Устройство для стабилизации тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА по авт.св. №547746, о т л и ч а гощ е е с )Д тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем уменьшения искажений формы выходных импульсов кодо-вой группы, в него введены два ключевых транзистора, элемент задержки, элемент гальванической развязки, нагрузочный резистор , стабилитрон и блокировочный конденсатор, причем соединенные последовательно нагрузочный резистор, конденсатор и первичная обмотка выходного трансформатора присоединены параллельно конденсатору RC-фильтра, точка соединения нагрузочного резистора и разделительного конденсатора подключена к аноду лампы усилителя импульсов, вторичная обмотка трансформатора одним выводом присоединена к сетке коммутирующей электронной лампы и к коллектору первого Вд1ючевого транзистора, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу источника напряжения смещения, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соедине с обшей птной через стабилитрон, зашунтированный блокировочным конденсатором, выg ход генератора импульсов запуска зашунтирован вторым ключевым транзис (П тором и через элемент задержки соединен с базой второго ключевого транзистора , которая через элемент гальванической развязки соединена с базой первого ключевого транзистора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 092478

3(5D G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (pj 1 P (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; 3 -,-., 3

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИ1 Д д1<у). t;, (61) 547746 (21) 3585775/24-07 (22) 27.04.83 (46) 15.05.84. Бюл. М 18 (72) В.С.Уманский и И.Л.Коцарев (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 547746, кл. G 05 F 1/56, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ТОКА по авт.св. 11.- 547746, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем уменьшения искажений формы выходных импульсов кодовой группы, в него введены два ключевых транзистора, элемент задержки, элемент гальванической развязки, нагрузочный резистор, стабилитрон и блокировочный конденсатор, причем соединенные последовательно нагрузочный резистор, конденсатор и первичная обмотка выходного трансформатора присоединены параллельно конденсатору RC-фильтра, точка соединения нагрузочного резистора и разделительного конденсатора подключена к аноду лампы усилителя импульсов, вторичная обмотка трансформатора одним выводом присоединена к сетке коммутирующей электронной лампы и к коллектору первого ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу источника напряжения смещения, второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с обшей шиной через стабилитрон, зашунтированный блокировочным конденсатором, выход генератора импульсов запуска зашунтирован вторым ключевым транэис" тором и через элемент задержки соедннен с базой еторого ключевого транзистора, которая через элемент гальванической развязки соединена с базой первого ключевого транзистора.

1392- : 78

Изобретение относится к электро— технике и предназначено для получения мощных электрических импульсов тока стабильной амплитуды преимуще<твенно в импульсных передатчиках

СВЧ.

По основному авт. св. М 547746 известно устройство для стабилизации тока, преимущественна импульсного магнетрона, содержащее импульсный 1О модулятор с частичным разрядом накопительного конденсатора через коммутирующую электронную лампу типа триода с защитной сеткой и выводы для подключения внешней нагрузки, 15 например, магнетрона, усилитель импульсов на электронной лампе с выходным трансформатором, генератор импульсов запуска и усилитель постоянного тока, во входной цепи которого 20 включен источник постоянного опорного напряжения, транзистор, коллектор которого соединен с катодом лампы усилителя импульсов, эмиттер транзистора соединен с общей шиной,а база 25 транзистора соединена с выходом генератора импульсов запуска и через диод с выходом усилителя постоянного тока, входная цепь которого через делитель напряжения подключена парал -3G лельно конденсатору RC-фильтра г анодной цепи лампы усилителя импульсов.

1(сетке коммутирующей электронной лам.пы через резистор утечки при? оединен отрицательный полюс источника напряжения смещения, положи?>?гь??ь?й псчюс которого соединен с общей шиной и катодам коммутирующей электронной ламIIbl a также разделительчый конденсатор. Первый вывод вторичной обмотки выходного трансформатора через сграничительный диод соединен с конденсатором RC-фильгра (1„".

В riai?añò?iîì устройстве имеет мес" то постоянное падмагни" иванне магнитоправода выходного трансформатора в результате протекания через обмотку анодного тока ламгы, выполняющей в паузах между импульсами функцию регулирующега элемента стабипизатора напряжения параллельного типа. В результате возникают искажения формы импульсов кодовой группы, обусловленные изменением вечичины магнитной индукции и ди??амичд?ской индуктивности трансформатора ат импульса к им пульсу. Име?от также место искажения формь? < реза импульсов, абус:?авленные как перехо>цнь?ми процесса??и я реактиянастях э??еме?г? ов схемы (в частности, в инцуктивносFFi. трансформатора и в паразитной емкости цепи сетки коммутирующей лампы), так и временем рас" сасывания неосновных носителей заряда в транзисторе после окончания импульса запуска на его базе. 1(раме гого, из-за нарастания напряжения на разделительном конденсаторе в цепи сетки коммутирующей лампы изменяется напряжение смещения от импульса к импульсу. Как спедствие амплитуда импульсов кодовой группы còa??î?rèòñÿ убывающей по мере возрастания порядкового номера импупьсав. В неката— рых пределах изменяется и длитель— .-rocT? импульсов, что Во всех случаях нежелательна.

