Устройство для сеточной импульсной модуляции лбв

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИН з(59 Н 03 К 353 ЕНИ ВТОРСИОМУ С ТЕЛЬСТ СССР и 3 К 3/53 ГОСУДАРСТВЕН).Га(Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗО(56) 1. Патент США Ло 3796965кл. 330.43, опублик. 1972.2. Авторское свидетельствоза явке3004880/21, кл. Н27.08,81(54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СЕТОЧНОГО ИМПУЛЬСНОИ МОДУЛЯЦИИ ЛБВ, содержащее первый и второй источники пос. тоянного напряжения, импульсный трапов форматор, фиксируюци и разделительный диоды, накопительный конденсатор, сне. ратор импульсов, ключевой элемент, лели- тель напряжения, компаратор, регулирующий элемент, формирующий лвухцолксник и два резистора, цри этом замедляющая система ЛБВ соединена с обцей шиной, параллельно накопительному конденсатору через фиксируюпи й диод подключена первая обмотка импульсного трансформа. тора, первая обклалка накопительного конденсатора присоединена к положительному по(юсу первого источника постоянного напряжения, подключенному через вторую обмотку импульсного трансформатора к коллектору ЛВБ, делитель напряжения вклю. чен между обней шиной и обьелиценцыми выводами катода ЛБВ, отрицательного цо. люса первого и положительного полюса 801112535 второго источников постоянного цапряжсния, выход делителя напряжения сс.ннен через компаратор с управляюпим входом регулирующего элемента, сетка Л 1 В через вкзюченцые послеловатсльно трстьк обмотку трансформатора и формирукцпий лвухпозксник соединена с катодом ЛБВ, параллельно формирующему лвухполюсни.ку через первый резистор присоединен второй источник постоянного напряжения, первый выход генератора импульсоц соединен с обпей шиной церез вкчюцсццые после.доватсльи разделительный лиол н цствсртук обмотку трансформатора, зашуцтированную иклюцснцыми последовательно вто.рым резистором и ключевым элементом, уира вля кщий вход которого сосли нсн с вторым выхолом генератора импульсов, щ обций вывол которого сослцнец с обпей шиной, отлачающееся тем, что, с целью повышения КПД при малой скажцости импульсов, в него введены третий источник С постоянного напряжения и цепочка из параллельно соединенных резистора и кон- Я дсцсатора, причем олин электрол регулирующео элемента соединен с оби ци.ной, другойс положительным полюсом третьего источника постоянного цапряже- вам ния, отрицательный полюс которо о соединен с второй обкладкой цакоцТелоо (в конденсатора, полклюцеццой через сцочку параллельно соелиненцьх рсзист ра ц конденсатора к обней шцс, с которой сос- . СЛ линсн и общий вывод компар;тр.ИзОбретение относится к импульсйо 1 Гтехнике и может найти применение в пере,дающих устройства х СВЧ для когеренталых радиолокационных систем,Известно устройство для сеточной импульсной модуляции ЛБВ, содержащее пер.вый и второй источники постоянного напряжения, импульсный трансформатор,фиксирующий диод, накопительный конден.сатор и генератор импульсов, причем замедляюгцая система ЛБВ соединена с обшей 10шиной и положительным полюсом второгоисточника постоянного напряжения, отри.цательный полюс которого соединен с катодом фиксирующего диода, зашунтированного включенным параллельно накопительным конденсатором и вторичной обмоткойтрансформатора, анод фиксирующего диода соединен с катодом ЛБВ и через первичную обмотку трансформатора с отри.цательным полюсом первого источника постоянного напряжения, положительный 20полюс которого сдединен с коллекторомЛБВ, а выход генератора импульсов включен между сеткой и катодом ЛБВ 11.Недостаток данного устройства состоитв нестабильности фазы. сигналов СВЧ навыходе ЛБВ при изменении длительности 2модулируюших импульсов на ее сетке вшироких пределах.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройстводля сеточной импульсной модуляции ЛБВ,содержащее первый и второй источникипостоянного напряжения, импульсный трансформатор, фиксирующий и разделительныйдиоды, накопительный конденсатор, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения, компаратор, регулирую- З 5ший элемент, формируюц 1 нй двухполюсники два резистора, при этом замедляющаясистема ЛБВ соединена с общей шинойпараллельно накопительному конденсатору через фиксирующий диод подключенапервая обмотка импульсного трансформатора, первая обкладка накопительного кон-денсатора присоединена к положительномуполюсу первого источника постоянного нанряжения, подключенному через вторуюобмотку импульсного трансформатора кколлектору ЛБВ, делитель напряжениявключен между обцей шиной и объединенными выводами катода ЛБВ, отрицательного полюса первого н положительногополюса второго источников постоянногонапряжения, выход делителя напряжения 50соединен через компаратор с управляющимвходом регулирующего элемента, сеткаЛБВ через включенные последовательнотретью обмотку трансформатора и формирующий двухполюсник соединена с катодомЛБВ, параллельно формирующему двухполюснику через первый резистор присоединен второй источник постоянного напряжения, первый выход генератора импульсов соединен с обгцей шиной через включенные последовательно разделительный диод и четвертую обмотку трап.