Формирователь частотно-модулированных сигналов

(51) М К 1 3 ением заявки Лев 3;30 присо Государственный комете(53) УДК 621.376. 32 (088 8) публиковано 30.01.82. Бюллетень Лв 4 делам нзобретеннй н открыти убликования описания 05.02.82 ата 72) Авторы изобрете Головин, А. К. Герасимович и ов 1) Заявитель 54) ФОРМИРОВАТЕЛЪ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАНН СИГНАЛОВИзобретение относится к устроиствам для генерирования частотно-модулированных сиг налов и может использоваться в СВЧ 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 1 О (ЛОВ) и блок коммутаторов, а также генератор импульсов сброса тока, выход которого соединен с управляющим электродом ЛОВ 11).Однако известный формирователь частот 15 но-модулированных сигналов имеет невысокую точность установки и стабильность средней частоты.Цель изобретения - повышение точнос- н ти установки и стабильности среднеи частоты. 20Для этого в форирователь частотно-модулированных сигналов, содержащий включенные последовательно по постоянному току источник постоянного напряжения, соединенный с обшей 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 напряжения и входом блока коммутаторов, при этом катод электронной лампы УЛТ соединен непосредственно с другим выходом формирователя ступенчатого напряжения и через конденсатор - с точкой соединения динамической нагрузки электронной лампь 1 УЛТ с входом блока коммутаторов, а сетка электронной лампы УЛТ подключена через соответствующие резисторы к аноду ЛОВ и к обшей ш и не.На фиг. 1 представлена структурная элек. трическая схема предлагаемого формирователя, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Формирователь частотно-модулированных сигналов содержит источник 1 постоянного напряжения, соединенный с общей шиной, усилитель 2 постоянного тока, выполнен ный ца 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 ио постоянному току), блок 8 коммутаторов, состоящий из (и - -1) идентичных ячеек (ицелое число), каждая из которых сОстОит из импульсного транзистора 9, собственно коммутатора 10 О 5 30 35 40 Формирователь частотно-модулированных сигналов работает следующим образом.В исходном состоянии при отсутствии внешних импульсов управления ток ЛОВ 12 создаст ца каждом стабилитроне 11 блока 8 коммутаторов падение напряжения Л) и общее напряжение перестройки Л), = Ы.)о" Х ( и -1 ) ( фиг. 2 е, где предста влено линейно-ступенчатое напряжение на управляющем электроде ЛОВ).При поступлении ца вход формирователя 15 с 7 упецчагог цап 17 яжеция импульсов управления, показанных на фиг. 2 а, на выходе формирователя 15 ступенчатого напряжения реализуется линейно-ступенчатое напряжение (фиг. 26) с количеством дискретов напряжения 2 с возможностью остановки на 45 5 О 55 и стабилизирующего двухполюсника, например, стайилитрона 11, лампу 12 обратной волны (ЛОВ), генератор 13 импульсов сброса тока, пересчетное устройство 14, формирователь 15 ступенчатого напряжения, резисторы6 и 17 и конденсатор 18.Для получения требуемой точности установки частоты ЛОВ 12 необходимо сформировать М дискретных уровней напряжений, точность установки частоты ЛОВ равна Л 1 -- в , где 5 - средняя крутизна пере 5 Ь).стройки частоты ЛОВ 12, - ; Л(" -- обМмгц .1гцее напряжение перестройки; Х - число дискретных уровней напряжений или число последовательных переключений.Требуемое число дискретных уровней может превышатьОз -- 104.Число ячеек (п - 1) блока 8 коммутаторов и число ступеней напряжения и формирователя 15 ступенчатого напряжения выбираются, исходя из требуемого числа дис. кретных значений частот ЛОВ 12, согласно вы ажению. рМ - 2 п.В предла аемом формирователе число коммутаторов болыцих дискретных уровней напряжений ф составляет (и 1), так как один болыпой дискретный уровень Ы)о =-- дополнительно формируется на нагрузке усилительной лампы 3,51015 пряжеция ца любом из дискретов при снятии их 4 пу,зьсов управления.После прохождения 2 дискретов напряжения в формирователе 15 ступенчатого напряжения напряжение на динамической нагрузке изменяется от Л(.), до минимального.Во время обратного хода напряжения в формирователе 15 ступенчатого напряжения на его другом выходе формируются импульсы управления ячейками блока 8 коммутаторов, которые поступают в цересчетное устройство 14.Пересчетное устройство 14 служит для избирательного подключения импульсов управления к ячейкам блока 8 коммутаторов.После прохождения первого цикла формирования ступенчатого напряжения пере- счетное устройство 14 включает первую ячей ку блока 8 коммутаторов (на фиг. 2 в представлен импульс управления первой ячейкой) . После второго цикла формирования ступенчатого напряжения включается вторая ячейка блока 8 коммутаторов (на фиг. 2 г представлен им их.зьс управления второй ячейкой), а после (и 1) цикла включается последняя ячейка блока 8 коммутаторов (на фиг. 2 д представлен импульс управления последней ячейкой).Таким образом, при 2 уровней на динамической нагрузке 2 и (ив -) ячейках в блоке 8 коммутаторов получают общее число переключений=- (и 1) 2 -2 =2 пРезисторы 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 1 коммутаторами 10 и отработки дополнительного дискретного уровня1, цересчегцым устройством 14 вырабатывается импульс управления генератором 13 импульсов сброса (фиг. 2 ж), ЛОВ 12 запирается, цепь блока 8 коммутаторов обесточивается, коммутаторы 10 запираются, напряжения ста бил итронов 11 восстанавливаются в исходные состояния; ио окончании импульса сброса тока частота колебаний ЛОВ 2 достигает исходного минимального значения.Устройство возвращается в исходное состояние и при дальнейшем поступлении импульсов управления в формирователь 15 ступенчатого напряжения начинается новый цикл его перестройки.На диаграмме фиг. 2 з 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 аноде902204 Формула изобретения 11-1 11-1 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 форми рователе частотно-модулированных сигналов повышена точность установки стабильность средней частоты. Формирователь частотно-модулированных сигналов, содержащий включенные последовательно по постоянному току источник постоянного напряжения, соединенный с об щей шиной, лампу обратной волны (ЛОВ) и блок коммутаторов, а также генератор импульсов сброса тока, выход которого соединен с управляющим электродом ЛОВ, отличающийся тем, что, с целью повышения 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 шине. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР229613, кл. Н 03 С 3/30,. 1966.