Импульсно-кодовый модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 

1

Изобретение относится к области импуль-. сной техники и может быть использовано в передающих устройствах радиотехнических систем различного назначения.

Известны импульсные модуляторы, содержащие источник постоянного напряжения, выход которого шунтирован емкостным накопителем энергии, коммутируюпдий элемент, искусственную формирующую линию, выходной импульсной трансформатор с нагрузкой в .цепи вторичной обмотки, зарядный коммутирующий элемент, первый и второй генераторы запускающих импульсов, выходы которых соединены с управляющими электродами коммутирующего элемента и зарядного коммутирующего элемента соответственно, а входы - соединены с синхронизатором, датчик сигнала пробоя, соединенньш с нагрузкой 1.

Недостатком этих модуляторов является низкая частота следования выходных импульсов модулятора.

Наиболее близким по технической сущности является модулятор, содержащий источник достоянного напряжения с емкостным накопителем энергии, заряд1 ый коммутируюащй элемент, искусственну о формирующую линию, коммутирующ|{й элемент, два генератора запускающих импульсов, управляемых синхронизатором, нагрузку, включен гую во вторичную цепь выходного импульсного трансформатора, первичная цепь которого содержит две последователь,но-встречно I соединенные обмотки, между одной иэ которых и анодом коммутирующего элемента включен дроссель насыщения 2.

Недостатком этого модулятора является недостаточно высокая частота выходных импульсов.

Цель предлагаемого изобретения - повышение частоты выходных импульсов. Для этого в Известном модуляторе, содержащем источник постоянного напряжения, выход которого шунтирован емкостным нако1тителем энергии, а его положительный полюс соединен с анодом управляемого с выхода первого генератора запускающих импзльсов зарядного коммутирующ го элемента, катод которого соединен с отрицательным полюсом истошика постоянного напряжения через последовательно соединенные

искусственную формирующую линию и первую первичную обмотку выходного импульсного трансформатора,в цепь вторичной обмотки которОго включена нагрузка, и датчик сигнала пробоя, а вторая первичная обмотка которого включена между первой первичной обмоткой этого трансформатора и анодом коммутирующего элемента, катод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, а управляющий электрод - с выходом второго генератора запускающих импульсов, вход которого соединен со входом первого генератора запускающих импульсов через синхронизатор, один из выходов которого через генератор управляющих импульсов соединен с датчиком сигнала пробоя, первичные обмотки выходного импульсного трансформатора включены встречно.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого модулятора; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Импульсно-кодовый модулятор содержит источник 1 постоянного напряжения, емкостной накопитель 2 энергии, зарядный коммутирующий элемент 3, искусственную формирующую линию 4, коммутирующий элемент 5, выходной импульсный трансформатор 6, первичные обмотки выходного импульсного трансформатора 7 и 8, вторичную обмотку выходного импульсного трансформатора 9, генераторы 0, 1 запускающих импульсов, нагрузку 12, датчик 13 сигнала пробоя, синхронизатор 14, генератор 15 управляющих импульсов.

Модулятор работает следующим образом.

Импульсы (фиг. 2а) с выхода генератора 15 управляющих импульсов поступают на вход синхронизатора 14. Синхронизатор этими импульсами поочередно запускает генератор 11 запускающих импульсов и генератор 10 запускающих импульсов, которые, в свою очередь, запускают соответствующие коммутирующие элементы 5, 3.

Допустим, что в первоначальный момент импульс с выхода синхронизатора 14 запускает генератор 10 запускающего импульса, выходным импульсом которого (фиг. 2в) вклю- чается зарядный коммутирующий элемент 3 (момент t,); Через зарядный коммутирующий элемент 3, первичную обмотку 7 выходного импульсного трансформатора 6 и искусственную формирующую линию 4 начинает протекать ток заряда последней. При этом на нагрузке 12 формируется импульс Uu (фиг.2ж), а к концу процесса искусственная формирующая линия оказывается заряженной приблизительно до напряжения источника 1 постоянного напряжения Гфиг. 2е).

