Импульсный модулятор с частичнымРАзРядОМ НАКОпиТЕля эНЕРгии Советский патент 1981 года по МПК H03K7/02 

Изобретение отнсюится к радиотехнике, в частности к импульсным передающим устройсгвам, и можег быть нспипьао вано для возбуждения генераторных высо кочастотных приборов импульсных радиопередатчиков. Известен импульсный модулятор с частичным разрядом накопительной емкости содержащий источник питания, накоаитень ный конденсате, электрсюный коммутатор, нагрузку, зарядно-ограничительную цепь, подключенный к входу коммутатора подмодулятор, управляемый импульсами задаюиюго генератора, и систему автоматического регулирования Недостатком известного модулятора является низкая стабильность импульсного тока- нагрузки при воздействии деста билизирующих факторов. Известен также импульсный моДулятор, содержащий источник нестабилизироданного постоянного напряжения, зарядный резистор, коммутатор, накопительный конденсагор, нагрузку и устройство, моделирующее процесс заряда, представляющее собой реле времени с экспоненциальной зависимостью выдержки времени от величины питающего напряжения, при этом вход моделирующего устройства подключен к источнику нестибилизированного насфяжения, а выход - к управляющим электродам коммутирующего элемента. Однако известный модулятор несмотря на наличие стабилизирующих и регулирующих устройств, при воздействии дестаб(1лиз|фующих ф|акторов и изменении временных параметров импульсного процесса не обеспечивает Достаточно высокой стабильности импульсного электрического режима нахруакн. Это обусловлено тем, что в данном модуляторе система автоMai ического регулирования управляет амплитудса выходного импульса не неп средственно, а косвенно, воздействуя на такой параметр, как величина заряда на- копителя. Цель изобретения - повышение стабиль ности импульсного тока нагрузки. . Поставленная цель дсютигается за сче того, что в импульсный модулятор с частичным разрядом накопителя энергии содержащий источник питания, к которому подключена зарядно-огреличительная цепь, состоящая из последовательно соединенных зарядных резистсфа, конденса-. тора и шунтирующего резистс а, коммутатор, включенный между входом зарядного конденсатора и минусовой шиной источника питания, задающий генератор импульсов, подключенный к первому входу подмодулятс а, первый : выход которого через разделительный конденсатор соединен с объединенным выводом резистора смещения и управлшощего электрода . коммутатора, а - с минусовой шиной источника питания, нагрузку, включенную между выходом накопительного .конденсатора и общей шиной, введены эталонный резистор в цепь обратной связи, состоящую из пocлeдoвateльнo соедийенньк стабилитрона, импульсного усилителя и пиковото дегектфа, при этом эталонный резистор подключен между минусовой щйной ис1-очннка питания и общей шиной, вход цепи обратной связи подключен к минусовой шине источника питания, а выход - ко входу подмодулятора. На чертеже приведен импульсный модулятор, функциональная схема. Импульсный модулятор содержит источник 1 питания, к которому подключена зарядно-ограничительная цепь,, состоящая из последовательно соединенных зарядных резистора 2, киндвнсатора 3 к шунтирующего резистора 4j коммутатор 5, включенный между входом зарядного конденса тора и минусовой шиной источника питания, задающий генератор 6 импульсов, подключенный к первому входу подмоДуля тора 7, первый выход которого через разделительный конденсагор 8 соединен с объединенным выводом резистора 9 смещения и управляющего электрода коммутатора, а второй - с минусовой шиной ис точника питания, нагрузку 10, включенную между выходом накопительнотО конденсатора и общей шиной, эталонный резистор 11, включенный между минусовой шиной источника питания и общей шиной, цепь 12 обратной связи, состоящую на последовательно соединенных стабилитрона 13, импульсного усилителя 14 и пикового детектора 15, подключенную входом к минусовой шине источника питания. S ыходом - ко второму входу подмодуляа. Импульсный модулятс работает следуим образом. При любом изменении импульсного а нагрузки, обусловленном воздейстм дестабилизирующих факторов, меня- я уровень сигнала на входах ксадмутаа и усилителя, вызывая изменение в тветствующем направлении напряжения выходе пикового детектора (сигнал атной связи), воздействие которого вход подмодулятора компенсирует д TOKai поддерживая его величину заданном постоянном уровне. Для схемы справедливы следующие внения: IM Зк -UM/R,, „ U + а ,, а УЬХ , ev 0 -(а-1 -Ua/1,) к, Ну - ток коммутатора} 1ц - ток нагрузки (магнетрона); -напряжение нагрузки} -сопротивление резистора 6, шунтирующего магнетреж; -пороговое напряжение магнетрона;-динамическое сопротивление магнетрона;-коэффициент передачи четьфехполюсника, включающего подмодулятор и коммутатор; -действующий