Линейный импульсный модулятор

(19 03 БРЕТЕНИЯ,1ЬСТВУ ИСАНИ ем исполь 4 ного транс- ойство до, блок У 42 8.8)етельс о СССР30.07.79СССР07.10. 77 ельст К 7/О(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в модуляторах передатчиков, работающих в диапазоне СВЧ, Цель изобретения - повьппение надежности путем исключения сквозных токов через ключевые транзисторы и повьнпение ф3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свндУ 845278, кл. Н 03Авторское свидетВ 767960, кл.Н 03 О 1437985 частоты коммутации при лучшзовании характеристик зарядформатора. Для этого в устрполнительно введены триггер16 формирования управляющих импульсов,(в+1)-канальный счетчик - распрделитель 17 импульсов,.ш элементовсовпадений 18 и 19 н два элементаИЛИ 20 и 21. Это позволяет исключит"сквозные" токи в ключевых транзистрах, работающих на зарядный трансфоматор, и повысить надежность работыустроиства. В устройстве улучшенымассо-габаритные характеристики засчет, уменьшения массы и габаритовзарядного трансформатора, особеннопри больших длительностях заряда Линии формирования. 1 з.п. ф-лы, 3 илИзобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вмодуляторах СВЧ передатчиков,Целью изобретения является повыше 5ние надежности путем исключения сквозных токов через ключевые транзисторыи повышение частоты коммутапии прилу:шем использовании характеристикзарядного трансформатора, 10На фиг. 1 представлена функциональная схема линейного импульсногомодулятора; на Фиг. 2 - временныедиаграммы работы устройства при пятикачзльном счетчике-распределителе импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы работы блока Формирования уп -равляющих импульсов для четырехканального счетчика - распределителяимпульсов, 20Линейный импульсный модулятор содержит источник 1 питаниятрансформатор 2. ключевые транзисторы 3 и 4,выпрямитель 5, зарядный дроссепь 6,зарядный диод 7, Формирующую линию 8, 25нагрузку 9, датчик 10 зарядного тока,коммутатор 11, синхронизатор 12, первый выход 13 синхронизатора 12, триг -гер 14, второй выход 15 синхронизато -ра 12, блок 16 формирования управляющих импульсов, щ + 1 канальный счетчик-распределитель 17 импульсов, не -четные элементы 18 совпадений, четныеэлементы 19 совпадений, элементы 20,21 ИЛИ, при этом одна шина источника1 питания соецинена со срецним выводом первичной обмотки трансформатора2, а другая шина - с общей виной иэмиттерами ключевых транзисторов 3 и4 коллекторы которых соецинены с щкоайними выводами первичной обмотки трансформатора 2, вторичная обмотка которого соецинена с выпрямителем5, один выход которого соединен с обшей шиной непосредственно, а цругойчерез соединенные последовательно зарядный дроссель 6, зарядный циоц 7,Формирующую линию 8, нагрузку 9 идатчик 10 заряцного тока, объединенныевыводы зарядного диода 7 и Формирующей линии 8 соединены с общей шинойчерез коммутатор 11, управляющий входкоторого соединен с выходом 13 синхронизатора 12, выход 15 которого соединен со счетным входом триггера 14,прямой выход которого соединен со входом блока 16 Формирования управляющих импульсов, а инверсный выход - свходом установки в ноль щ + 1 каналь -ного счетчика-распределителя 1 импульсов, счетный вход котррогс соединен с выходом блока 16 Формирования управляющих импульсов и первыми входами элементов 18 и 19 совпадений, нечетные выхоцы с 1 по ш - 1 - со вторыми входами элементов 18 совпадений, четные выходы со 2 по и -ный - со вторыми входами элементов 19 совпадений, а щ + 1 выход - со вхоцом установки в ноль триггера ",":. причем выходы элементов 18 совпадений через элемент 20 ИЛИ соединены с базой ключевого транзистора 3, выходы элементов 19 совпадений через элемент 21 ИЛИ сое - динены с базой ключевого транзистора 4, а выход датчика 10 зарядного тока соединен с третьим входом щ-ного элемента 19 совпадений.