Формирователь частотно-модулированных сигналов Советский патент 1982 года по МПК H03C3/30 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЧАСТОТНО-Л ОДУЛИРОВАННЫХ

1

Изобретение относится к устройствам для генерирования частотно-модулированных сиг налов и может использоваться в СЕЧ генераторах с электронной перестройкой частоты, выполненных, например, на лампах обратной волны, митронах, диодах Ганна.

Известен формирователь частотно-модулированных сигналов, содержащий включенные последовательно по постоянному току источник постоянного напряжения, соединенный с общей шиной, лампу обратной волны (ЛОВ) и блок коммутаторов, а также генератор импульсов сброса тока, выход которого соединен с управляющим электродом ЛОВ 1.

Однако известный формирователь частотно-модулированных сигналов имеет невысокую точность установки и стабильность средней частоты.

Цель изобретения - повыщение точности установки и стабильности средней частоты.

Для этого в форирователь частотно-модулированных сигналов, содержащий включенные последовательно по постоянному току источник постоянного напряжения, соеСИГНАЛОВ

диненный с общей шиной, ЛОВ и блок коммутаторов, а также генератор импульсов сброса тока, выход которого соединен с управляющим электродом ЛОВ, введены последовательно соединенные формирователь ступенчатого напряжения и пересчетное устройство, один выход которого соединен с управляющим входом генератора импульсов сброса тока, а другие выходы соединены соответственно с управляющими входами блока коммутаторов, а также усилитель постоянного тока (УЛТ), выполненный на электронной лампе с динамической нагрузкой, которая представляет собой цепь из к последовательно соединенных транзисторов и включена между источником постоянного на пряжения и входом блока коммутаторов, при этом катод электронной лампы УЛТ соединен непосредственно с другим выходом формирователя ступенчатого напряжения и через конденсатор - с точкой соединения ди20 Намической нагрузки Эv eктpoннoй лампы УЛТ с входом блока коммутаторов, а сетка электронной лампы УЛТ подключена через соответствующие резисторы к аноду ЛОВ и к обшей щине. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого формирователя, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Формирователь частотно-модулированных сигналов содержит источник 1 постоямного напряжения, соединенный с общей шипой, усилитель 2 постоянного тока, выполнен ный на электронной лампе 3 с динамической нагрузкой, представляющей собой цепь из к последовательно соединенных транзисторов 4 и 5 (резисторы 6 и 7, обеспечивающие режим работы транзисторов по постоянному току), блок 8 коммутаторов, состоящий из (П--1-) идентичных ячеек (п -- целое число), каждая из которых состоит из импульсного транзистора 9, собственно коммутатора 10 и стабилизирующего двухполюсника, например, стабилитрона 11, лампу 12 обратной волны (ЛОВ), генератор 13 импульсов сброса тока, пересчетное устройство 14, формирователь 15 ступенчатого напряжения, резисторы 16 и 17 и конденсатор 18. Для получения требуемой точности установки частоты ЛОВ 12 необходимо сформировать N дискретных уровней напряжений, точность установки частоты ЛОВ равна Д , где S - средняя крутизна перестройки частоты ЛОВ 12, AU - обniee напряжение перестройки; N -- число дискретных уровней напряжений или число поелсдователь}1ых переключений. Требуемое число дискретных уровней может превьипать 10 - Ю. Число ячеек (п-1) блока 8 коммутаторов и число ступеней напряжения ш формирователя 15 ступенчатого напряжения выбирлются, исходя из требуемого числа дискретных значений частот ЛОВ 12, согласно выражению. N 2 п. В предлагаемом формирователе число коммутаторов больпшх дискретных уровней напряжений - составляет (п-1), так как один больпюй дискретный уровень AUo дополнительно формируется на напгрузке усилительной лампы 3. Формирователь частотно-модулированных сигналов работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии внеи1них импульсов управления ток ЛОВ 12 создает па каждом стабилитроне 11 блока 8 ком.мутаторов падение напряжения AU и общее напряжение перестройки AU AUo X (п -1) (фиг. 2е, где представлено линейно-ступенчатое напряжение на управляющем электроде ЛОВ). При поступлении )ia вход формирователя 15 ступенчатого напряжения и.мпульсов управления, показанных на фиг. 2а, на выходе формирователя 15 ступенчатого напряжения реализуется .