Устройство автоматического согласования выходного сопротивления генератора с нагрузкой Советский патент 1988 года по МПК H03H7/40 

§ (Л

действия и точности согласования при увеличении диапазона уровней мощности сигнала отраженной волны, Устр-во содержит блоки 1 и 8 ввода данных, блоки 2 и 9 сравнения, исполнительный эл-т 3, генератор 4 сигналов ВЧ, рефлектометр 5, блок 6 согласования, нагрузку 7, блок 10 исполнительных эл-тов. Вновь введены эл-т ИЛИ 11,

формирователь 12 управляющих сигналов, преобразователь 13 напряжение - частота. По п.2 ф-лы блок 1 содержит последовательно соединенные шину, селектор-мультиплексор, дешифратор и управляющий источник питания, управляющие входы к-рого подключены к выходам дешифратора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в установках для высокочастотного индукционного и диэл. нагрева, для возбуждения низкотемпературной плазмы. Цель изобретения - повышение быстро

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в установках для высокочастотного индукционного и диэлектрического нагрева, а также для возбуждения низкотемпературной плазмы, например, при ион но-плазменной и плазмохимической обработке деталей и узлов электронной техники.

Целью изобретения является повышение быстродействия и повышение точности согласования при увеличении диапазона уровней мощности сигнала отраженной волны.

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства автоматического согласования выходного сопротивления генератора с нагрузкой на фиг.2 - структурная электрическая схема устройства с раскрытием блоков первого блока ввода данных, первого блока сравнения, второго блока сравнения, блока исполнительных элементов и формирователя управляющих сиг- налош и их функциональных взаимосвязей. I .

Устройство автоматического согласования выходного сопротивления генератора с нагрузкой содержит последовательно соединенные первый блок 1 ввода данных, первый блок 2 сравнения, исполнительный элемент 3, генератор 4 сигналов высокой частоты, рефлектометр 5, блок 6 согласования и нагрузку 7, последовательно соединенные второй блок 8 ввода данных, второй блок 9 сравнения и блок 10 исполнительных элементов, который через элемент ИЛИ 11 соединен с формирователем 12 управляющих сигналов.

0

f0

5

0

5

0

к второму входу которого подключен преобразователь 13.напряжение - частота, входы сигналов отраженной волны первого и второго блоков сравнения объединены и подключены к выходу сигнала отраженной волны рефлектометра 5, входы сигнала падающей волны первого и второго блоков сравнения объединены и подключены к выходу сигнала падающей волны рефлектометра, выход блока 10 исполнительных элементов соединен с входом управления блока 6 согласования, вход преобразователя 13 соединен с выходом сигнала отраженной волны рефлектометра, первый и второй установочные выходы и вход блока 10 исполнительных элементов, который через элемент ИЛИ 11 соединен с формирователем 12 управляющих сигналов, к второму входу которого подключен преобразователь 13 напряжение - частота. Входы сигналов отраженной волны первого и второго блоков сравнения объединены и подключены к выходу сигнала отраженной волны рефлектометра 5, входы сигнала падающей волны первого и второго блоков сравнения объединены и подключены к выходу сигнала падающей волны рефлектометра, выход блока 10 исполнительных элементов соединен с входом управления блока 6 согласования, вход преобразователя 13 соединен с выходом сигнала отраженной волны рефлектометра, первый и второй установочные выходы и вход блока 10 исполнительных элементов соединены соответственно с первым и вторым входами и выходом элемента ИЛИ 11, управляющие входы формирователя 12 управляющих сигна- л ов подключены к соответствующим

1370 исполнительсчетным входам блока 10 ных элементов.

Первый блок 1 ввода данных содержит последовательно соединенные шину 14, селектор-мультиплексор 15, дешиф- .ратор 16 и управляемый источник 17

подключены к выходам дешифратора. Первый блок 2 сравнения содержит последовательно соединенные компаратор 18 и элeмeнt ИЛИ-НЕ 19. Первый вход компаратора 18 подключен к выходу управляемого источника 17 питания, а вторые входы компаратора 18 и элемента ИЛИ-НЕ 19 соединены с выходами сигналов соответственно отраженной и падающей волн рефлектометра. Выход элемента 19 подключен к входу исполнительного элемента 3.

Второй блок 9 сравнения содержит усилители 20 и 21, первые входы которых подключены к выходам соответственно отраженной и падающей волн ре(}шектометра. Второй вход усилителя 20 соединен с вькодом второго блока 8 ввода данных, а второй вход усилителя 21 - с источником опорных напряжений (не показан). Выходы усилителей 20 и 21 подключены к соответ ствующим входам компаратора 22,

Блок 10 содержит элементы И 23 и 24, счетчики 25 и 26, блок 27 сравнения кодов, генератор 28 коротких импульсов, триггеры 29 и 30, а также элемент 31 задержки.

Формирователь 12 содержит последовательно соединенные элемент И-НЕ 32, счетчик 33 и дешифратор 34.

