Импульсный модулятор Советский патент 1981 года по МПК H03K7/02 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, в част ности в импульсных радиопередатчиках Известен импульсный модулятор, со держащий источник питания, преобразо ватель постоянного напряжения в импульсное, генератор управляющих импульсов, подключенный к базе транзистора, повышающий импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена между коллектором транзис тора и общей шиной, а вторичная через зарядный диод и линию формирования соединена с нагрузкой, подключенной к общей шине, и управляемый тиристор, подключенный между входом линии формирования и оацей шиной IJ Недостатком такого импульсного, модулятора является низкая стабильность выходных импульсов, в частности, при изменении температуры окружающей среды. Известен также импульсный модулятор, содержащий преобразователь постоянного напряжения в импульсное, состоящий из источника питания, бистабильного элемента и датчика тока, первый вывод которого соединен с эмиттером ключевого транзистора, а второй - с общей шиной, коллектор ключевого транзистора через первичную обмотку индуктивного накопителя энергии соединен с выходом источника питания, а база - с выходом бистабильного элемента, генератор управляющих импульсов, соединенный выходом с первым входом бистабильного элемента, повышающий импульсный трансформатор, содержащий первичную обмотку, соединенную последовательно с управляемым тиристором, вторичной обмоткой индуктивного нё кoпителя, зарядным диодом и линией формирования, подключенной общим выводом к катоду управляемого тиристора, вторичную обмотку, параллельно которой подключены нагрузка, и дополнительную обмотку |2. Недостаток известного модулятора также заключается в низкой стабильности выходных импульсов при изменении температуры окружающей среды. Цель изобретения - повышение стабильности выходных импульс ов. Поставленная цель достигается тем,.что в импульсный модулятор, содержащий преобразователь постоянного напряжения в импульсное, состоящий из источника питания, бистабильного элемента и датчика тока, первый вывод которого соединен с эмиттером ключевого транзистора, а второй - с общей шиной, коллектор ключевого транзистора, через первичную обмотку индуктивного накопителя энергии соедииен с выходом источника питания, д база - с выходом бистабильного эле .мента, генератор управляющих импуль сов, соединенный выходом с первым входом бистабильного элемента, повы шающий импульсный трансформатор, содержащий первичную обмотку, соеди ненную последовательно с управляе мым тиристором, вторичной обмоткой индуктивного накопителя, зарядным диодом и линией формирования, подключенной общим выводом к катоду управляемого тиристора, вторичную обмотку, параллельно которой подклю чена нагрузка, и дополнительную обмотку, введены пиковый детектор, источник опорного напряжения, элемент сравнения и цепочка,состоящая из последовательно соединенных диодов и двух резисторов, причем первы вход элемента сравнения соединен с источником опорного напряжения, вто рой вход - с выходом пикового детек тора, подключенного параллельно дополнительной обмотка повышающего импульсного трансформатора, а его в ход соединен с объединенными вывода ми резисторов цепочки, которая резистором подключена к эмиттеру ключевого транзистора, а катодом. диода - ко второму входу бистабильного элемента, На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого импульс ного модулятора. Импульсный модулятор содержит ге нератор 1 управляющих импульсов, подключенный к общей шине, преобразователь 2 постоянного напряжения в импульсное, подключенные к общей шине источник 3 питания и бистабиль ный элемент 4, индуктивный накопитель 5 энергии, первичная обмотка 6 которого подключена к выходу источника 3 питания и к коллектору ключевого транзистора 7, соединенного эмиттером с датчике 8 тока, подключенного другим выводом к обще шине, последовательно со вторичной обмоткой 9 индуктивного накопителя 5 энергии соединены зарядный диод 1 линия 11 формирования, общий вывод которой соединен с управляемым тири тором 12, повьлаающий импульсный тра сформатор 13, первичная обмотка 14 которого первым выводом подключена к выходу линии 11 формирования, вто рым - к аноду управляемого тиристор 12, параллельно его вторичной обмот 15 подключена нагрузка 16, а параллельно дополнительной обмотке 17 по ключен пиковый детектор 18, который вместе с элементом 19 сравнения и источником 20 опорного напряжения подключены к общей шине, причем выход источника 20 опорного напряжения соединен с первым входом элемента 19 сравнения, а выход пикового детектора 18 - со вторым его входом, выход генератора 1 управляющих импульсов соединен с первым входом бистабильного элемента 4, а последовательно соединенные диоды 21 катодом подключены к его второму входу, последовательно к диодам подключены два резистора 22 и 23, объединенный вывод которых соединен с выходом элемента 