Устройство для моделирования импульсных помех Советский патент 1992 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при испытаниях аппаратуры на помехозащищенность.

Известно устройство для моделирования импульсных помех 1, содержащее исследуемую аппаратуру фильтр, входы которого соединены с источником питающего напряжения, а выходы через разделительные конденсаторы подключены к нагрузочному резистору и к выходу накопителя, вход которого соединен с выходом до- полнительного источника питающего напряжения, а также тиристорный формирователь длительности импульсов, управляющие входы которого подключены к генератору управляющих импульсов.

Недостатком устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство

для моделирования импульсных помех 2, содержащее первый источник питающего напряжения, фильтр, разделительный трансформатор, задающий генератор, тиристорный формирователь импульсов, нагрузочный резистор, ограничительный резистор, накопитель, второй источник питания, подключенный к входам накопителя, один выход которого непосредственно, а другой через ограничительный резистор подключен к входам тиристорного формирователя импульсов, соединенного управляющими входами с выходами задающего генератора, а выходами - с нагрузочным резистором и через разделительный трансформатор с одной из выходных шин фильтра, входы фильтра подключены к источнику питающего напряжения, управляемый ключ, выходы которого подключены параллельно тиристорному формирователю импульсов, а управляющие входы - к дополнительным входам задающего генератора

сл С

1

00

сл о

Однако в данном устройстве нет возможности формировать импульсы заданной формы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования импульсных помех заданной формы.

Для достижения поставленной цели в устройство для моделирования импульсных помех, сбдер жащее первый и второй источ- HHIUI питания, первый накопитель энергии, первый управляемый ключ, формирователь импульсов, фильтр, ограничительный резистор, разделительный трансформатор и задающий генератор, причем выходы первого источника питания подключены к входам фильтра, одна из выходных шин которого соединена с-выводами первичной обмотки разделительного трансформатора выходы второго источника питания подключены к входам первого накопителя энергии, один вывод которого соединен с первым выводом первого управляемого ключа и с первым выводом формирователя импульсов, управляющие входы которых подключены к первому, второму иг третьему выходам задающего генератора соответстёеннб, один вывод ограничительного резистора соединен с вторым выводом первого управляемого ключа и входами формирователя импульсов, введены второй управляемый ключ и второй накопитель энергии, причем первый вывод второго управляемого ключа подключен к первому выводу формирователя импульсов, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго управляемого ключа непосредственно и через второй накопитель энергии подключен к другому выводу первого накопителя энергии, соединенного с первым выводом вторичной обмотки разделительного трансформатора, второй вывод которой подключен к другому выводу ограничительного резистора, управляющий вход второго управляемого ключа соединен с четвертым выходом задающего генератора, второй управляемый ключ содержит последовательно соединенные тиристор и катушку индуктивности, зашунтированные последовательно соединенным резистором и диодом, катод которого соединен с первым выводом второго управляемого ключа и анодом тиристора, управляющий электрод и катод которого являются управляющим входом второго управляемого ключа, вторые выводы катушки индуктивности и резистора являются вторым выводом второго управляемого ключа

На фиг. 1 представлено устройство для моделирования импульсных помех: на фиг

2 - импульсы управления и временные диаграммы.

Устройство содержит первый источник питания 1, соединенный с входом фильтра

5 2, первый выход которого через первичную обмотку разделительного трансформатора 3, а второй непосредственно подключены к выходным клеммам 4, один из выводов вторичной обмотки разделительного трансфор0 матора 3 подключен к второму выводу первого 5 и выводу второго 6 накопителей энергии, другой вывод разделительного трансформатора 3 подключен к первому выводу ограничительного резистора 7.