Таким образам,основной недостаток устройства состоит в искажениях формы импульсов содовой группы.

?1ель изобретения — расшире??ие функциональи?х возможностей устройства путем уменьшения искажений форме? вихо?>FibIx импульсов кодовой группы.

Указанная цель достигается тем, чта в устройство для стабилизации тока введены два ключе?ых транзистора„ элемент задержки, элемент гcL? ьяаническай развязки, нагрузочный рсзистор. стабипигрон Fi блокированный конденсатор, причем соединенные пr>n— ледовательна нагрузочный резистор, разделительный конденсатор и первичная обмотка выходного трансфармагора присоединены параллель??а ка.-..ае??сатору RC — фильтра, тачка ?.oедмнения нагрузочнаго резистора и разцелительнога конденсатора пацкл?очена к ан?>ду лампы усилителя импульсов, вторичная обмотка трансформатора одним вь?водам присоединена к сетке коммутирующей электронной лампы и к коллектору перва? î кл?очевого трàíзистора, э??игтер которого пад? ч?очен к отрицательному

Г?а???осу ис-о?i?iiiK2 напряжения смео?ения, .второй вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с общей ?виной чере= стабилитрон, зашунтированный блокиравочным конденсатором, выход генератора импульсов запуска зашунтираван вторым ключевь?м транзистором и черсз элемент задержки соединен с базой второго ключевого транзистора, которая через элемент гальванической развязки саецинена с базой первого ключевага транзистора.

Устройства об ее нечива ет уме?? ыпе ние искажений фар???? импульсов кодовой

10924 группы путем поддержания постоянства магнитной индукции в магнитопроводе выходного трансформатора от импульса к импульсу, уменьшения длительности среза импульсов путем ус5 коренного разряда паразитной емкости сеточной цепи коммутирующей электронной лампы и одновременно уменьшения времени рассасывания неосновных носителей заряда B транзисторе, стабилизации напряжения смещения на сетке коммутирующей электронной лампы от импульса к импульсу.

На фиг.! показана принципиальная электрическая схема устройства для стабилизации тока; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений.

Устройство (фиг.1) для стабилиза— ции тока содержит импульсный модулятор с частичным разрядом накопительного конденсатора 2 через коммутирующую электроннуео ламу 3 типа трио« да с защитной сеткой (заряд конденсатора 2 производится через резисторы

4,5 от источника напряжения L ).

Нагрузкой модулятора является магнетрон 6 или другой генераторный или усилительный прибор СВЧ. На управляющую сетку лампы 3 через резистор 7 подается отрицательное напряжение

30 смещения — Е .. Имеет ся т акже разделительеьей коееденсатор 8 и усилител=., импульсов 9, выполненный на л=.:irle

10 с выходным трансформатором 11 в цепи анода. Имеется также RC-фильтр Ъ

12, 3, на который подается напряжение Е . Экр "ííàÿ сетка лампы !0 пита1 ется через делитель напряжения !4, !5 с блскировочным конденсатором 16.

Цепь смещения управляющей сетки лампы

10 содержит стабилитрон 17,резистор 40

18 и блокировочный конденсатор 19, подключенные к источнику напряжения Е . В цепи катода лампаде 10 включен транзистор 20 с резистором

21 коллекторной нагрузки и защитным 4 стабилитроном 22, База транзистора связана через диод 23 с выходом неинвертирующего усилителя постоянного тока 24 и непосредственно с выходом генератора импульсов запуска 25.

5ЕЕ

Вход усилителя 24 подключен через делитель напряжения 26 к источнику постоянного опорного напряжения 27 и к конденсатору 13 RC-фильтра. !С этому же конденсатору через диод 28 подключен вывод вторичной обмотки выходного трансформатора 11. В цепи базы транзистора 20 включен резистор 29.

78 4

В устройство введены еева ключевых транзистора 30, 3 1, элемент з адержки

32, элемент гальванической развязки 33, нагрузочный резистор 34,стабилитрон 35 и блокировочный конденсатор 36. При этом соединенные последовательно резистор 34, разделительный конденсатор 8 и первичная обмотка выходного трансформатора 11 присоединенье параллельно конденсатору !

3. Точка соединения резистора 34 и конценсатора 8 подключена к аноду лампы 10. Вторичная обмотка трансформатора !l одним выводом присоединена непосредственно к сетке лампы 3 и к коллектору транзистора 30, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу источеечка напряжения сме2 щения — Е . Второй вывод вторичной обмотки трансформа-ора 11 соединен с а1>щей шиной через стабилитрон 35, зашунтированный конденсатором 36.

Выход генерагopa импульсов запуска

25 зашунтирован вторым ключевым трап зистором 31 и через элемент задержки

32 связан непосредственно с базой транзистора 31, а через элемент гальвани -=сской развязки 33 (например,имiI,llüñ.IIüè ; трансформатор) — с базой IIPp» гого .::лючевого транзистора 30.