форматора, зашунтнрованную включеннымн послеловагельно вторым резистором и ключевым элементом, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, обгций вывод которого соединен с обшей шиной. Вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с обгцей шиной и анодом электроннойлампы, катод которой соединен с катодом ЛБВ и общим выводом компаратора 12).Недостатком известного устройства является уменьшение КПД при уменьшении скважности импульсов.Цель изобретения - повышение КПД при малой скважности импульсов.Цоставленная цель достигается тем, что в устройство:для сеточной импульсной модуляции ЛБВ, содержащее первый н второй источники постоянного напряжения, импульсный трансформатор, фиксирующий и разделительный диоды, накопительный конденсатор, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения, компаратор, регулирующий элемент, формирую. щий двухполюсник н два резистора, при этом замедляющая система ЛБВ соединена с общей шиной, параллельно накопитель-ному конденсатору через фиксирующий диод подключена первая обмотка импульсного трансформатора, первая обкладка накопительного конденсатора присоединена к положительному полюсу первого источника постоянного напряжения, подключенному через вторую обмотку импульсного трансформатора к коллектору ЛБВ, делитель на пряжения включен между общей шиной и объединенными выводами, катода ЛБВ, отрицательного полюса первого и положительного полюса второго источников постоянного напряжения, выход делителя напряжения соединен через ком паратор с управляющим входом регулирующего элемента, сетка ЛБВ через включенные последовательно третью обмотку трансформа. тора и формирующий двухполюсник соединена с катодом ЛБВ, параллельно формирующему двухполюснику через первый резистор присоединен второй источник постоянного напряжения, первый выход генератора импульсов соединен с общей шяной через включенные последовательно разделительный диод н четвертую обмотку трансформатора, зашунтированную включенными последовательно вторым резистором и ключевым элементом, управляющий вход которого соединен с вторым выходом ге. нератора импульсов, общий вывод которо. го соединен с общей шиной, введены тре тий источник постоянного напряжения и цепочка из параллельно соединенных резистора и конденсатора, причем один элект. род регулирующего элемента соединен сЬбщей шиной, другой - с положительным полюсом третьего источника постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с второй обкладкой накопитель ного конденсатора, подключенной через цепочку параллельно соединенных резистора и конденсатора к общей шине, с которой соединен и общий вывод компара тора.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для сеточной импульсной модуляции ЛБВ.Устройство содержит ЛБВ 1, первый 2 и второй 3 источники постоянного напряжения, импульсный трансформатор 4 с обмот.- ками 5 - 8, фиксирующий 9 и разделитель. ный 10 диоды, накопительный конденсатор 11, генератор 12 импульсов, ключевой элемент 13 (например, тиристор или транзистор), делитель 14 напряжения, компаратор 15, регулирующий элемент 16 (например; в аиде электронной лампы или транзистора), формирующий двухполюсник 17 (например, в виде линии формирования) и резисторы 18 и 19, третий источник 20 постоянного напряжения, цепочку параллельно соединенных резистора 21 и конденсатора 22.При этом замедляющая система ЛБВ 1 соединена с обшей шиной, параллельно конденсатору 11 через диод 9 подключена обмотка 5. Объединенные выводы первой обкладки конденсатора 1 и анода диода 9 присоединены к положительному полюсу источника 2, подключенному через обмотку 6 к коллектору ЛБВ 1. Делитель 14 включен между обшей шиной и объединенными выводами катода ЛБВ 1, отрицательного полюса первого 2 и положительного полюса второго 3 источников постоянного напряжения. Выход делителя 4 соединен через компаратор 15 с управляющим входом регулируюшего элемента 1 б (например, с сеткой лампы нли базой п-р-п-траизистора).Сетка ЛБВ 1 через включенные последовательно обмотку 7 и двухполюсник 17 соединена с катодом; параллельно двухполюс нику через резистор 18 присоединен отрицательный полюс источника 3. Первый выход генератора 12 (выход импульсов запуска) соединен с общей шиной через включенные последовательно диод 10 н обмотку, зашунтированную включенными после.довательно резистором 19 и ключевым элементом 13, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора 12 (выходом импульсов сброса).