Формирователь спада импульса модулятора Советский патент 1980 года по МПК H03K5/12 

I

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к импульсной технике, и может быть использовано при разработке схем различного назначения с высокими требованиями к длительности фронта и спада импульсов модулятора.

Известен формирователь заднего фронта импульса, содержащий модулятор, подмодулятор, источник питания, нагрузку, коммутирующий элемент, диоды, конденсатор 1. Недостатком такого формирователя является возможность самопроизвольного запуска коммутирующего элемента на верщине импульса.

Известен .также формирователь спада, содержащий модулятор, нагрузку, коммутирующий элемент, зарядный вентиль, резисторы и конденсатор 2. Недостатком этого формирователя является невысокая достигаемая крутизна спада импульса.

Целью изобретения является повыщение крутизны спада импульса модулятора.

Для достижения поставленной цели в формирователе спада импульсов модулятора, содержащем коммутирующий элемент (например тиратрон), катод которого подключен к аноду зарядного вентиля, катод которого подсоединен к отрицательной выходной клемме модулятора, одному выводу нагрузки, управляющей сетке тиратрона и через первый резистор - к катоду тиратрона и к одной обкладке конденсатора, другая обкладка которого через второй резистор подсоединена к плюсовой выходной клемме модулятора и второму выводу нагрузки, к точке соединения второй обкладки конденсатора и второго резистора подключен анод диода, катод которого подключен к аноду коммутирующего элемента непосредственно и через третий резистор - к плюсовой выходной клемме модулятора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого формирователя спада импульсов модулятора.

Формирователь спада импульсов модулятора содержит коммутирующий элемент (например тиратрон) 1, катод которого подключен к аноду зарядного вентиля 2, катод которого подсоединен к отрицательной выходной клемме модулятора 3, одному выводу нагрузки 4, управляющей сетке тиратрона 1 и через резистор 5 к катоду тиратрона 1 и к одной обкладке конденсатора 6, другая обкладка которого через резистор 7 подсоединена к плюсовой выходной клемме модулятора 3 и второму выводу нагрузки 4, к точке соединения второй обкладки конденсатора 6 и резистора 7 подключен анод диода 8, катод которого подключен к аноду коммутирующего элемента 1 непосредственно и через резистор 9 - к плюсовой выходной клемме модулятора.

Формирователь спада импульсов работает следующим образом.

Импульсный модулятор 3 вырабатывает на нагрузке 4 импульс отрицательной полярности. При этом зарядный вентиль 2 отпирается и конденсатор 6 начинает заряжаться через резистор 1. Управляющая сетка и катод коммутирующего элемента 1 в течение импульса оказываются практически эквипотенциальными, поскольку сетка коммутирующего элемента 1 подключена к катоду зарядного вентиля 2. В результате коммутирующий элемент 1 не может поджечься в течение длительности верщины импульса модулятора.

В момент начала спада импульса эквипотенциальность управляющей сетки и катода коммутирующего элемента 1 нарущается вследствие изменения потенциала сетки в соответствии с изменением напряжения на нагрузке 4, разность потенциалов между сеткой и катодом становится положительной и коммутирующий элемент 1 поджигает ся. Фиксация проводящего состояния коммутирующего элемента I производится разрядным током конденсатора 6. Разряд происходит черед диод 8, резистор 9, нагрузку 4 и участок «сетка-катод коммутирующего элемента 1. В момент поджига коммутирующего элемента 1 нагрузка 4 резко щунтируется и происходит быстрый разряд паразитной емкости нагрузки и конденсатора 6, что приводит к увеличению крутизны спада.

До момента срабатывания коммутирующего элемента 1 к вентилю 2 прикладывается только часть напряжения конденсатора 6 за счет делителя, образованного резистором 5 и нагрузкой 4, что позволяет выбрать вентиль с величиной обратного напряжения, меньшей, чем амплитуда импульса модулятора.

Введение диода 8 позволяет:

во-первых, увеличить ток разряда и энергию, затрачиваемую на зажигание разряда на сетку коммутирующего элемента, что приводит к уменьщению времени зажигания и, следовательно, к увеличению крутизны спада;

во-вторых, уменьщить время зажигания на анод за счет полного использования оставщейся после фиксации зажигания на сетку энергии конденсатора 6 в качестве энергии анодного источника коммутирующего элемента 1, что также увеличивает крутизну спада;

в-третьих, уменьщить емкость конденсатора 6 до величины, обеспечивающей необходимый ток и энергию поджига коммутирующего элемента 1, увеличить сопротивление резистора 7, что в совокупности позволяет уменьщить степень щунтирования нагрузки 4, а следовательно, и увеличить крутизну фронта импульса модулятора 3 по сравнению с прототипом;

в-четвертых, повысить КПД за счет исключения рассеивания энергии на резисторе 7 в процессе разряда конденсатора 6, так как антипаразитный (гасящий) резистор 9 низкоомный.

Формирователь спада проверялся экспериментально. В качестве коммутирующего элемента использовался тиратрон ТГИ1 -1000/25. Выходные параметры модуляторы IH 5А; tn 10-50мк/с, Ci. 0,03 Q 100 (скважность), паразитная емкость Со 300 пФ.

Без введения диода и гасящего низкоомного резистора длительность фронта модулирующего импульса составлялаТ 2,5«м: длительность спада Тся 1,4 мкс, обратный выброс за счет колебательного разряда паразитной емкости Слйр 17 кВ, длительность выброса 1 в 0,03 мкс. Параметры цепочки, включенной параллельно тиратрону, конденсатор 6 - 1000 пФ, резистор 7 6,8 кОм.

При включении в формирователь диода 8 и гасящего резистора 9 величиной 220 Ом

O длительность фронта составила f p 0,52 мкй длительность спада Тел 0,76 мкс, Uo6p 1,1 кВ, длительность выброса Ть 1,3««. Параметры цепочки: конденсатор 6 - 120 пФ резистор 7 - 39 кОм.

Увеличение крутизны фронта и спада импульса модулятора позволяет: в случае использования в качестве нагрузки ЛБВ, уменьщить степень расфокусировки пучка электронов и величину мощности, рассеиваемой на спирали, что, в свою очередь,

0 улучшает технические характеристики ЛБВ; в случае использования в качестве нагрузки амплитрона или магнетрона - уменьщить длительность щумов в выходном СВЧ сигнале, мещающих работе приемника РЛС.

Формула изобретения

Формирователь спада импульсов модулятора, содержащий коммутирующий элемент (например тиратрон), катод которого подключен к аноду зарядного вентиля, катод которого подсоединен к отрн цательной выходной клемме модулятора, одному вырзоду нагрузки, управляющей сетке тиратрона и через первый резистор - к катоду тиратрона и к одной обкладке конден сатора, другая обкладка которого через второй реэ.истор подсоединена к плюсовой выходной клемме модулятора и второму выводу нагрузки, огличающийся тем, что, с целью повышения крутизны спада импульса модулятора, к точке соединения второй обкладки конденсатора и второго резистора подключен анод диода, катод которого подключен к аноду коммутирующего элемента непосредственно и через третий резистор - к плюсовой клемме модулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 334636, кл. Н 03 К 5/12, 22.05.70.

2.Авторское свидетельство СССР 517150, кл. Н 03 К 5/12, 17.01.75.