Импульсный модулятор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сееоз СоветскикСфциалистичвскииРеспублик м 993443(6 ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 080781(2) 3313307/18-21 РЦМК зН 03 К. 3/53 Н 03 К 5/12 с присоединением заявки Нов Гоеуявретвев мявоивтет СССР во делан нзобретенвй в открытой(72) Авторыизобретения Ю. Ю. шамрай,"дового Красногс"ситет им. 300-летияраины с Россией С.С. Вдовин, С.Е, Зирка и непропетровский ордена Тру государственный универ воссоединения ук(У ) Заявитель Одулят Изобретение относится к импульсной технике, и может быть йспользоваио. для импульсной модуляцйи СВЧ генераторов с высокими требованиями к неравномерности вершины модулирукивего импульса.Известен формирователь нмпульсов, предназначенный для использования в импульсных модуляторах в качестве О накопителя, и содержащий формирующую искусственную линию, последовательно с которой включен корректирующий двухполюсник, состоящий из параллель-. но соединенных резистора, катушки йндуктивности и конденсатора 1 3., Недостатком известного устройства является наличие колебаний на вершине Формируемого импульса.в случае включения нагрузки через импульсный ,.трансформаторНаиболее близким по технической сущности к изобретению является им-пульсный модулятор, содержащий ис-. точник питания, отрицательный полюс которого подключен к общей шине, а 25 между положительным полюсом и общей шиной последовательно соединены за-рядчое устройство, Формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансформатора, к вторичной обмотке кото-. Зо рого подключена нагрузка, а междуобъединенным выводом зарядного устройства с формирующей ливией и общей шиной включен коммутирующий элемент, управляющий электрод которогоподключен к выходу генератора .запускающих импульсов 23,Недостатками такого модулятораявляются большие ,цлительности фронтаи неравномерность вершины формируемого импульса. Эти недостатки являются следствием того, что сцелЬюподавления колебаний на вершине импульса, суммарная йндуктивность пер"вого звена формирующей линии, состоящая в данном случае из.индуктивностикатушки первого звена и индуктив-.ности рассеяния импульсного трансФорматора, должна быть увеличена.Последнее,.однако вызывает увеличе-.ние длительности фронта импульса,.Неравномерность его вершйнй при этомсоставляет несколько процентов.Цель изобретения - улучшение Форлиимпульса, состоящее в уменьшении длительности фронта импульса и снижении неравномерности его вершины,.Поставленная цель достигаетсятем, что в импульсный модулятор,содержащий источник питания, отрица 993443тельный полюс которого подключенк общей шиве, а между положительнымполюсом и общей шиной последовательно соединены зарядное устройство,формирующая линия и первичная обмотка импульсного трансФорматора, к 5вторичной обмотке которого подключена нагрузка, а между объединенНымИвыводами зарядного устройства сформирующей линией и общей шинойвключен коммутирующий элемент, уп" 1 Оравляющий электрод которого подключенк выходу генератора запускающих импульсов, параллельно формирующейлинии подключен двухполюсник, состо.ящий иэ последовательно соединенныхпервого конденсатора и резистора,параллельно которому подключены второй конденсатор и катушка индуктивности,На фиг. 1 приведена принципиальная схема импульсного модуляторана фиг. 2 " эквивалентная схема,описывающая процесс формирования импульса.Импульсный модулятор со; зржит источник 1 питания, зарядное устройство 2, формирующую линию 3, катушку 4 индуктивности первого звена,катушку 5 индуктивности второго звена, импульсный трансформатор б спервичной 7 и вторичной 8 обмотками, ЗОнагрузку 9, коммутирующий элемент10, генератор 11 запускающих импульсов, двухполюсник 12, состоящий ипервого конденсатора 13, резистора14, второго конденсатора 15, катушки 35,16 индуктивности.На эквивалентной схеме модулятора представлены как катушка и конденсатор соответственно индуктивностьрассеяния 17 и паразитная емкость 18импульсного трансформатора б, Отри цательный полюс источника 1 питанияподключен к общей шине, а между егоположительным полюсом и общей шинойпоследовательно соединены зарядное 45устройство 2, формирующая линия 3,первичная обмотка 7 импульсного трансформатора б, к вторичной обмотке 8которого подключена нагрузка 9, Объединенный, вывод зарядного устройства2. с Форцирующей линией 3 соединен с ф.