Импульсный модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/02 H03K3/53 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в импульсных передающих устройствах. Известен импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, зарядный элемент, накопитель энергии и первичную обмотку импульсного трансформатора, которая защунтирована диодно-конденсаторным ограничителем в составе включенных последовательно параллельной RC-цепочки и диода, общая точка которых через стабилитрон, зашунтированный резистором, соединена с плюсовой щиной источника питания 1.Известный импульсный модулятор имеет недостаточную крутизну фронта выходного импульса. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является импульсный модулятор, содержащий последовательно сбединенные источник питания, зарядный элемент, накопктель энергии и первичную обмотку импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого зашунТирована диодно-конденсатбрным ограничителем, разрядный коммутирующий элемент, управляемый с первого выхода подмодулятора и включенный между входом накопителя энергии и общей щиной модулятора, управляемый со второго выхода подмодулятора дополнительный разрядный коммутирующий элемент, выполненный на электронной лампе, катод которой соединен с общей щиной модулятора и первым выводом нагрузки 2. Недостатком этого импульсного модулятора являются искажения фронта выходного импульса вида ступенька. Цель изобретения - уменьщение искажений фронта выходного импульса вида ступенька. Эта цель достигается тем, что в известный импульсный модулятор, содержащий последовательно соединенные источник питания, зарядный элемент, накопитель энергии, первичную обмотку импульсного трайсформатора, вторичная обмотка которого щунтирована диодно-конденсаторным ограничителем, разрядный коммутирующий элеменг, управляемый с первого вь1хода подмодулятора и включенный между входом накопителя энергии и общей щиной модулятора, управляемый со второго выхода подмодулятора дополнительный разрядный коммутирующий элемент, выполненный на электронной лампе, ка3тод которой соединен с оПщсн шиной модулятора и первым выводом на рузкн, введены вы прямитель и лиод, причем выход диодно-конденсаторного ограничителя соединен с анодом электронной ламны через вынрямитель, вход которого соединен с катодом диода, анод кото рого соединен со вторым выводом нагрузки. Выпрямитель содержит наралле.тьно соединен ные резистор и конденсагор, который шунтиро ван носледоватсльно соеди енными- диодом и вторичной обмоткой трансформатора выпрямителя, первичная обмотка которого включена M ду общей шиной модулятора и входом выпрямителя. На фиг. 1 приведена структурная схема импульсного модулятора; на фиг. 2 показана форма выходного импульса. Импульсный модулятор содержит источник питания 1, зарадный элемент 2, накопитель энергии 3, импульсный трансформатор 4с первичной обмоткой 5 и вторичной обмоткой диодно-конденсаторный ограничитель 7, состоящий из конденсатора 8, диода 9 и резистора 10, разрядный коммутирующий элемент 11, подмодулятор 12, дополнительный разрядный коммутирующий элемент 13, нагрузку 14, диод 15, выпрямитель 16, содержащий резистор конденсатор 18, диод 19 и трансформатор 20 с первичной 21 и вторичной 22 обмотками. Импульсный модулятор работает следующим образом. . В интервалах между импульсами, когда разрядный коммутирующий элемет 11 заперт, от источника питания 1 через зарядный элемент 2 и первичную обмотку 5 импульсного трансформатора 4 происходит заряд накопителя энергии 3. При отпирании разрядного коммутирующего элемента 11 путем подачи на его вход положительных импульсов с первого вы хода подмодулятора 12 накопитель энергии 3 через разрядный коммутирующий элемент 11 и импульсный трансформатор 4 разряжается на нагрузку 14, параллельно которой подключен диодко-конденсаторный ограничитель 7. При этом через диод 9 происходит заряд конденсатора 8. В установившемся режиме напряжение и на конденсаторе 8 несколько меньию, чем амплитуда импульсов на вторичнрй обмотке 6 импульсного трансформатора 4 при ОТКЛЮЧС1ШОМ диодно-конденсаторном ограничителе 7. Последнее обеспечивается благодаря то му, itt в интервалах между импульсами, конденсатор 8 разряжается через резистор Ю н вторичную обмотку 6 импульсного трансфор матора 4. При этом дополнителы1ый разрядны коммутирующий элемент 13 заперт. Степень разряда конденсатора 8 определяет уровЗДь ог ра «ичения амплитуды U,. При соответствующе выборе сопротивления резистора 10 и емкости 74 конденсатора 8 достигается эффективное сглаживание (ограни.чение) неравномерности верщины выходного имнульса. Уровень ограничения и должен быть ниже уровня впади}) на вершине некорректированного импульса при отключенном диодно-конденсаторном ограничи-, теле 7 (фиг . 2, сплошная и штриховая линии). Уменьшение амплитуды нежелательных послеимпульсных выбросов положительной полярности на нагрузке 14 достигается следующим образом. При появлении выбросов диод 15 отпирается и выброс поступает на вход выпрямителя 16, т.е. на первичную обмотку 21 трансформатора 20. Конденсатор 18 заряжается через диод 19. Разряд конденсатора 18 в интервалах между импульсами происходит частично через резистор 17. В результате амплитуда выброса фиксируется на уровне п U, где п - коэффициент трансформации трансформатора 20, и. - установившееся значение напряжения на конденсаторе 18. Увеличение крутизны фронта выходного импульса достигается тем, что на время длительности фронта некорректированного импульса отирается дополнительный разрядный коммутирующий элемент 13. При этом соединеннее последовательно конденсаторы 8 и 18 подключаются параллельно нагрузке 14. параметры элементов, импульсного модулятора выбраны так, что и, и, где U - остаточное падение напряжения на открытом дополнительном разрядном коммутирующем элементе 13, то к нагрузке 14 прикладывается все напряжение Uj, в течение всей длительности фронта за вычетом пренебрежимо малого прямого падения напряжения на диоде 9. Поэтому искажения формы фронта выходных импульсов в виде ступеньки (фиг. 2, сплошная линия) исключаются; форма фронта соответствует показанной точками на фиг. 2. Напряжение u, образованное в результате передачи энергии послеимпульсного выброса через трансформатор 20, диоды 15 и 19 в конденсатор 18, обеспечивает компенсацию остаточного напряжения U на открытом дополните.льном коммутирующем элементе 13, которое является причиной искажения формы фронта выходного импульса. Дополнительный разрядный коммутирующий элемент 13 должен отпираться практически одновременно с разрядным коммутирующим элементом 11; для этого на дополнительный разрядный коммутирующий элемент 13 со второго выхода подмоду/гятора 12 подаются положительные импульсы длительностью не меньщей, чем длительность фронта выходных импульсов при отсутствии коррекции, ) .е. при отключенном коммутирующем элементе 13 (фиг.. 2, штриховая к сплошная линии).

