Импульсный модулятор Советский патент 1993 года по МПК H03K3/53 

I

г-

)0

оо со

ON 00

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использова- i о в импульсных модулирующих устройствах.

Целью изобретения является повыше- ние КПД У. быстродействия модулятора,

На фиг, 1 представлена принципиальная схема импульсного модулятора.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы на входах и выходах схемы модуля-- тора,

Устройство содержит цепочку из N последовательного vs согласно соединенных транзисторов 1, зашунтированных резисторами 2, N - 1 диодов 3, N последовательно соединенных источников питания 4,первый источник управляющего сигнала 5, импульсный трансформатор 6 с первичной и вторичной обмотками 7,8, нагрузкой 9, второй источник управляющего сигнала 10, допол- нительный транзистор 11, накопительный конденсатор 12 и N - 1 конденсаторов 13, при этом выход первого источника управляющего сигнала 5 соединен с базой первого транзистора цепочки транзисторов 1, эмит- тер которого соединен с общей шиной, выход второго источника управляющего сигнала 10 соединен с базой дополнительного транзистора 11, коллектор которого подключен к отрицательному полюсу перво- го источника титзнмя 4, э эмиттер дополнительного транзистора 11 соединен с общей шиной, база каждого транзистора цепочки транзисторов 1, начиная со второго до N, соединена с первым выводом соответству- ющего конденсатора 13 и катодом соответствующего диода 3, анод которого подключен к точке соединения положительного полюса предыдущего источника питания 4, начинай с первого, с отрицательным полюсом последующего источника питания 4, при этом положительный полюс N-ro источника питания 4 соединен с первым выводом накопительного конденсатора 2,второй вывод которого соединен через первичную обмотку 7 импульсного трансформатора 6 с общей шиной.

Устройство (фиг, 1) работает следующим образом. В статическом состоянии управляющие сигналы на выходах 5, 10 отсутствуют, конденсатор 12 разряжен, напряжение на нагрузке 3 равно нулю. При прмходе сигнала отрицательной полярности на выход 10 (фиг. 2)транзистор 11 открывается и начинается заряд конденсатора 12, 13. причем .длительность отрицательного ммпульса с выхода 10 выбирается такой, чтобы конденсаторы 12, 13 успели зарядиться до требуемого напряжения. После окончания импульса с выхода 10 приходит

управляющий импульс с выхода 5 (фиг. 2), транзисторы 1 открываются и конденсаторы 12,13 начинают разряжаться. Энергия,запа- сенная в конденсаторах 13, поддерживает открытыми транзисторы 1, начиная со второго до N-ro, а конденсатор 12 формирует напряжение на первичной обмотке 7 импульсного трансформатора б, которое трансформируется во вторичную обмотку 8 и нагрузку 9. При этом при открытых транзисторах 1 ток от источников питания 4 практически не потребляется, т. к. транзистор 11 закрыт. После окончания импульса с выхода 5 транзисторы 1 закрываются и напряжение на нагрузке 9 снова уменьшается до нуля. Таким образом обеспечивается быстрый заряд конденсаторов 12, 13 (с малой постоянной времени) в паузе между основными импульсами на выходе 5 и устраняется протекание паразитного тока от источника питания 4 через транзисторы 1 во время основных импульсов с выхода 5, т. е. повышается КПД модулятора. Транзистор 11 может иметь значительно более низкое быстродействие и следовательно может быть рассчитан на более высокое напряжение. При этом одновременно путем уменьшения или увеличения длительности импульса на выходе 10 возможно регулирование амплитуды выходного импульса на нагрузке 9 (за счет изменения времени заряда конденсаторов 12, 13).

Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий цепочку из N последовательно и согласно соединенных транзисторов, зашунтированных резисторами, N - 1 диодов, N последовательно соединенных источников питания, первый источник управляющего сигнала, выход которого соединен с базой первого транзистора цепочки транзисторов, эмиттер которого соединен с общей шиной, им- пульсный трансформатор, вторичная обмотка которого зашунтирована нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и КПД модулятора, в него введены второй источник управ- ляющего сигнала, дополнительный транзистор противоположного типа проводимости по отношению к транзисторам цепочки транзисторов, накопительный конденсатор и N - 1 конденсаторов, при этом база дополнительного транзистора подключена к выходу второго источника управляющего сигнала, коллектор дополнительного транзистора подключен к отрицательному полюсу первого источника питания, а эмиттер дополнительного транзистора соединен с общей шиной, база каждого транзистора цепочки транзисторов, начиная с второго до N-ro соединена с первым выводом соответствующего конденсатора и катодом соответствующего диода, анод которого подключен к точке соединения положительного полюса предыдущего источника питания, начиная с первого, с

отрицательным полюсом последующего источника питания, при этом положительный полюс N-ro источника питания соединен с первым выводом накопительного конденсатора, второй вывод которого соединен через первичную обмотку импульсного трансформатора с общей шиной.

Импульсный модулятор используется в импульсных модулирующих устройствах. Устройство содержит N транзисторов 1, N резисторов 2, N -1 диодов 3, N источников питания 4, 2 источника управляющего сигнала 5. 10, 1 импульсный трансформатор с первичной и вторичной обмотками 7, 8, 1 нагрузку 9, 1 дополнительный транзистор 11,1 накопительный конденсатор 12 и N -1 конденсаторов 13. 2 ил.