19 сравнения, а резистор 23 подключен к эмиттеру ключевого транзистора 7. Импульсный модулятор работает следующим образом. При поступлении управляющего импульса на вход бистабильного элемента 4 открывается ключевой транзистор 7, при этом через первичную обмотку 6 индуктивного накопителя 5 энергии и датчик 8 тока начинают протекать нарастающий ток. Когда напряжение на датчике 8 тока, приложенное к входу бистабильного элемента 4 через цепь последовательно включенных, диодов 21 и резисторов 22 и 23 достигнет значения напряжения срабатывания этого элемента, последний переключается в исходное состояние, и ключевой транзистор 7 преобразователя 2 закрывается. В этот момент во вторичной обмотке 9 индуктивного накопителя 5 энергии индукцируется импульс напряжения, который заряжает линию 11 формирования. В момент прихода следующих управляющих импульсов на вход бистабильного элемента 4 и на управляющий электрод управляемого тиристора 12 одновременно.с переключением бистабильного элемента 4 открывается тиристор 12, происходит разряд линии 11 формирования и формирование модулирующего импульса, который со вторичной ,.сКЗмотки 15 повышающего импульсного трансформатора 13 поступает на нагрузку 16. С дополнительной обмотки 17 этого трансформатора на вход пикового детектора 18 подаются импульсы, совпадающие по форме с импульсами на нагрузке 16. Напряжение с выхода пикового детекJTopa 18 и источника 20 опорного на,пряжения поступают на входы элемента 19 сравнения. При изменении амплитуды напряжения импульсов на нагрузк.е 16 соответственно изменяется напряжение на выходе пикового детектора 18. Если величина напряжения пикового детектора 18 превышает значение опорного напряжения, то с выхода элемента сравнения 19 постоянное напряжение . положительной полярности поступает в точку соединения резисторов 22 и 23, которые включены последовательно с диодами 21. Под действием положител ного напряжения происходит смещение р-п переходов диодов 21 в прямом направлении, поэтому бистабильный элемент 4 переключается в исходное состояние при меньшем значении напр жения на датчике 8 тока, что соотве ствует меньшему значению энергии, накопленной индуктивным накопителем 5 энергии, иприводит к снижению амплитуды напряжения импульсов на нагрузке 16 и к уменьшению значения напряжения пикового детектора 18. Если величина напряжения на выхо де пикового детектора 18 меньше значения опорного напряжения, то с выхода элемента 19, сравнения в точк соединения резисторов 22 и 23 подае ся управлявмцее напряжение отрицательной полярности, под действием KOTopot-o происходит смещение р-п переходов диодов 21 в обратном направлении. Таким образом, бистабильный эле,мент 4 переключается в исходное состояние при большем значении напр жения на датчике 8 тока, что соотве ствует большему значению энергии, накопленной индуктивным нако- . пителем 5, при этом увеличивается амплитуда напряжения импульсов на нагрузке 16 и соответственно значение напряжения пикового детектора 1 В результате осуществляется автомат ческая подстройка амлитуды напряжения импульсов на нагрузке 16. Предлагаемый импульсный модулятор может эксплуатироваться в жестких климатических условиях с большим диапазоном изменения температуры окружающей среды. Формула изобретения Импульсный модулятор, содержащий преобразователь постоянного напряжения в импульсное, состоящий из источ ника питания, бистабильноро элемента и датчика тока, первый вывод которого соединен с эмиттером ключевого транзистора, а второй - с общей шиной, коллектор ключевого транзистора через первичную обмотку индуктивного накопителя энергии соединен с выходом источника питания, а база - с выходом бистабильного элемента, генератор управляющих импульсов, соединенный выходом с первым входам биотабильного элемента, повышающий импульсный трансформатор, содержащий первичную обмотку, соединенную последовательно с управляемым тиристор 1, вторичной обмоткой индуктивного накопителя, зарядным диодсяк и линией формирования, подключенной обидим вшодрм к катоду управлягашого тщжсторл, вторичную обмотку, параллельно которой подключена нагрузка, и дополнительную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходных импульсов, в него введены пиковый детектор, источник опорного напршсения, элемент сравнения и цепочка, состоящая иэ последовательно соединенных диодов и двух резисторов, причем первый вход элемента сравнения соединен с источником опорного напряжения, второй вход - с выходом пикового детектора, подключенного параллельно дополнительной обмотке повьшсиощего импульсного трансформатора, а его выхс д соединен с объединенными выводами резисторов цепочки, которая резистором подключена к эмиттеру ключевого транзистора, а катодом - ко второму входу бистабильного элемента. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3319076, л. 307-88.5, опублик. 09.05.67. 2.Патент Великобритании № 1267721, л. Н 03 К 3/53, опублик. 1972 (проотип) . n /3