Импульсный модулятор Советский патент 1983 года по МПК H03K3/53 H03K5/12 

Изобретение относится к импульсной технике, и- может быть использовано для импульсной модуляции СВЧ генераторов с высокими требованиями к неравномерности вершины модулирующего импульса. Известен формирователь импульсов, предназначенный для использования s импульсных модуляторах в качестве накопителя, и содер«а1ф1й формирукящпо искусственную линию, последовательно с которой включен корректирующий : двухполюсник, состоящий из параллельно соединенных резистора, катушки яндуктивности и конденсатора Cl. Недостатком известного устройства является, наличие колебаний на вершине .емрго импульса. в случае включения нагрузки через импульсшдй .трансформатор Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный модулятор, содержащий источник питания, отрицательный полюс которого подключен к общей шице, а положительным полюсом и общей шиной последовательно соединены зарядное устройство, фортлирующая линия и первичнс1Я обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке кото;рого подключена нагрузка, а между объединенным вьгаодом зарядного устройства с формирующей линией и общей шиной включен коммутирующий элемент, управлянвдий электрод которого подключен к выходу генератора .запуска1сщих импульсов 2J. Недостатками такого модулятора являются большие длительности фронта и неравномерность вершины формируемого импульса. Эти недостатки являются следствием того, что сцелЬю подавления колебаний на вершине импульса, суммарная индуктивность первого звена формирующей линии, состоящая в данном случае из.индуктивности катушки первого звена и интоктивг ности рассеяния импульсного трансформатора, должна быть увеличена. Последнее, однако вызывает увеличе-. ние длительности фронта импульса. Неравномерность его веЕяшны при этом составляет несколько процентов. Цель изобретения - улучшение формы и myльca, состоящее в уменьшении длительности фронта импульса и снижении неравномерности его верчаиньг. Поставленная цель достигается тем, что в и шyльcный модулятор,содержащий источник питания, отрнцательный полюс которого подключен к общей шине, а между положительным полюсом и общей ишной последователь.но соединены зарядное устройство, формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке которого подключена нагрузка, а между объединенными выводами зарядного устройства с формирующей линией и общей шиной включен коммутирующий элемент, уп равляющий электрод которого подключе к выходу генератора запускающих импульсов, параллельно формирующей линии подключен двухполюсник, СОСТОящий из последовательно соединенных первого конденсатора и резистора, параллельно которому подключены второй конденсатор и катушка индуктивности. На фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного модулятора} на фиг. 2 - эквивалентная схема, описывающая процесс формирования импульса. Импульсный модулятор со; зржит ис,точник 1 питания, зарядное, устройство 2 , формирующую линию 3, катушку 4 индуктивности первого звена, катушку 5 индуктивности второго звена, импульсный трансформатор 6с первичной 7 и вторичной 8 обмоткагли нагрузку 9, коммутирующий элемент 10, генератор И запускающих импульсов-, двухполюсник 12, состоящий и первого конденсатора 13, резистора 14, второго конденсатора 15, катушки 16 индуктивности. На эквивалентной схеме модулятора представлены как катушка и конден сатор соответственно индуктивность рассеяния 17 и паразитная емкость 18 импульсного трансформатора 6. Отрицательный полюс источника 1 питания подключен к общей шине, а между его положительным полюсом и общей шиной последовательно соединены зарядное устройство 2, формирующая линия 3, первичная обмотка 7 импульсного тран Форматора б, к вторичной обмотке 8 которого подключена нагрузка 9. Объединенный вывод зарядного устройства 2 с фор йирунвдей линией 3 соединен с общей шйЯОй через коммутирующий элемент 10, управляющий электрод кото,рого .подключен к выходу генератора 1 запускающих импульсов. Параллельно формирующей линии 3 подключен двухполюсник 12, состоящий из последовательно соединенных первого конденсатора 13 и резистора 14, параллельно которому подключены второй конденсатор 15 и катушка 16 индуктивности. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии коммутирующий элемент 10 находится в непроводящем состоянии и все конденсаторы импульсного модулятора, кроме конденсатора 15, заряжаются от источника 1питания через зарядное устройство 2и первичную обмотку 7 импульсного трансформатора 6 до одинакового напряжения. Конденсатор 15 и паразит- ная емкость 18 импульсного трансформатора 6 остаются незаряженными. При подаче на управляющий электрод коммутирующего элемента 10 запускающего импульса от генератора 11 коммутирующий элемент 10 переходит в проводящее состояние и формирующая линия 3, а также двухполюсник 12 подключаются к первичной обмотке 7 импульсного трансформатора 6. В обмотках 7 и 8 трансфорг-штора 6 возникает ЭДС самоиндукции, в результате чего на нагрузке 9 формируется импульс, форма которого определяется параметрами формирующей линии 3, двухполюсника 12 и импульсного трансформатора 6. После окончания импульса ток через коммутирующий элемент 10 прекр ащается и он переходит в непроводящее состояние. После этого цикл работы модулятора повторяется. Процесс формирования импульса длительности t поясняется с исполь-. зованием эквивалентной схемы (фиг.2) для случая однородной п-звенной формирующей линии, т.е. линии, индуктивности L и емкости С, всех звеньев которой одинаковы (L tj,, С t /2RH-n),a волновое сопротивление равно сопротивлению нагрузки R, приведенному к первичной обмотке импульсного трансформатора. Пусть, например, индуктивность рассеяния 17 импульсного трансформатора равна индуктивности L звена формирующей линии, а паразитная емкость 18 импульсного трансформатора составляет 0,05 елжости С эвена. Тогда при отсутствии двухполюсника 12 {т.е. при использовании известного устройства) на нагрузке формируется импульс, длитеотЬность фронта которого равна 1,21 ТПс, а неравномерность веряпины составляет 1,9%. В известном устройстве такой импульс соответствует индуктивности первого звена формирующей искусственной линии, равной 0,8 L , В предлагаемом импульсном модуляторе уменьшение длительности фронта импульса и неарвномерности его вершины обеспечивается соответствунядам выбором элементов двухполюсника 12; конденсаторов 13 и 15, резистора 14 и катушки 16 индуктивности. Дополнительное уменьшение неравномерности вершины импульса достигается изменением величины индуктивности первого звена и индуктивности второго звена формирующей линии 3. Как показали расчеты на ЭЦВМ при емкости конденсатора 13 равной емкости С эвена лишний 3, наилучшая