Генератор импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K3/53 

Изобретение отнбсится к области импульсной техники и может быть применено в импульсных модуляторах, предназначен-: Пых для модуляции генераторов СВЧ.

В современных передающих устройствах СВЧ применяются генераторы импульсов с резонансным зарядом накопителя и тиристорным коммутатором. В состав таких генераторов, как правило, включаются схемы. блокировки импульсов запуска, входящие в замкнутый контур генераторов и обеспечивающие защиту тиристорнБ1х коммутаторов от импульсов помех на время цикла заряда накопителя .

Недостатком этих генераторов является. несовершенство размещения датчиков индикации заряда.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является геНератрр импульсов, который содержит источник питания с подключенными к нему соединенными. последовательно зарядным дросселем с дополнительной обмоткой, зарядным диодом, накопителем энергии и нагрузкой, коммутатор, включенный между точкой соединения зарядного диода с накопителем энергии Н общей шиной, источник импульсов запуска, связанный с управляющим электродом коммутатора через токоограничительный элемент, ключевой элемент, включенный параллельно переходу,управляющий электродкатод коммутатора, а также разделительные диоды и дифференцирующие цепи 2. Однако этот генератор имеет ограниченную величину минимального периода следования ИМЩЛЬСОВ.

Целью настоящего изобретения является расширение диапазона изменения величины периода следования импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий источник питания с подключенными к нему соеди5 пенными последовательно зарядным дросселем с дополнительной обмоткой, зарядным диодом, накопителем энергии и нагрузкой, коммутатор, включенный между точкой соединения зарядного диода с накопителем энергии и общей шиной, источник импульсов запуска, связанный с управляющим электродом коммутатора через токоограничительный элемент, ключевой элемент, включенный параллельно переходу управляющий электродкатод коммугатора, а также разделительные диоды и дифференцирующие цепи, дополнительно введены пороговый элемент, два разделительных диода, две дифференцирующие цепочки и RS-трйггер, при этом прямой выход RS-тряггера связан с входом ключевого элемента через пороговый элемент, установочный вход S связан через одну дифференцируюидую цепочку с катодом одного из разделительных диодов, а установочный вход R связан через другую диффере щирующую цепочку с анодом другого разделительного диода, противоположные электроды упомянутых диодов соединены между собой и подключены к дополнительной обмотке зарядного дрЪсселя, которая соединена с общей щиной и включена встречно с основной обмоткой дросселя. На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора импульсов, а на фиг. - эпюры напряжений генератора импульсов. Генератор импульсов содержит источник питания I, к которому подключены последовательно соединенные зарядный дроссель 2, зарядный диод 3, накопитель 4 и нагрузка 5, между точкой соединения катода диода 3 и накопителя 4 и общей шиной включен тиристор (коммутатор) 6. Источник импульсов запуска 7 связан с управляющим электродом тиристора 6 через резистор (токоограничивающий элемент) 8. Параллельно участку управляюцдий электродкатод ти{ истора 6 включен управляемый ключевой элемент 9. Дополнительная обмотка 10 зарядного дросселя 2 включена встречно с основной обмоткой дросселя между общей шиной и точкой соединения анода и катода разделительных диодов И и 12. Катод диода И через дифференцирующую цепь 13 связан с установочным входом S дополнительно введенного RS-тригтера 14. Анод диода 12 через дифференцйруюш.ую цепь 15 связан с установочном входом R RS-триггера 14. Прямой выход триггера 14 Q связан с входом ключевого элемента 9 через пороговый элемент 16 (например, стабилитрон).... Генератор импульсов работает слёдующим образом. При включении источника питания 1 начинается резонансный заряд накопителя 4 до напряжения , где ЕО - напряжение источника 1, через дроссель 2 и диод 3. Тиристор 6 при этом заперт (фиг. 2 а). При подаче импульсов запуска Uwnc периодом следования от источника 7 (фиг. 2 в) накопитель 4 полностью разряжается через тиристор б и нагрузку 5. В течение времени Т резонансного заря да накопитель 4 на обмотке 10 дросселя 2 существует знакопеременное напряжение, форма которого представляет отрезок косинусоиды (фиг. 2 е) Ut. (Во )п, где п - отнощение числа витков обмоток . 10 и дросселя 2; Sj - резонансная частота зарядной цепи, (обмотка 10 включена встречно по отношению к обмотке дросселя 2, поэтому в правой части выражения для U стоит знак «плюс). Из положительного полупериода напряжения Uu после его прохождения через диод 11 и дифференцирующую цепь 13 образуется положительный импульс U .(фиг. 2 д) По времени этот импульс совпадает с началом заряда накопителя 4, например, при включении источника Питания 1. Импульс Us поступает на вход S триггера 14 и обеспечивает его установку в состояние логической единицы Q-1 (фиг. 2 к). Напряжение на прямом выходе триггера 14 превыщает напряжение срабатывания ео порогового элемента 16 (стабилитрона), благодаря чему ключевой элемент 9 открывается и шунтирует цепь управления тиристора 6. Если после срабатывания триггера 14 и отпирания ключевого элемента 9 через резистор 8 от источника 7 поступит положительный, импульс, то его амплитуда оказывается недостаточной для запуска тиристора 6. Сопротивление резистора 8 для этого должно превыщать сопротивление ключа 9 в насыщенном состоянии. Из отрицательной полуволны напряжения Ui, (фиг. 2 с) после ее прохождения через диод 12 и дифференцирующую цепь 15в момент окончания заряда накопителя 4 образуется положительный импульс UR.. (фиг. 2 с). Импульс UR..поступает на вход R триггера 14 и- обеспечивает его возврат в состояние логического нуля (фиг. 2 к). Напряжение на пря.мом выходе триггера 14 станет меньще, чем е,. Пороговый элемент 16и ключевой элемент 9 запираются. (Отметим, что пороговый элемент 16 необходим для надежного запирания ключевого элемента 9 в условиях, когда,триггер 14 находится в состоянии логического нуля. На прямом выходе триггера в этих условиях напряжение отлично от нуля - обычноОКО.ЛО 0,5 В). Положительные импульсы запуска от источника 7 через резистор 8 теперь могут поступать на управляющий электрод тирис-. тора 6. .. Таким образом, ча все время Tj резонансного заряда накопителя 4 обеспечивается блокировка цепи управляющего электрода тиристора 6, что исключает его ложное срабатывание. Величина минимального периода следования м.мпульсоЕ) Тнин может .Гшкь нозначительио превыщать время Т рсзонансиш-о заряда (практически fi;i суммар гую -ыигольность фронта и среза выходных импульсов триггера 14).