чипейно-ступенчатое напряжение (фиг 26) с количеством дискретов напряжения 2 с возможностью остановки напряжения на любом из дискретов при снятии импульсов управления. После прохождения 2 дискретов напряжения в формирователе 15 ступенчатого напряжения напряжение на динамической нагрузке изменяется от AUo до минимального. Во время обратного хода напряжения в формирователе 15 ступенчатого напряжения на его другом выходе фор.мируются импульсы управления ячейками блока 8 коммутаторов, которые поступают в пересчетное устройство 14. Пересчетное устройство 14 служит для избирательного подключения импульсов управления к ячейкам блока 8 коммутаторов. П-осле прохождения первого цикла формирования ступенчатого напряжения пересчетное устройство 14 включает первую ячей ку блока 8 коммутаторов (на фиг. 2е представлен импульс управления первой ячейкой). После второго цикла формирования ступенчатого напряжения включается вторая ячейка блока 8 коммутаторов (на фиг. 2г представлен импульс управления второй ячейкой), а после (п-1) цикла включается последняя ячейка блока 8 коммутаторов (на фиг. 2д представлен импульс управления последней ячейкой). Таким образом, при 2 уровней на динамической нагрузке 2 и (п--1) ячейках в блоке 8 коммутаторов получают общее число переключений N (п- 1)2 +2 Резисторы 16 и 17 образуют цепь отрицательной обратной связи, стабилизирующей напряжение на управляющем электроде ЛОВ 12 в условиях временной и температурной нестабильности. После последовательного закорачивания стабилитронов 11 коммутаторами 10 и отработки дополнительного дискретного уровпя I,пересчетным устройство.м 14 вырабатывается импульс управления генератором 13 импульсов сброса (фиг. 2ж), ЛОВ 12 запирается, цепь блока 8 коммутаторов обесточивается, коммутаторы 10 запираются, напряжения стабилитронов 11 восстанавливаются в исходные состояния; по окончании импульса сброса тока частота колебаний ЛОВ 12 достигает исходного минимального значения. Устройство возвращается в исходное состояние и при дальнейше.м поступлении импульсов управления в формирователь 15 ступенчатого напряжения начинается новый цикл его перестройки. На диаграмме фиг. 2з показано суммарное выходное напряжение на управляющем электроде ЛОВ 12. Наличие конденсатора 18 приводит к дифференцированию усиленного ступенчатого напряжения и подаче выделенных коротких импульсов на катод электронной лампы 3 для обеспечения наиболее быстрого запирания УПТ. Поскольку напряжения на аноде и катоде электронной лампы синфазны, то введение положительной обратной связи ведет к повышению быстродействия перехода с дискрета на дискрет выходного напряжения. Таким образом, в предлагаемом формирователе частотно-модулированных сигналов повышена точность установки стабильность средней частоты. Формула изобретения Формирователь частотно-модулированных сигналов, содержащий включенные последовательно но постоянному току источник постоянного напряжения, соединенный с общей щиной, лампу обратной волны (ЛОВ) и блок коммутаторов, а также генератор импульсов сброса тока, выход которого соединен с управляющим электродо.м ЛОВ, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности установки и стабильности средней частоты, в него введены последовательно соединенные формирователь ступенчатого напряжения и пересчетное устройство, один выход которого соединен с управляющим входом генератора импульсов сброса тока, а другие выходы соединены соответственно с управляющими входами блока коммутаторов, а также усилитель постоянного тока (УПТ), выполненный на электронной лампе с динамической нагрузкой, которая представляет собой цепь из к последовательно соединенных транзисторов и включена между источником постоянного напряжения и входом блока коммутаторов, при этом катод электронной лампы УПТ соединен непосредственно с другим выходом формирователя ступенчатого напряжения и через конденсатор - с точкой соединения динамической нагрузки электронной лампы УПТ с входом блока коммутаторов, а сетка электронной лампы УПТ подключена через соответствующие резисторы к аноду ЛОВ и к общей щине. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 229613, кл. Н 03 С 3/30,. 1966.

Импдльсы управления -1- Фиг.1

а

III II III 11II Mi

2 Дискрет 08

17 8

П

17

JT

7

-i

4%

--.

1 :

:

Ч