Использование импульсного модулятора позволяет устранить искажения фронта вь1хоцного импульса вида ступенька, что (способствует бояее устойчивому возбуждению колебаний основного П-вида в матетроне, являющемся нагрузкой модулятора. Кроме того, при исполь зовании импульсного модулятора может быть достигнуто осуществленное уменьшение амплитуды послеимпульсного выброса.

Формула изобретения

1. Импульсный модулятор, содержащий по- . следовательно соединенные источник питания, зарядный элемент, накопитель энергии, первичную обмотку импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого шунтирована диодноконденсаторным ограничителем, разрядный коммутирующий злемент, управляемый с первого выхода подмодулятора и включенный между входом накопителя энергии и общей шиной мо.дулятора, управляемый со второго выхода подмодулятора дополнительный разрядный, ком мутирующий элемент, выполненный на элект64117

ронной лампе, катод которой соединен с общей ишной модулятора и первым выводом нагрузки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения искажения фронта вы.чодного им5 пульса вида ступенька, в него введены выпрямитель и диод, причем выход диодно-конденсаторного ограничителя соединен с анолом электронной лампы через выпрямитель, вход которого соединен с катодом диода, анод кото10 рого соединен со вторым выводом нагрузки.

2. Импульсный модулятор по п. 1, о т л ичающийся тем, что выпрямитель содержит параллельно соединенные резистор и конденсатор, который шунтирован пскледовательно S соединенными диодом и вторичной обмоткой трансформатора выпрямителя, нервишая обмотка которого включена между ишной модулятора и входом выпрямителя.

Источники информации, 0принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 333691, кл. Н 03 К 3/53, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР N 321929, кл. Н 03 К 3/53, 1971 (прототип).