Благодаря этому оказывается возможной работа генератора импульсов в расширенном диапазоне велнчины периода следования импульсов.

Формула изобретения .

Генератор импульсов, содержащий источник питания с подключенными к нему соединенными последовательно зарядным дросселем с дополнительной обмоткой, зарядным диодом, накопителем энергии и нагруз.кой, коммутатор, включенный между точкой соединения- зарядного диода с накопителем энергии и общей шиной, источник импульсов запуска, связанный с управляющим электродом коммутатора через токоограничительный элемент, ключевой элемент, включенный параллельно переходу управляющий электродкатод коммутатора, а также резделительные диоды и дифференцирующие цепи, отличающийся тем, что, с целью расши1 ен1 я пределов изменения периода следования импульсов, в генератор дополнительно введены пороговый элемент, два разделительных диода, две дифференцирующие цепочки и RSтриггер, при этом прямой выход RS-триггера связан с входом ключевого элемента через пороговый элемент, установочный вход S связан через одну дифференцирующую цепочку с катодом одного из разделительных диодов, а установочный вход R - через другую дифференцирующую цепочку с анодом другогоразделительного диода, противоположные электроды упомянутых диодов соединены между собой и подключены к дополнительной обмотке зарядного дросселя, которая соединена с общи щиной ц включена встречно с основной обмоткой дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 369682, кл. Н 03 К 3/53, 20.04.73.

2. Авторское свидетельство СССР № 428512, кл. Н 03 К 3/53, 25.05.74.

2 -Сж.л 3 И

V

Фиг. 2