сигнал на входе п одмодулятора; -амплитуда выходного сигнала задающего генератора; -сопротивление эталсяшого резистора 11; ; - коэффициент усиления импупьснот-о усилителя 14; р - коэффициент передачи пикового детектора 15; 1дх потенциал стабилвзацни стабилитрона 13 (уровень сграничения амплитудного дискриминатора). Учитывая, чтоКд Тгш. ,, учим, решая систему приведенных уравий. Vo УОД, V () w ТКН - температурный коэффициент напряжения стабилитрона} ТКС - температурный коэффициент соаротивления эталонного резистора;&tO диапазся температур окружаю щей среды. Выбором типов резистора и стабилитрона при достаточно большом коэффициен те усиления импульсного усилителя можн достигнуть стабильности тока нагрузки, исчисляемой сотыми долями процента на .градус. Импульсы запуска усиливаются подмодулятором 7 и поступают через разделительный конденсатор 8 на вход коммутатора, отпирая его. Резистор 9 служит для подачи напряжения смещения на управляющий электрод коммутатора. Ток нагрузки J , составляющий основную долю анодного тока отпертого коммутатора UQ и пропорциональный апамплитуд сигнала на управляющем электроде коммутатора ( а также величине действующего сигнала на входе подмодулятора U()( I т.е. равный 6Ugx протекает через эталонный резистор 11, создавая на нем импульсы напряжения амплитудой ц . Стабилитрон 13 ограничивает импульсы до величины 0 laA - разност ный сигнал усиливается импульсным усилителем 14 до величины О и выпрямляется пикрвым детектором 15 до напряжения )i(C)jillUR; i,)3. Это напряжение в качестве сигнала отрицательной обратной связи подается вместе с запускающими импульсами на вход подмодулятс а. При этом действующий сигнал на входе подмодулятора равен; ). где Uo - амплитуда вькодного сигнала задающего генератора 6. Таким образом, WUм/ ш S вxЧ io- P l Зм - ou,)l з„вУа- 12, т откуда (при Kp)l (TKH-TKC|-fi При достаточно большем К стабильность тока нагрузки определяетсй лишь температурной стабильностью прецизионных элементов - эталонного резистсч а 1 и стабилитрона 13. Стабилизация импульсного электрнчеокого режима нагрузки обусловлена действием системы автоматического (компенсационного) регулирования. При любых 336 замерениж имаупьсного тока нагрузки, вызванных воздействием дестабилизнрух щих факторов, нагфимер, изменением амплитуды выходного сигнала задающего генератора, меняется амплитуда напряже ния на эталсашом резисторе 11, а следовательно, входной и выходной сигналы цепи 12 обратной связи и амплитуда управляющего импульса на сетке коммутатора, возвращая ток нагрузки к прежнему уровню, определяются величиной и«|д1( . В паузах между импульсами подзаряд Конденсатора 3 осуществляется по цепи: плюсовая шина источника питания - заряд-. ный резистор 2 зарядаый конденсатор 3 - шунтирующий резистор 4 - минусо-. вая шина источника питания. Прадлагаеьлый модулятор отличается возможностью получения в нем сколь угодно высокой стабильности импульсного тока нагрузки при воздействии электрических и климатических дестабилизирующих факторов, а также упрощением схемы. Кроме того, непосредственное стабилнзЕфование импульсного тока нагрузки системой автоматическиго регулирования исключает все дестабилизирующие ф кторы, поскольку управляющей 9eriB« чиной системы является именно стабилизируемый импульсный ток нагрузки. Уро-. вень и нестабЕшьность тока определяются параметрами двух радиоэлементов, которые могут быть выполнены прецизионныФормула изобретения Имаульсньи модулятор с частичным разрядом накопителя энергии, соЗ бржащий источник питания, к которому подключена заря№ о ограмичительная цепь, состоящая из последовательно соединенных заря/шых резистора, конденсатсч а и шунтирующего резистора, коммутатор, включенный входом зарядного К1Л1Денсатора и минусовой ШИНОЙ источника питания, зададощий генератор импульсе, подключенный к первому входу подмодулятора, первый выход которого через разделительный KOHAeHcarq соединен с объединенным вь1водом резистора смещения и управляющего электрода коммутатора а второй - с минусовой шиной источника питания, нагрузку, включенную между вьссодом накопитепьнсяо конденсатора и общей шнной, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности импульсного тока нахтзузкн, в него введены эталонный резистор к цепь обратной связи, состоящую из последовательно со76eatffleHHbix стабилитрона, импульснсво усилителя и пикового Детектора, при этом эталонный резистор подключен между минусовс шиной источника питания и общей шиной, вход цепи обратной связи подключен к минусовой шине источника питания, а выход - ко второму входу подмодуяятора. S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 6ОО712, кл. Н ОЗ К 7/02, опублик. 7.04.78. 2.Авторское свидетельство СССР № 627568, кл. Н 03 К 3/53, опублик. 05.10,78 (прототип).