Устройство для трансформации импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устрой-. ствам трансформации, и может найти применение -в измерительных генераторах, формирователях импульсов, радиолокационных и других системах. Известно устройство для трансфер мации импульсов, содержащее полевой транзистор, включенный параллельно первичной или вторичной обмотке трансформатора 1. УстррйстБО не обеспечивает давле ния колебаний в течение импульса и передает импульсы сравнительно малой мощности. Известен импульсный модулятор, содержащий формирующую линию, коммутирующий элемент, выходной импульсный трансформатор и нагрузку, после довательно с которой включена дополнительная искусственная линия для улучшения формы выходного импульса Недостатки этого модулятора заключаются в том, что габариты и вес дополнительной линии становятс больше, чем у формирующей линии, есл трансформатор.повышающий. Кроме того при последовательном включении допол нительной линии с нагрузкой неизбежн потеря напряжения, которая составляет 5-10%. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее импульсный трансформатор, последовательно с первичной обмоткой которого введена цепочка из параллельно соединенных резистора и зарядной цепи в виде нелинейной индуктивности, насыщающейся за время фронта импульса (3. Недостаток этого устройства значительная длительность фронта выходного импуль.са из-за критического режима заряда паразитной емкости трансформатора. Цель изобретения - уменьшение длительности фронта трансформируемого импульса. . Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для трансформации импульсов, содержащем импульсный трансформатор, в первичную обмотку которого последовательно включен резистор, параллельно первичной обмотке введена цепь, состоящая из последовательно включенных диода и зашунтированной резистором разомкнутой формирующей линии.

На чертеже представлена принципиЯЕНая электрическая схема устройтва.

Устройство для трансформации имульсов содержит импульсный трансфоратор 1, диод 2, резисторы 3 и 4 разомкнутую формирующую линию 5.

Устройство работает следующим образом,

В отсутствие входного напряжения паразитная емкость трансформатора 1 и линия 5 разряжены. При подаче на вход устройства прямоугольного импульса напряжения с амплитудой начинается колебательный заряд через резистор 4 паразитной емкости трансформатора и через диод 2 линии 5, .

Через время t напряжение .возрастая с нулевого значения, достигнет максимума , Кл

1 +

- , (1)

UCM- и, -

л -агде Uu- амплитуда приложенного импульса; . R - величина резистора 4; величина сопротивления линии 5; .

R,RA

х

uHn

2-Lf (R +R.

otjCtJc - затухание и собственная

частота паразитного контура;, - индуктивность рассеяния

трансформатора 1;

. Си - паразитная емкость трансформатора 1 . .

Подбором величины RA сопротивления линии 5 обеспечивают выполнение условия

.

(2)

К

Подставив условие (2) в соотношение (1), получают

(3)

) Uo

UCK, (t

т. е.; максимальное напряжение на паразитной емкости трансформатора 1 paiBHO напряжению, подаваемому на вход устройства. Если время двойного пробега волны в линии 5 равно длительности фронта t0, то в Момент времени t- t напряжение на линии 5 превышает напряжение на первичной обмотке трансформатора 1. Следовательно, диод 2 запирается, отключая линию 5 от первичной обмотки трансформатора 1, напряжение на которой возрастает до величины Ua .Учитывая, что с момента t t выполняется условие (3), дальнейшие колебания в паразитном контуре прекращаются, паразитные колебания на вершине выходного импульса отсутствуют.

Длительность фронта выходного импульса определяется соотношением

57

t. )L,C,

(4)

Длительность фронта получают для критического режима,.когда

g ( ...

.. 7i л- /

Отношение t Kp/t0 1 достигает очень больших значений в зависимости от параметров схемы, показывая выигрыш в длительности фронта выходного импульса при колебательном режиме по сравнению с критическим ..

Описанные.процессы имеют место и в случае нагруженного трансформатора .

Устройство не накладывает никаких ограничений на конструкцию трансформатора 1 и практически не имеет амплитудных и энергетических потерь на коррекцию формы импульса, так как в качестве резистора 4 обычно используется выходное сопротивление генератора сигналов, составляющее для источников напряжения с емкостным накопителем менее 10% от сопротивления нагрузки или волнового сопротив ления паразитного контура

Учитывая, что при малых затухания паразитного контура из соотношения (2) получают

. ,

находят э ффективность устройства в сравнении с известным

.

.,

)-у--38

t;

Высокая эффективность устройства достигается без значительных энергетических потерь.

Следовательно, устройство позволяет уменьшить длительность фронта выходных импульсов в десятки раз пр сохранении плоской вершины и при величине потерь не более 0,1%. Отсутствие ограничений на конструкцию самого импульсного трансформатора позволяет применять устройство для серийно выпускаемых промышленностью Изделий, расширяя возмож ность применения в народном хозяйстве, например в измерительных генераторах и модуля торах,радиолок ационных системах,.

Формула изобретения

Устройство для трансформации импульсов, содержащее импульсный трансформатор, в первичную обмотку которого последовательно включен резистор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения длительности фронта трансформируемого импульса, параллельно первичной обмотке введена цепь, состоящая из последовательно включенных диода и зашунтированной резистором разомкнутой формирующей линии. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. -Патент ФРГ №235401, кл. Н 03 К 5/01,

725206

2. Авторское свидетельство СССР №517143, кл. Н 03 К 3/53, 1976. . Авторское свидетельство СССР №205074, кл, Н 01 F 19/08, 1967,