Блок 16 формирсвания управляющих импульсов содержит генератор 22 импульсов, п-канальный счетчик в распределитель 23 импульсов, инвертор 2 ч.элемент 25 И-НЕ и ичвертор 26, при этом выход генератора 22 импульсов соединен со счетным входом и-канального счетчика-распределителя 23 импульсов, нулевой выход которого соединен через инвертор 24 с выхоцом блока, а г, -ый выход - через инвертор 26 с первым входом элемента 25 И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в ноль и -канально"го счетчика-распределителя 23 импульсов, а второй вхоц - с входом блока,Линейный импул ьс ный модулятор работа ет сл едующим образ ом.При подаче кратковременно. о положительного запускающег;. импульса. с выхода 15 синхронизатора 12 ч:. счетный вход триггера 14 (Фиг,2,а) последнии изменяет свое состояние, при этом "1" с прямого выхода триггера 14 (Фиг,2,б) поступает на первьй вхсд элемента 25 И-НЕ блока 16 Фопмирова - ния управляющих импульсов (Фиг 3, б), а с инверсного - "0 на вхоц установки в ноль счетчика 17, Поскольку на втором входе элемента 25 И-НЕ присутствует " 1", то сформированный "0" на ее выходе поступает на вхоц установки в ноль счетчика 23. Послеций начинает счет импульсов, поступающих с выхода генератора 22 (фиг,З,а), при этом выход 0 счетчика 23 меняет свое состояние на "О" (Фиг.З,в) и на выхоце инвертора 24 формируется "1" (Фиг,З,г). Состояние "1" на выходез 1437985 4 инвертора 24 сохраняется до тех пор,пока на счетный вход счетчика 23 непоступит и импульсов. При приходе импульса и на выходе и счетчика 23 появляется "1", которая, поступив навход инвертора 26, изменяет его состояние и "0" с еговыхода поступаетна второй вход элемента 25 И-НЕ. Навыходе элемента 25 появляется "1",которая дает запрет на счет импульсов счетчиком 23 и приводит последний в исходное состояние. На выходеО счетчика 23 появляется "1" и на выходе инвертора 24 - "0", При поступленни и + 1 импульса процесс повторяется, в результате чего на выходеинвертора 24 формируются управляющиеимпульсы (Фиг,3,г), длительность которых равна: 20 1Р2(ь+ С) 17 =(и - 1)и- Уг 1гНг вТ.о После полного заряда линии 8 с выхода 13 синхронизатора 12 подается импульс запуска на управляющий электрод коммутатооа 11 (фиг.2,и), последний открывается и линия разряжается на нагрузку 9, формируя на ней модулирующий импульсЕсли гп Г Т,то при окончании полного заряда линии 8 (Фиг,2,м, т,А) датчик зарядного тока 10 Формирует "0", который подается на третий вход ш-ного элемента 19, укорачивая тем самым длительность последнего зарядного импульса (Фиг.2,и), что приводит в соответствие суммарную цлительность зарядных импульсов и длительность заряда линии.Таким образом. введение новых элементов и связей в линейный импульсный модулятор позволяет исключить за счет формирования паузы межцу управляющими импульсами "сквозные" токи в ключевых транзисторах, работающих на заряцный трансформатор, что повышает надежность работы устройства, а воэможность выбора повышенной частоты коммутации ключевых транзисторов значительно улучшает массогабаритные характеристики модулятора за счет уменьгде Г - частота генератора 22 а пауг Ф25 эа между импульсами равна При этом максимальное время задержки С между началом импульса разрешения счета (фиг.3,б) и началом формирования управляющих импульсов не превышает цлительности периода импульсов генератора 22 ТСформированные импульсы поступают З 5 на. вход счетчика 17 (Фиг,2,в), который начинает их счет, так как на его входе установки в ноль присутствует "0", Импульсы с нечетных выходов 1, д 5ш - 1 счетчика 17 (фиг,2,г,е) 40 поступают на вторые входы элементов18, а импульсы с четных выходов 2, 4,6гп (фиг,2,д,ж) - на вторые входыэлементов 19, причем на первые входы1, 2 т элементов 18 и 19 поступают импульсы с выхода блока 16(фиг.2,в). Результирующие импульсы сэлементов 18 поступают на соответствуюпще входы эпемента 20 (Фиг,2,з),а с элементов 19 - на соответствуюшие 50входы элемента 21 (Фиг.2,и), в результате чего на их выходах Формируютсяпарафазные управляюшие импульсы, сцвинутые один относительно другого навеличину паузы сг, причем число пар 55.