Устройство работает следующим об-.. разом, Кс;:=,; нс"-тор 2 "-аряжается через послеееоватсльеео соединенные резисторы 4, 5 o r источника с напряжением Е, в интервалах между импульсами; лампа

3 в это время заперта стабильньем отреецательньем напряжением смещения

Е .-. равееьеее напряжению стабилизации

3 > стабиеееетрона Е Ток стабилитрона

41 » протекает от источника — Е через резистор 7 и вторичную обмотку трансформатора 11, .е1аеепа 10 заперта благодаря тому, что напряжение между ее сеткой и катодом равно (Е. — Е }<О, где Š— напряжение на стабилитронэ

17

17; Е,.о Е (фиг.2.о) . Транзистор 20 ъ -Е У при; е oм также -еаперт. Конденсатор 8

=,аряжается через резистор 34 и первич. ную обмотку трансформатора до напряжения Е существующего на конденса1 9 торе 13.

При подаче положительных импульсов

E,,< от генератора 25 (фиг. 2,ое) на базу транзистора 20 происходит его отпирание: напряжения на катоде лампы 10 и коллекторе транзистора 20 спадают почти до нуля, Лампа 10 отпирается, причем к ее сетке на время им1092478

После окончания импульса запуска

Е на выходе элемента задержки 32 появляется импульс Е, отпирающий

32 одновременно транзисторы 30 и 31 (фиг. 2,а, о ). Задержка в элементе 32 выбирается равной длительности b импульсов запуска Е

Транзистор 31 при этом шунтирует базу транзистора 20, благодаря чему в нем ускоряется процесс рассасывания неосновных носителей заряда и тем достигается ускоренное запирание.

Через транзистор 30 достигается ус- 40 коренный разряд паразитной емкости цепи сетки лампы 3, что совместно с действием транзистора 31 обеспечивает сокращение длительности среза импульсов (фиг.2„Е),Одновременно к вторичной обмотке трансформатора ll прикладывается на время импульса

Е импульс напряжения, равного разно32 сти Е2- Е . Этот импульс вызывает протекание тока перемагничивания

111 (фиг, 2 б), направленного противо30 пульса прикладывается положительное напряжение, примерно равное Е1 . В результате на первичной обмотке трансформатора ll формируется отрицательный импульс в результате частичного разряда конденсатора 8. Этот импульс инвертируется в трансформаторе и поступает на сетку лампы 3. Импульс при этом ограничивается по амплитуде на уровне напряжения Е .1>, существующего !О на конденсаторе 13 благодаря отпиранию диода 28 (трансформатор ll - повышающий). Диод 23 обеспечивает развязку выхода усилителя 24 в моменты подачи импульсов запускА от генератора

35 на базу транзистора 20.

При отпирании транзистора 20 и лампы 10 на время импульса Е происходит намагничивание магнитопровода трансформатора линейно нарастающим 20 током Е„„+в положительном направлении (фиг.2а).

В результате отпирания лампы 3 через нее происходит частичный разряд конденсатора 2 и к нагрузке 6 прикладывается выходной импульс. положно предшествуюцему импульсу

1., +(фиг. 2a) . В результате к моменту окончания импульса Е магнитная

32 индукция в сердечник е трансформатора 11 возвращается к исходному значению, определяемому постоянной составляющей тока, протекающего через стабилитрон 35, Тем самым от импульса к импульсу в кодовой группе поддерживается как постоянство магнитной индукции в магнитопроводе трансформатора ll„ так и постоянство напряжения смещения Е

35 на сетке лампы 3. Этим наряду с сокращением длительности среза обеспечивается уменьшение искажений формьt выходных импульсов кодовой группы.

Ст абили з ация импуль с ного тока нагрузки достигается путем выбора недонапряжения режима работы лам— пы 3, характеризующегося большой величиной динамического сопротивления

R> лампы 3; при этом К.„>) R где Я сопротивление нагрузки 6. Необходимая стабильность напряжения на сетке лампы 3 достигается путем поддержания постоянства напряжения Е !

3 на конденсатор е 3 — это напр яженйе определяет уровень ограничения амглитуды импульсов. Для этого напряжение пропорциональное Е „сравнивается с помощью делителя 26 с опорным напряжением источника 27. Полученный сигнал ошибки после усиления в усилителе 24 поступае- на базу транзистора 20. Если напряжение Е под дс.йст3 вием дестабилизирующих факторов стремится возрасти, то транзистор 20 и лампа 10 приоткрываются под действием сигнала ошибки; падение напряжения на резисторе 12 увеличивается до тех пор, пока напряжение Е„

1 не станет равным заданному номиналу.

Положительный технический эффект от применения изобретения состоит в том, что обеспечивается уменьшение искажений формы выходных импульсов кодовой группы, что расширяет возможности применения устройства.

1092478

Фиг,2

ВНИИПК Заказ 3254/3} Тираж 842 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4