Устройство для сеточной импульсной модуляции лбв

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕТОЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИИ ЛБВ, содержащее первый и второй источники постоянного напряжения, импульсный трансформатор , фиксирующий и разделительный диоды, накопительный конденсатор, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения, компаратор, регулирую щий элемент, формирующий двухполюсник и два резистора, при этом замедляюп1ая система ЛБВ соединена с о6п1ей П1ииой, параллельно накогппельному конденсатору через фиксирующий диод подключена первая обмотка импульсного трапс()орматора , первая обкладка накопительного конденсатора присоединена к положительному по, первого источника гюстоянного напряжения , подключенному через вторую обмотку импульсного трансформатора к коллектору ЛВБ, делитель напряжения включен между обп1ей шиной и объединенными выводами катода ЛБВ, отрицательного полюса первого и положительного полюса второго источников постоянного напряжения , выход делителя напряжения сое .инен чере:( компаратор с управляюпиш входом регулируюп1его элемента, сетка через В1 люченные последовательно трегью обмотку трансформатора и формирующий двухполюсник соединена с катодом ЛВВ, параллельно формирующему двухполюснику через первый резистор присоединен второй источник ностоянного напряжения, первый выход генератора импульсон соединен с обн1ей П1ННОЙ через включенные noc,ieдовательно разделительный диод и четвертую обмотку трансформатора, ;иипунтир()ванную включенными последопательно вторым резистором и ключевым э,1ементом, управляющий вход которого соединеп с вторым выходом генератора импульсов, € обп1ий вывод которого соединен с об1ней (Л шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД при малой скважности импульсов, в него введены третий источник постоянного напряжения и цепочка из параллельно соединенных резистора и конденсатора , причем один электрод регулирующего элемента соединен с обп1ей 1 }нной , другой -- с положительным полюсом третьего источника постоянного напряжения , отрицательный нолюс KOTOpoio соеto ел динен с второй обкладкой накопительного конденсатора, подключепной через цепочОО ку, параллельно соединенhH)ix резистора и ел конденсатора к общей шнне, с которой соединен и обн1ий вывод компарг1гора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1112535

З(1> H 03 К 353

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3553127/18-21 (22) 23. 12.82 (46) 07.09.84. Бюл. № 33 (72) В. С. Уманский (53) 62 j ..376.5 (088.8) (56) 1. Патент США х10 3796965, кл. 330-43, опублик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по за явке № 3004880/21, кл. H 03 К 3/53, 27.08.81 (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ (ЕТОЧ1-10Р1

ИМПУЛЬСНОИ МОДУЛЯЦИИ ЛБВ, ct>держагцее первый и второй источники постоянного напряжения, импульсный трапов форматор, фиксируюгций и разделительный диоды, накопительный конденсатор, t åttåратор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения, комиаратор, регулирующий элемент, формируюший двухполк>сник и два резистора, нри этом замедляющая система ЛБВ соединена с об>цей шиной, параллельно накопительному конденсатору через фиксируюши и диод подключена первая обмотка импульсного трансформатора, первая обкладка накопительного конденсатора присоединена к положительному по>(юсу первого источника постоянного напряжения, подключенному через вторую обмотку импульсного трансформатора к коллектору ЛВБ, делитель напряжения включен между общей шиной и обьединенными выводами катода ЛБВ, отрицательного полюса первого и положительного полюса второго источников постоянного напряжения, выход делителя напряжения сос.анен через компаратор с управлякнцим в<одом регулирующего элемента, сетка Л1 В через в>с1юченные последовательно трсrt to обмотку трансформатора и формирующий дву хиол к>сник соединена с катодом ЛБВ, параллельно формирующему двухполюснику через первый резистор присоединен второй источник постоянного напряжения, первый выход генератора импульсон соединен с обгцсй шиной через включенные последовательно разделительный диод и четвертук> обмотку трансформатора, зашунтированную включенными последовательно вторым резистором и ключевым элементом, уира вля к>щий вход которого сосди нсн с

Ф вторым выходом генератора импульсов, щ общий вывод которого соединен с обгцсй шиной, or ò÷àtoùååñÿ тем, что, с целью повышения КПД при малой скважности импульсов, в него введены третий источник С постоянного напряжения и цепочка из параллельно соединенных резистора и кон- Я дснсатора. причем один электрол регулирующего элемента соединен с обпц и ц>иной, другой -- с положительным полюсом третьего источника постоянного напряже- > ния. отрицательный полюс которого соединен с второй обкла ткоЙ пако>п>те1ьltol о (ар конденсатора, подключенной через цепочку параллельно соединенных рсзист> ра и конденсатора к обшей шине, с которой сг>с- Ql динсн и обший вывод компаратора.

1112535

И зоб рете ние относится к и м пульсйой технике и может найти применение в пере.дающих устройства х СВЧ для когерент алых радиолокационных систем. .Известно устройство для сеточной им пульсной модуляции ЛБВ, содержащее первый и второй источники постоянного напряжения, импульсный трансформатор, фиксирующий диод, накопительный конденсатор и генератор импульсов, причем замедляюгцая система ЛБВ соединена с обшей 10 шиной и положительным полюсом второго источника постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с катодом фиксирующего диода, зашунтирован. ного включенным параллельно накопительным конденсатором и вторичной обмоткой трансформатора, анод фиксирующего диода соединен с катодом ЛБВ и через первичную обмотку трансформатора с отрицательным полюсом первого источника постоянного напряжения, положительный щ полюс которого соединен с коллектором

ЛБВ, а выход генератора импульсов включен между сеткой и катодом ЛБВ (1(.