общей шииой через коммутирующий элемент 16, управляющий электрод кото,рого:подключен к выходу генератора 11запускающих импульсов. Параллельноформирующей линии 3 подключен двухполюсник 12, состоящий иэ последовательно соединенных первого конденсатора 13 и резистора 14, параллельнокоторому подключены второй конденсатор 15 и катушка 16 индуктивности. 60устройство работает следующим образом.В .исходном состоянии коммутирую"щий элемент 10 находится в непроводящем состоянии и все конденсаторы 65 импульсного модулятора, кроме конденсатора 15, заряжаются от источника 1 питания через зарядное устройство 2 и первичную обмотку 7 импульсного трансформатора б до одинакового напряжения. Конденсатор 15 и паразитная емкость 18 импульсного трансформатора б 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 трансформатора 6 возникает ЭДС самоиндукции, в результате чего на нагрузке 9 формируется импульс, Форма которого определяетсяпараметрами Формирующей линии 3, двухполюсника 12 и импульсного трансформатора 6. После окончания импульса ток через коммутирующий элемент 10 прекращается и он переходит в не- проводящее состояние. После этого цикл работы модулятора повторяется.Процесс формирования импульса длительности сд поясняется с использованием эквивалентной схемы (фиг.2) для случая однородной п-звенной формирующей линии, т.е. линии, индуктивностии емкости С, всех звеньев которой одинаковы 0. сйн/2 п,с /2 йн п),а волновое сопротивление равно сопротивлению нагрузки В, приведенному к первичной обмотке импульсного трансформатора. Пусть,например, индуктивность рассеяния 17 импульсного трансформатора равна индуктивностизвена формирующей линии, а паразитная емкость 18 импульсного трансформатора составляет 0,05 емкости С звена. Тогда при отсутствии двухполюсника 12 (т,е. при использовании известного устройства) на нагрузке Формируется импульс, длителЬность фронта которого равна 1,21 1 ГГС, а. неравномерность вершины составляет 1,9, В известном устройстве такой импульс соответствует индуктивиости первого звена формирующейискусственной линии, равной 0,8.В предлагаемом импульсном модуляторе уменьшение длительности фронта импульса и неарвномерности его вершины обеспечивается соответствующим 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 ЭЦВИ при емкостй конденсатора 13, равной емкости С звена линии 3, наилучшая. 993443 Формула изобретения ИИПИ Заказ 506/75 тираж 934ВЭЬилиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.П Подписное форма импульса (минимальные длитель вость Фронта и неравномерность вершины ) соответствует следующим значениям указанных элементов резис-, тор 14 - 0,570 1 Г 7 С, конденсатор 15 - 0,355 С, индуктивность 16- 0,946 С, индуктивность 4 - 1,507, индуктивность 5 - 0,7631Дяительиость Фройта при этом равна 0,74 ЖС (в 1,6 раз меньше, чем в известном устройстве), а неравномерность вершины составляет 0,6 (в 3 раза меньше).. Технико"экономическая эффективность предлагаемого импульсного модулятора обуславливается тем, что при незначительной доработке ранее изготовленных устройств удается существенно улучшить Форму импульса, т.е. обеспечить заданные режицкая работы нагрузок более широкого класса. Импульсный модулятор, содержащий источник питания, отрицательный полюс которого подключен к общей шине,а между положительньаа полюсом и об.щей шиной последовательно соединены,зарядное устройство, Формирующая.между объединенными выводами заря 8- ного устройства с Формирующей линиейи общей шиной включен коюутирующийэлемент, управляющий электрод оторо 36 го подключен,н выходу генератора запускающих импульсов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения Формы импульса, параллельноФормирующей линии подключен двухпо 5 люсник, состоящий из последовательносоединенных первого конденсатора ирезистора, параллельно которому подключены второй конденсатор и катушкаиндуктивности.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 101936, кл. Н 03 К 5/12, 1954.2. Евтянов С.И., Редькин Г,Е.25 Импульсные модуляторы с искусственнойлинией. М., "Сов.радиоф, 1973, с, 6;рис. 1.1.