управляюших импульсов равно ш/2. Припоступлении ш + 1 импульса "1" поступает на вход установки в ноль триггера 14 и перебрасывает последний в противоположное состояние, что Ггриводитк запрету счета импульсов счетчиками17 и 23 и приводит их в исходное состояние. Процесс Формирования управляюших импульсов заканчивается. Управляюшие импульсы с выходов элементов 20и 21 поступают на базы ключевых транзисторов 3 и 4 соответственно, которые коммутируют первичные полуобмот -ки трансформатора 2 с частотой, равной В р е эул ьтат е на вторичной обмотке трансформатора 2 формируются ра э нополярные импульсы напряжения равнойдли. тел ьности (фиг,2, к), которые выпрямляются выпрямителем 5 и через зарядный дроссель 6 и зарядный диод 7 подаются на формирующую линию 8(фиг,2,л). Происходит резонансный заряд линии (фиг.2,м). Если длительность заряда линии равна Т , тошения массы и габаритов зарядноготрансформатора, особенно при большихдлительностях заряда линии формирования,формула изобр ет ения 1. Линейный импульсный модулятор, содержащий трансформатор, крайние выводы первичной обмотки которого соединены с коллекторами ключевых транзисторов, средний вывод - с одной шиной источника питания, другая шина которого соединена с эмиттерами ключевых транзисторов и общей шиной, а вторичная обмотка трансформатора соединена с выпрямителем, один выход которого соединен с общей шиной непосредственно, а второй - через соединенные последовательно зарядный дроссель, зарядный диод, формирующую ли - нию, нагрузку и датчик зарядного тока, и коммутатор, вход которого соединен с объединенными выводами зарядного диода и формирующей линии, выход - с общей, риной, а управляющий вход - с первым выходом синхронизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных характеристик, в него дополнительно введены триггер, блок формирования управляющих импульсов, ш + 1-канальный счетчик-распределитель импульсов, ш элементов совпадений и два элемента ИЛИ, при этом второй выход синхронизатора соединен со счетным входом триггера,прямой выход которого соединен с входом блока формирования управляющихимпульсов, а инверсный выход - с входом установки нуля ш + 1-канальногосчетчика-распределителя импульсов,счетный вход которого соединен с выходом блока формирования управляющих импульсов и первыми входами ш 10 элементов совпадений, нечетные выходы с 1 по ш - 1 - со вторыми входаминечетных элементов совпадений, счетные выходы со 2 по ш - с вторыми входами четных элементов совпадения, а 15 щ + 1 - выход - с входом установки нуля триггера, причем выходы нечетныхэлементов совпадения через первыйэлемент ИЛИ соединены с базой первого ключевого транзистора, выходы чет ных элементов совпадений через второйэлемент ИЛИ соединены с базой второгоключевого транзистора, а выход датчика зарядного тока соединен с третьимвходом ш-го элемента совпадений,2, Модулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем блокформирования управляющих импульсовсодержит генератор импульсов, выходкоторого соединен со счетным входом З 0 и-канального счетчика-распределителяимпульсов, нулевой выход которого через первый инвертор соединен с выходом блока, и-й выход через второйинвертор - с первым входом элемента З 5 И-НЕ, второй вход которого соединен свходом блока, а выход - с входом установки в "0" и-канального счетчика -распределителя импупьсов.143 7985 Составитель Е.БорзовТехред Л.Олийнык Корр ектор М.Демчик актор Н. Горват Заказ 5968/55 Тираж 929 П ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретенчй и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., и. 4/5