Импульсный модулятор Советский патент 1981 года по МПК H03K7/02 H03K3/53 

(34) ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР

I

Изобретение относится к импульсной .технике и может быть использовано, например в устройствах управления импульсными генераторами СВЧ, ускорителями заряженньпс частиц и т.п.

Известны импульсные модуляторы, содержащие источник питания, зарядный резистор, накопительный конденсатор, коммутирующую электронную лампу, источник напряжения смещения генератора импульсов, нагрузку и корректирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и конденсатора шунтированного резистором, причем корректирующая цепь включена параллельно нагрузке в анодную цепь коммутирующей электронной лампы .

Недостаток известных Импульсных модуляторов - невозможность устранения неравномерностей вершины выходного импульса, вызванных несовершенством управляющего импульса, на сетке коммутирующей электронной лампы.

Наиболее близким по технической сущности является импульсный модулятор, содержащий источник питания, зарядный резистор, накопительный конденсатор, коммутирующую электронную лампу, нагрузку, генератор импульсов, источник питания генератора импульсо источник напряжения смещения и корректирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и конденсатора и включенную параллельно коммутирующей электронной лампе .2 .

Недостатки известного импульсного модулят ра - низкий его КПД и неравномерности вершины выходного импульса.

Цель изобретения - повьш1ение КПД модулятора и уменьшение неравномерности вершины выходного импульса.

Эта цель достигается тем, что в известном импульсном модуляторе, содержащем первый источник питания, с положительным полкюом которого через зарядный резистор соединен анод коммутирующей электронной лампы, катод которой соединён с отрицательным полюсом первого источника питания, последовательно соединенные накопительный конденсатор и нагрузку, включенные параллельно коммутирукщей электронной лампе, генератор импульсов, вход которого соединен с положительными полюсами второго источника питания и источника питания генератора им пульсов соответственно, первый выход генератора импульсов соединен с управ ляющим электродом коммутирующей электронной лампы, а второй выход - с отрицательньм полюсом источника напряжения смещения, положительный полюс которого соединен с отрицательным полюсом источника питания генератора импульсов, корректирующую цепь, состоящую из последовательно соединенньгх диода и конденсатора, введен дроссель, причем корректирующая цепь включена между управляющим электродом коммутирующей электронной лампы и положительным полюсом источника напряжения смещения, а катод диорз корректирующей цепи соединен с отрицательньт полюсом второго источника питания через дроссель. На фиг. 1 приведена блок-схема им пульсного модулятора; на фиг, 2 - вр менные диаграммы напряжений, иллюстри руюище работу импульсного модулятора Импульсный модулятор содержит генератор 1 импульсов, источник 2 питания генератора импульсов, источник 3 напряжения смещения, коммутирующую электронную лампу 4, зарядный резистор 5, накопительный конденсатор 6, нагрузку 7, корректирующую цепь 8, состоящую из диода 9 и конденсатора 10, первый источник питания (не По- казан), второй источник П питания и дросс;е. .ь 12. Импульсный модулятор работает сле Д тощим. образом, В интервале между импульсами коммутирующая электронная лампа 4 запер та напряжением смещения ,поступающим от источника 3 смещения. Накопительный конденсатор 6 в это время заряжается от первого источника пита.шя через зарядный резистор 5. Конденсатор 10 корректирующей цепи 8 заряжен до направления, равного сумме напряжений источника напряжени смещения 3 и источника 2 питания генератора импульсов. Это напряжение равно UQ -/Uc.y,

где Ufl - напряжение источника 2 питания генератора импульсов j i напряжение источника 3 напр яжения смещения. Диод 9 заперт обратным напряжением, поступающим на него от источника 2 питания генератора импульсов через генератор импульсов.

Во вре1мя действия переднего фронта выходного импульса генератора 1 импульсов напряжение на аноде диода 9 возрастает и, когда оно достигает напряжения йа катоде диода 9, диод 9 открывается, подключая конденсатор 10 к управляющей сетке коммутирующей электронной лампы 4 и шунтируя выход генератора 1 импульсов. Дальнейшее возрастание напряжения прекращается, и формируется плоская верщина импульса с амплитудой, равной постоянному напряжению на конденсаторе 10. Коммутирующая электронная лампа 4 открывается и накопительный конденсатор разряжается через нагрузку 7, формируя на ней отрицательный импульс напряжения. На верхней диаграмме напряжения (фиг. 2) пунктирной линией показана форма вершины отпирающего импульса без корректирующей цепи 8, Импульсный ток диода 9, протекая по конденсатору Ю, подзаряжает его, вызывая подъем верщины отпирающего импульса на управляющей сетке коммутирующей злектронной лампы 4. Величина подъема верщины зависит от величиш 1 емкости конденсатора 10. Возрастание напряжения на сетке коммутирующей электронной лампы 4 компенсирует спад напряжения на накопительном ковденсаторе 6, поэтому подбором емкости конденсатора 10 можно существенно уменьошть скос вершины анодного импульса. Работа импульсного модулятора поясняется диаграммами напряжений на фиг. 2. Верхняя диаграмма изображает напряжение Ujj.aa управлякщей сетке коммутирующей электронной лампы 4, нижняя - напряжение U4j на ее аноде. Дроссель 12 совместно с конденсатором 10 образует дополнительный LC-фильтр напряжения на конденсаторе 10. В импульсном модуляторе обеспечивается повьшение его КПД за счет включения корректирующей цепи к управляющему электроду коммутирующей

электронной лампы. Кроме того, предлагаемый импульсный модулятор обеспе чивает уменьшение неравномерности вершины выходного импульса.

Формула изобретения

Импульсный модулятор, содержащий первый источник питания, с положительным полюсом которого через зарядный резистор соединен анод коммутирующей электронной лампы, катод которой соединен с отрицательным поп люсом первого источника питания, последовательно соединенные накопительный конденсатор и нагрузку, включенные параллельно коммутирующей электронной лампе, генератор импульсов, вход которого соединен с положительными полюсами второго источника питания и источника питания генератора импульсов соответственно, первый выход генератора импульсов соединен с управляющим электродом коммутирующей электронной лампы, а второй выход 603006

с отрицательным полюсом источника напряжения смещения, положительный

полюс которого соединен с отрицательным полюсом источника питания гене5 ратора импульсов, корректирующую цепь, состоящую из последовательно соединенных диода и ковденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД модулятора и умень10 шения неравномерности вершины выходного импульса, в него введен дроссель, причем корректирукидая цепь включена меящу управляющим электродом коммутирующей электронной лампы и полоis житель}о 1м источника напряжения смещения, а катод диода корректирующей цепи соединен с отрицательным полюсом второго источника питания через дроссель. 20Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Д - р

11

ш

ft /wVS.

ь

/ Vv

Mfl.

Фиг.2.