Один электрод регулируюгцего элемента 16 (например, катод лампы или эмиттер транзистора), соединен с обшей шиной, второй электрод (например, анод лампы или коллектор транзистора) соединен с положительным полюсом третьего источника 20, отрицательный полюс которого соединен непосредственно с второй обкладкой конденсатора 11, подключенной через це через диод 9 заряжает конденсатор 1 до напряжения Ен. Это напряжение складывается с напряжением Е источника 2 и напряжением Е, на цепочке из резистора 2 и конденсатора 22 и прикладывается к замедляюшей системе ЛБВ относительно ее катода, так чтоЕ= Е+ Е+ ЕВ момент окончания импульса заданной длительности от второго выхода генератора 12 на управляющий вход ключевого элемента 13 подается импульс сброса положительной полярности. Элемент 13 отпирается и шунтнрует обмотку 8 через малое сопротивление резистора 19, что обеспечивает срыв блокинг-процесса и последующее запирание ЛБВ .Импульс сброса имеет регулируемое время задержки (, относительно импульса запуска на первом выходе генератора 12. Пределы изменения ( не должны при этом превышать максимальную длительностьимпульсов свободногоблокииг-процесса, определяемую параметрами реактивного двухполюсника 17. Так, если используется линия задержки на время 1, то время задержки , не должно превышать ( =21 з, те, 12(,.Таким образом, ЛБВ 1 работает в ре 35 40 45 50 55,жиме ждущего блокинг-генератора, чем и 5 10 5 20 25 ЗО почку параллельно соединенных резистора 21 н конденсатора 22 к общей шине.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии ЛБВ 1 заперта отрицательным напряжением смещения, поступаюшим на ее сетку от источника 3 через резистор 8 и обмотку 7. На коллек. торе ЛБВ существует постоянное напряжение Е, поступающее от источника 2. Напряжение Ена замедляющей системе ЛБВ также близко к Е благодаря протеканию тока источника 2 по цепи, делитель 14 - обшая шина - цепочка из резистора 21 н конденсатора 22 - обмотка 5 - дио,.9. Конденсатор 1 в это время разряжен. Элемент 16 почти закрыт.При поступлении очередного пускового положительного импульса от первого выхода генератора 12 на обмотку 8 на обмотке 7 индуцируется положительный и мпус, поступающий на сетку ЛБВ; и отпирающий ее. Под действием положительной обратной связи, цепь которой замыкается при появлении тока коллектора ЛБВ, протекающего через обмотку 6 и источник 2, возникает блокннг-процесс. (Обмотки б и 7 включены встречно, что н обеспечивает положительную обратную связь).На сетке ЛБВ 1 формируется положительный импульс, максимальная длительность которого ( определяется в основном параметрами двухполюсника 17. ЛБВ в течение этого импульса остается открытой.Возникающая при этом на обмотке 5 ЭДС)2535 СоставитеТехред И. ВеТираж 86НИИ ПИ Государственнопо делам изобретен035, Москва, Ж - 35, Рл ППП Патент, г. У ь В. Его ркрес Тяск Реликтр ( . Сае3 а к аз 6074/42 КорректорПодписноета СССРытнйаб., д. 4/5Проектная го ком итенй и откаушскаяжгород, улобеспечивается режим импульсной модуляции усиливаемых сигналов СВЧ без применения специального внешнего модулятора,Постоянство величины .ускоряющего напряжения Е о на замедляющей системе ЛБВпри колебаниях напряжения питаю. щей сети или изменения скважности импульсов обеспечивается следующим обра. зом. При появлении, например, тенденции к уменьшению ускорявщеге напряжения Е, на замедляющей системе ЛБВв компараторе )5 (на вход которого через делитель 4 поступает часть напряжения Ео= Ег+ Ет + Ег ) вырабатывается напряжение рассогласования, поступающее далее на сетку лампы и приоткрывающее ее (источ- ник напряжения смещения, обеспечиваю- щегО запирание лампы в исходном состоянии, имеется в составе компаратора )5), В результате протекания тока анода лампы от источника 20 через цепочку из резистора 2 и конденсатора 22 на ней увеличивается напряжение вольтдобавкн Е, складывающееся с напряжением Е, + Ен . Результи-.рующее напряжение. Е, на замедляюпи й системе ЛБВ возрастает, что противодействует понижению напряжения Е . Этим достигается необходимое постоянство напряжения Е . Ввиду малости . тока замедляющей системы ЛБВ источник 20 напря.жения может быть маломощным, а сопротивление цепочки может иметь большую величину. Мощность, рассеиваемая на ано Оде лампы, оказывается малой, поэтому КПД устройства возрастает, особенно при малой скважности импульсов. Кроме того, катод лампы и компаратор 5 находятся под нулевым потенциалом, что способствует упрощению конструкции. Этому же способствует относительно малая величина рабочего анод- ного напряжения на лампе (обычно 2-3 кВ при Ео -- 5-8 вкВ). Положительный технический эффект 20 от применения изобретения состоит в повышении КПД при малой скважности импульсов.