсаторе имеет одно и то- же фиксированное значение, т.е. паразитная амплитудная модуляция устранена. При этом задача решается с помощью ограничителя напряжения, дополнительных тиристора и дросселя, а также блока управления, выполненного, например, на двух диодах, двух резисторах и конденсаторе, при этом упрощается синхронизатор. Надежность введенных устройств выше, чем надежность дополнительного источника питания и коммутатора, что приводит к повышению надежности генератора в целом. Кроме того, исключение дополнительного источника питания позволило уменьшить амплитудную неравномерность радиоимпульсов до 1%.

1 X

ВНИИПИ Заказ 8537/56/Тираж 871 Подписное Филиал ППП Патент j г.Ужгород, ул.Проектная, 4