5 Выводы второго источника питания 8 подключены к входам первого накопителя энергии 5 соответственно, один вывод которого соединен с первым выводом первого управляемого ключа 9, первым выводом вто0 рого управляемого ключа 10, первым выводом формирователя импульсов 11, второй вывод второго управляемого ключа 10 соединен с вторым выводом формирователя импульсов 11 и через второй накопитель

5 энергии б подключен к другому выводу первого накопителя энергии 5, управляющие входы ключа 9 подключены к четвертому каналу (выходу) задающего генератора 12, управляющие входы ключа 10 подключены

0 к первому каналу задающего генератора 12, Первый управляющий вход и первый выход формирователя импульсов 11 подключены к второму каналу задающего генератора 12.

5 Второй управляющий вход и второй выход формирователя импульсов 11 подключены к третьему каналу задающего генератора 12. Накопитель 5 включает зарядный дроссель 13 и конденсатор 14.

0 Первый управляемый ключ содержит диоды 15, 16, последовательно соединенные конденсатор 17, катушку индуктивности 18, тиристор 19, катод которого соединен с выходом ключа 9, катодом диода

5 15 и анодом диода 16, управляющий элект- род и катод тиристора 19 соединены с соответствующими управляющими входами ключа 9, анод тиристора 19 - с катодом диода 16, анод диода 15 соединен с второй

0 обкладкой конденсатора 17 и вторым выводом управляемого ключа 9.

Второй управляемый ключ содержит последовательно соединенные тиристор 20 и катушку индуктивности 21, зашунтирован55 ные последовательно соединенными резистором 22 и диодом 23, катод которого соединен с первым выводом второго управляемого ключа 10 и анодом тиристора 20, управляющий электрод и катод которого яв- ляются управляющим входом второго управляемого ключа 10, вторые выводы катушки индуктивности 21 и резистора 22 являются вторым выводом второго управляемого ключа 10.

Формирователь импульсов содержит тиристоры 24 и 25, аноды которых соединены с первым и вторым выводом формирователя импульсов 11 соответственно, а управляющие электроды тиристоров 24 и 25 и катоды соединены с соответствующими выходными выводами формирователя импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии накопитель энергии 5 заряжен до напряжения второго источника питания 8, запускающий тиристор 24, шунтирующий тиристор 25, перекачивающий тиристор 20, тиристор 19 ключа 9 закрыты, конденсатор 17 ключа 9 заряжен до напряжения второго источника питания 8, по цепи: - источник питания 8, зарядный дроссель 13, зарядный диод 1 б, катушка индуктивности 18, конденсатор 17, резистор, вторичная обмотка разделительного трансформатора 3, общая шина второго источника питания 8.

Четырехканальный задающий генератор 12с четырьмя гальванически развязанными выходами обеспечивает выработку управляющих импульсов для тиристорного формирователя импульсов 11, первого управляемого ключа 9, причем время задержки TQ импульса третьего канала относительно импульса второго канала определяет длительность выходного импульса на нагрузке.

В начальный момент времени to от первого канала задающего генератора 12 открывается тиристор 20, что приводит к заряду накопителя энергии 6 через катушку индуктивности 21.

В момент времени ti от второго,и третьего каналов задающего генератора 12 открываются в формирователе 11 тиристоры 24 и 25, что приводит к постепенному разряду накопителей энергии 5 и 6 через резистор 7, вторичную обмотку разделительного трансформатора 3 на общую шину второго источника питания 8.

На нагрузке формируется передний фронт и вершина импульса помехи.

Вершина импульса спадает по экспоненциальному закону с постоянной времени, равной произведению сопротивления резистора 7 и вторичной обмотки разделительного трансформатора 3 на суммарную емкость подключенных накопителей энергии.