Управляющие выходы дешифратора 34 соединены с первыми входами соответствующих элементов 23 и 24, а вторые входы элементов 23 и 24 соединен между собой и подключены к выходу генератора 28, Выходы элементов 23 и

24через счетчики 25 и 26 соответственно подключены к входам блока 27, установочный вход которого соединен с выходом элемента 22 в блоке 9, Выход блока 27 соединен с S-вхо- дом триггера 29. Прямой выход последнего подключен к второму входу согласующего устройства 6. Кроме того, выход триггера 29 соединен с первым входом элемента ИЛИ 11, второй вход которого подключен к прямому выходу триггера 30, а выход через элемент

31 - к установочным входам счетчиков

25и 26, к первому входу формирова

0724

0

0

25

Q

теля 12, т.е. к первому входу элемен- та И-НЕ 32 и к R-входу триггера 30, Второй вход элемента 32 соединен с выходом преобразователя 13 напряжение - частота.

Устройство автоматического согласования выходного сопротивления генератора с нагрузкой работает следующим образом.

Генератор 4 вырабатывает электрические колебания высокой частоты, которые через последовательно соединенные рефлектометр 5 и блок 6 поступа- 15 ют в нагрузку 7, Сигнал управления, устанавливающий уровень выходной мощности генератора 4, формируется первым блоком 2 сравнения, на входы которого поступают сигналы с вьпсода первого блока 1 ввода данных и с выходов сигналов отраженной и падающей волн рефлектометра 5. Управление генератором 4 производится посредством исполнительного элемента 3, Управление блоком 6 согласования производится с помощью блока 10 исполнительных элементов, на который поступают сигналы с выхода второго блока 9 сравнения и формирователя 12,

Выходной сигнал второго блока 9 сравнения формируется в соответствии с поступающими на него сигналами с выхода второго блока 8 ввода данных и с выходов сигналов отраженной и па- 36 дающей волн рефлектометра 5.

Сигнал отраженной волны с рефлектометра 5 поступает через преобразователь 13 на формирователь 12, на который через элемент ИЛИ 11 поступают сигналы с выходов блока 10, С выходов формирователя 12 сигналы подаются на счетные входы блока 10 и также используются для формирования сигналов управления блоком 6,

В исходном состоянии счетчики 25, 26 и 33 обнулены, триггеры 29 и 30 находятся в нулевом состоянии, а уровень мощности генератора 4 задается значением выходного напряжения управляемого источника 17, Это напряжение изменяется с помощью дешифратора 16, на входы которого подаются соответствующие сигналы с выходов селектора мультиплексора 15, При включении генератора 4 на неизвестную нагрузку регулируемая величина, т.е. отраженная мощность, в общем случае отличается от заданной, а направление изменения этой.величины является про40

45

50

55

иэвольным. Сигнал рассогласования, который вырабатывается компаратором 18, поступает в элемент 19, на который подается также сигнал падающей волны рефлектометра 5. При достаточном уровне последнего, что свидетельствует об установлении режима генератора, сигнал рассогласования поступает в исполнительный элемент 3.

В усилителе 20 сигнал отраженной волны сравнивается с выходным сигналом второго блока 8 ввода данных, а сигнал падающей волны сравнивается в усилителе 21 с сигналом источника опорного напряжения (не показан). В компараторе 22 определяется соответствие уровней сигналов отраженной и падающей волн заданным значениям. При наличии такого соответствия с выхода компаратора 22 на блок 10 подается сигнал, разрещающий работу блока 10, который поступает на управляющий вход блока 27.

Импульсный сигнал, пропорциональный отраженной мощности, поступает с выхода преобразователя 13 на вход формирователя 12 и при отсутствии второго сигнала на элементе 32 совпадения проходит через счетчик 33 на соответствующий выход дещифратора 34. Первый импульс поступает на выход элемента 23, разрешая прохождение коротких импульсов с генератора 28 на вход счетчика 25 и на первый вход блока 27 в течение периода времени между первым и вторым импульсами с выхода преобразователя 13.

В течение времени между вторым и третьим импульсами аналогичным образом короткие импульсы проходят через элемент 24 на второй вход схемы 27. Если количество импульсов на первом входе блока 27 меньще, чем на втором, что соответствует увеличению отраженной мощности, на его выходе возникает импульс, который, поступая на S- вход триггера 29, вызывает его переброс в единичное состояние и, соответственно, - реверс управляющего воздействия в блоке 6. В противном случае реверса не происходит, т.е. изменение осуществляется в сторону уменьшения отраженной мощности.

Сброс счетчиков и триггера 30 осуществляется следующим образом: в первом случае - после появления выходного импульса блока 27 на входе элемента 11, во втором - после появления

0

5

0

5

0

5

0

В

0

5

третьего импульса на S-входе триггера 30. В обоих случаях задержанный элементом 31 выходной сигнал элемента 11 обнуляет указанные элементы и запрещает прохождение импульсов с преобразователя 13 на время действия импульса сброса. Таким образом, согласование осуществляется при минимуме отраженной мощности.

Формула изобретения

а7137072А8

ввода данных содержит последователь- тор-мультиплексор, дешифратор и уп- но соединенные шину данных, селек- равляемый источник питания.

7

- I

I Ч I зл I |и

Гирг,,

фиг. 2