После окончания заряда линии 4, формирующей искусственной ток через зарядный коммутирующий элемент 3 прекращается, напря (фиг. 2д) между анодом и кажение и

тодом последнего спадает и он выключается. При этом следует заметить, что в момент, когда через зарядный коммутирующий элемент 3 протекает импульс тока, напряжение между анодом и катодом коммутирующего элемента 5 равно нулю, так как во второй первичной обмотке 8 выходного импульсного трансформатора 6 возникает ЭДС, равная напряжению на конденсаторах искусственной формирующей линии 4 и направленная встречно этому напряжению. Вследствие этого, напряжение Up 5 (фиг. 2г) На аноде коммутирующего элемента 5 появляется только в момент t,, когда прекращается ток зарядного коммутирующего элемента 3. После того, как зарядный коммутирующии элемент полностью выключился, можно подавать запускающий импульс на коммутирующий элемент 5.

Следующий импульс с выхода синхронизатора 14 поступает на вход генератора 11 запускающих импульсов, выходным импульсом которого (фиг. 26) в момент tj поджигается коммутирующий элемент 5, начинается разряд искусственной формирующей линии 4 и формирование импульса на нагрузке 12. В момент формирования этого импульса также, как и при формирования предыдущего импульса, с анода зарядного коммутирующего элемента 3

полностью снимается напряжение за счет ЭДС, которая возникает в этом случае на первичной обмотке 7 выходного импульсного трансформатора 6.

Таким образом, в импульсно-кодовом модуляторе при нормальной его работе принципиально невозможен такой момент, когда на обоих коммутирующих элементах присутствует одновременно полное анодное напряжение, что исключает сразу пробой этих коммутирующих элементов.

При этом имеется в виду, что поджиг какого-либо коммутирующего элемента происходит только после полного выключения коммутирующего элемента, который работает в предыдущий момент. Так как время выключeния например, тиратронов составляет единицы микросекунд, то минимальный интервал между соседними импульсами будет равен или несколько больще этой величины; в ламповом или транзисторном варианте такого модулятора это время значительно меньще и определяется временем ликвидации пробоя в нагрузке, так как если интервал между соседними импульсами будет сравним с этой величиной, то возможен одновременный пробой обоих коммутирующих элементов. При работе с интерва лом между соседними импульсами, близким к времени ликвидации пробоя в нагрузке, в модуляторе должен быть предусмотрен датчик 13 сигнала пробоя, выходным сигналом которого выключается генератор 15 управляющих импульсов или какой-либо другой элемент модулятора, препятствующий 3anycky какого-либо из коммутирующих элементов до момента, пока не ликвидируется пробой в нагрузке.

Формула изобретения

Импульсно-кодовый модулятор, содержащий источник постоянного напряжения, выход которого шунтирован емкостным накопителем энергии, а его положительный йолюс соединен с анодом управляемого с выхода первого генератора запускающих импульсов зарядного коммутирующего элемента, катод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения через последовательна соединенные искусственную формирующую линию И первую первичную обмотку выходного импульсного трансформатора, в цепь вторичной обмотки которого включена нагрузка и датчик сигнала пробоя, а вторая первичная обмотка которого включена между первичной обмоткой этого трансформатора и анодом коммутирующего элемента, катод которого соединен с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, а управляющий электрод - с выходом второго генератора запускающих импульсов, вход которого соединен со входом первого генератора запускающих импульсов через синхронизатор, один из выходов которого через генератор управляющих импульсов соединен с датчиком сигнала пробоя, отличающийся тем, что, с целью повышения частоты выходных импульсов, первичные обмотки выходного импульсного трансформатора включень встречно.

Исто гг5нки информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N 272387, кл. Н 03 К 3/53, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР ff 191631, кл. Н 03 к 3/55, 1965 (прототип).

Т ист

1J

.-(

t