В момент времени ta ti+ То (где г0 - длительность импульса на нагрузке) от третьего и четвертого каналов открывается шунтирующий тиристор 25 формирователя 5 11 и тиристор 19 ключа 9 (при этом накопитель энергии 5 продолжает разряжаться через тиристор 24, резистор 7, вторичную обмотку разделительного трансформатора 3 на общую шину второго источника пита0 ния 8), в контуре начинается колебательный процесс, на фиг. 2-17 - напряжение на конденсаторе 17, на фиг. 2-19 - ток колебательного контура, при этом через тиристор 24 формирователя 11 протекает суммарный

5 ток колебательного контура ключа 9, накопителя энергии 5, определяемого сопротивлением резистора 7 и вторичной обмотки разделительного трансформатора 3, когда максимальное значение через рези0 стор 7 меньше амплитуды тока колебательного контура, анодный ток тиристоров 19 и 24 в момент времени т.з становится райным нулю и затем переходит в цепь встречного коммутирующего диода 15.

5 . Во время протекания тока через коммутирующий диод 15 происходит восстановление запирающей способности тиристоров, в момент спада анодного тока диода 15 к нулю происходит восстановление напряжения

0 на коммутирующем конденсаторе 17 и отключение цепи разряда накопителя энергии 5 от тиристорного формирователя импульсов 11.

Тиристор 25 служит для формирования

5 заднего фронта импульса по экспоненциальному закону и остается в проводящем состоянии до разряда второго накопителя энергии 6 на нагрузку. При этом формируется спад импульса с постоянной времени,

0 равной произведению емкости второго на - копителя энергии 6 на сопротивление ограничивающего резистора 7 и вторичной обмотки разделительного трансформатора 3.

Для обеспечения надежной работы

5 (коммутации) тиристоров необходимо, чтобы период собственных колебаний контура был в три раза больше времени выключения тиристоров, а амплитуда тока колебательного контура в два раза больше максимально0 го тока через резистор 7 и вторичную обмотку разделительного трансформатора 3.

Величина задержки между подачей импульсов с выходов задающего генератора 12

5 дискретно регулируется и определяет длительность формирующего импульса Формула изобретений 1. Устройство для моделирования импульсных помех, содержащее первый и второй источники питания, первый накопитель энергии, первый управляемый ключ, формирователь импульсов, фильтр, ограничительный резистор, разделительный трансформатор и задающий генератор, причем выходы первого источника питания подключены к входам фильтра, одна из выходных шин которого соединена с выводами первичной обмотки разделительного трансформатора, выходы второго источника пита- ния подключены к входам первого накопителя энергии, один вывод которого соединен с первым выводом первого управляемого ключа и с первым выводом формирователя импульсов, управляющие входы которых подключены к первому, второму и третьему выходам задающего генератора соответственно, один вывод ограничительного резистора.соединен с вторым выводом первого управляемого ключа и входами формирователя имг(ульсов, отличающее- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования импульсных помех заданной формы, в него введены второй управляемый ключ и второй накопитель энергии, причем первый вывод второго управляемого ключа подключен к первому выводу формирователя импульсов, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго управляемого ключа непосредственно и через второй накопитель энергии подключен к другому выводу первого накопителя энергии, соединенного с первым выводом вторичной обмотки разделительного трансформатора, второй вывод которой подключен к другому выводу

ограничительного резистора, управляющий вход второго управляемого ключа соединен с четвертым выходом задающего генерато- ра.

2. Устройство по п. 1,отл ича ю щее- с я тем, что второй управляемый ключ содержит последовательно соединенные тиристор и катушку индуктивности, зашун- тированные последовательно соединеннымй резистором и диодом, катод которого соединен с первым выводом второго управляемого ключа и анодом тиристора, управляющий электрод и катод которого являются управляющим входом второго управляемого ключа, вторые выводы катушки индуктивности и резистора являются вторым выводом второго управляемого ключа.

Изобретение относится к моделирующим устройствам аналого-вычислительной техники и может быть использовано при испытаниях аппаратуры на помехозащищенность. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования импульсных помех заданной формы. Эта цель достигается за счет введения второго управляемого ключа, второго накопителя энергии. Устройство формирует импульсы заданной формы и длительности, если в качестве нагрузки использовать соленоид. 1 з. п, ф-лы, 2 ил.

.-Л

Фиг.1