Импульсный модулятор Советский патент 1978 года по МПК H03K7/02 H03K3/53 

Изобретение относится к высоковольтной импульсной технике, предназначено для использования в .системах импульсного питания высокочастотных приборов (клистронов и магнетронов), применяемых в электрофизической аппаратуре, в радиолокации, в радиосвязи. Известен импульсный модулятор со стабилизацией плоской части импульса, содержащий последовательно соединенные высоковольтный выпрямитель, зарядный резистор, накопительный конденсатор и нагрузку, подключенную к конденсатору через импульсный трансформатор. В цепь разряда между накопителем и вторым выводом первичной обмотки трансформатора включен модуляторный триод. Схема снабжена цепью отрицательной обратной связи, снимаемой с емкостного делителя, подключенного параллельно нагрузке, и подаваемой через усилитель на управляющую сетку модуляторного триодаDI Сложная амплитудно-фазовая зависимость замкнутой системы с обратной связью от частоты, связанная с наличием в ней импульсного трансформатора, способствует возбуждению системы. Цель изобретения - повышение устойчивости работы модулятора. Достигается заданная цель тем, что в импульсный модулятор, содержащий источник питания, с положительным полюсом которого через последовательно соединенные зарядное устройство и накопитель энергии, соединена нагрузка, нормально закрытый разрядный коммутирующий элемент, включенный между входом накопителя энергии и отрицательным полюсом источника питания и зправляемый с выхода генератора запускающих импульсов, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом накопителя энергии, введены источник положительного напряжения смещения и дополнительный конденсатор, причем вторая обкладка конденсатора соединена через резистор с выходом зарядного устройства и непосредственно - с катодом диода, анод которого соединен с .выходом источника положительного напряжения смещения и через дополнительный конденсатор - с управляющим электродом разрядного коммутирующего элемента. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого импульсного модулятора, на фиг. 2 представлены

1феменные диаграммы напряжений .и токов 3 точках схемы, отражающих принцип стабилизации.

Источник питания 1 -высоковольтный выпрямитель - через зарядное устройство 2 - резистор - соединен с накопителем энергией 3 и с анодом модуляторной лампы 4. С другой стороны накопитель через нагрузку 5 соединен со вторым зажимом источника питания и с катодом лампы, на управляющую сетку которой через конденсатор 6 подаются импульсы -подмодулятора и через резистор 7 - отрицательное напряжение смешения - Ei. Конденсатор 8 цепи обратной связи с одной стороны подключен к точке соединения накопителя и нагрузки, а с другой через резистор 9 - к аноду модуляторной лампы и через последовательно соединенные диод 10 и конденсатор 11 - к сетке лампы, причем на указанный диод через резистор 12 подается положительное напряжение смещения Е з.

Модулятор действует следующим образом. В исходном состоянии накопитель 3 заряжен до напряжения источника питания 1. Конденсатор 8 заряжен до того же напряжения через зарядное устройство 2, резистор 9 и нагрузку. Модуляторная лампа 4 закрыта смещением - Е., диод 10 также закрыт. При поступлении на сетку лампы импульса положительной полярности она открывается, и накопитель 3 разряжается через лампу и нагрузку 5, в результате чего на нагрузке формируется импульс напряжения отрицательной полярности. Во время формирования верщины импульса напряжение с нагрузки подается через конденсатор 8 на катод диода 10. Выбором напряжения смещения Е, на диоде 10 подбирают момент его открытия, после чего амплитуда импульса, подводимого к сетке лампы, фиксируется на выбранном уровне. В момент стабилизации верщины импульса через ограничительный диод 10 протекает импульс тока

. I,o {Ue-Uv)-(Urr+U3):R..«.n ,

где Us величина постоянного напряжения на конденсаторе 8;

и.; - импульс напряжения на нагрузке 5 Un -импульс напряжения подмодулятора;

и,з - напряжение на левой обкладке накопителя 3; .

аыхгГ выходное сопротивление подмодулятора (выходным сопротивлением модулятора можно пренебречь).

Колебания верщины импульса на нагрузке 5 значительно ослабевают благодаря тому, что они поступают на управляющую

сетку лампы в противофазе колебаниям на верЩине импульса подмодулятора. Наклон верщины полностью компенсируется, так как уменьшение амплитуды на нагрузке 5 приводит к повышению уровня ограничения диода 10 и большему открыванию лампы 4.

Во время импульса ток, проходящий через диод 10, подзаряжает конденсатор 8, и происходит дополнительный подъем уровня ограничения. Выбором емкости конденсатора 8 можно установить необходимую скорость

подъема уровня ограничения в течение длительности импульса. Начальный уровень ограничения устанавливается напряжением смешения Е.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержаший источник питания, с положительным полюсом которого через последовательно соединенные зарядное устройство и накопитель энергии, соединена нагрузка, нормально закрытый разрядный коммутирующий элемент, включенный между входом накопителя энергии и отрицательным полюсом источника питания и управляемый с выхода генератора запускающих импульсов, конденсатор, одна из обкладок которого соединена с выходом накопителя энергии, от.шчающийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы схемы, в нее введены источник положительного напряжения смещения и дополнительный конденсатор, причем вторая обкладка

конденсатора соединена через резистор с выходом зарядного устройства и непосредственно - с катодом диода, анод которого соединен с выходом источника положительного напряжения смещения и через дополнительный конденсатор - с управляющим электродом разрядного коммутирующего эле.мента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Журнал «Приборы и техника экспер мента, № 6, 1967, с. 80-83.

Vut.l

fue. 2