Недостаток данного устройства состоит в нестабильности фазы . сигналов СВЧ на выходе ЛБВ при изменении длительности 2 модулируюших импульсов на ее сетке в широких пределах.

Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является устройство для сеточной импульсной модуляции ЛБВ, содержащее первый и второй источники постоянного напряжения, импульсный трансформатор, фиксирующий и разделительный диоды, накопительный конденсатор, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель напряжения, компаратор, регулирую- З5 ший элемент, формирующий двухполюсник и два резистора, при этом замедляющая система ЛБВ соединена с общей шиной, . параллельно накопительному конденсатору через фиксирующий диод подключена первая обмотка импульсного трансформа- 40 тора, первая обкладка накопительного кон- денсатора присоединена к положительному полюсу первого источника постоянного нанряжения, подключенному через вторую обмотку импульсного трансформатора к коллектору ЛБВ, делитель напряжения включен между общей шиной и объединенными выводами катода ЛБВ, отрицательного полюса первого н положительного полюса второго источников постоянного напряжения, выход делителя напряжения 50 соединен через компаратор с управляющим входом регулирующего элемента, сетка

ЛБВ через включенные последовательно третью обмотку трансформатора и формирующий двухполюсник соединена с катодом

ЛБВ, параллельно формирующему двухполюснику через первый резистор присоединен второй источник постоянного напряжения, первый выход генератора импульсов соединен с обшей и иной через включенные последовательно разлелительный диод и четвертую обмотку т11ан. форматора, зашунтнрованную включеннымн послеловагельно вторым резистором и ключевым элементом, управляющий вход которого соединен с вторым BblxojloM генератора импульсов, общий вывод которого соединен с обшей шиной. Вторая обкладка накопительного конденсатора соединена с обгцей шиной и анодом электронной лампы, катод которой соединен с катодом ЛБВ и общим выводом компаратора (2) .

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, формирующий 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 трансформатора и формирующий двухполюсник соеди-. нена с катодом ЛБВ, параллельно формирующему двухполюснику через первый резистор присоединен второй источник постоянного напряжения, первый выход генератора импульсов соединен с общей шиной через включенные последовательно разделительный диод н четвертую обмотку трансформатора, зашунтированную включенными последовательно вторым резистором и ключевым элементом, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, общий вывод которого соединен с общей шиной, введены третий источник постоянного напряжения и цепочка из параллельно соединенных резистора и конденсатора, причем один электрод регулирующего элемента соединен с

llI2535

I5

ЗО

Ьбщей 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, а которой соединен и общий вывод компара тора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для сеточной импульсной модуляции ЛБВ.

Устройство содержит ЛБВ I, 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

l5, регулирующий элемент 16 (например; в виде электронной лампы или транзистора), формирующий двухполюсник 17 (например, в виде линии формирования) и резисторы

IS и 19, третий источник 20 постоянного напряжения, цепочку параллельно соединенных резистора 21 и конденсатора 22.

При этом замедляющая система ЛБВ 1 соединена с общей шиной, параллельно конденсатору ll через диод 9 подключена обмотка 5. Объединенные выводы первой обкладки конденсатора II и анода диода

9 присоединены к положительному полюсу источника 2, подключенному через обмотку 6 к коллектору ЛБВ 1. Делитель 14 включен между общей шиной и объединенными выводами катода ЛБВ 1, отрицательного полюса первсго 2 и положительного полюса второго 3 источников постоянного напряжения. Выход делителя 14 соединен через компаратор 15 с управляющим входом регулирующего элемента 16 (например, с сеткой лампы нли базой п-р-и-транзистора) .

Сетка ЛБВ I 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 и мпульсов запуска) соединен с общей шиной через включенные последовательно диод 10 н обмотку, зашунтированную включенными последовательно резистором 19 и ключевым элементом 13, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора 12 (выходом импульсов сброса).

Один электрод регулируюгцего элемента

l6 (например, катод лампы или эмиттер транзистора), соединен с общей 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 l I, подключенной через цепочку параллельно соединенных резистора

2l н конденсатора 22 к общей шине.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ЛБВ 1 заперта отрицательным напряжением смещения, поступающим на ее сетку от источника 3 через резистор IS и обмотку 7. На коллек-: торе ЛБВ существует постоянное напряжение Е, поступающее от источника 2. Напряжение Ев на замедляющей системе ЛБВ также близко к Е благодаря протеканию тока источника 2 по цепи, делитель 14— общая шина — цепочка из резистора 21 н конденсатора 22 — обмотка 5 — дио..

9. Конденсатор I I 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 мпу;,с, 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 6 и 7 включены встречно, что н обеспечивает положительную обратную связь).

На сетке ЛБВ l 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 через диод 9 заряжает конденсатор 11 до напряжения Ен. Это напряжение складывается с напряжением Е источника 2 и напряжением Е, на цепочке из резистора 21 и конденсатора 22 и прикладывается к замедляющей системе ЛБВ относительно ее катода, так что

Е = Е + Е„+Е,.

В 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 t относительно импульса запуска на первом выходе генератора 12.

Пределы изменения t не должны при этом превышать максимальную длительность

1, импульсов «свободного«блокииг-процесса, определяемую параметрами реактивного двухполюсника 17. Так, если используется линия задержки на время t> то время задержки tg не должно превышать (=2t3, т.е. 2(,.

Таким образом, ЛБВ 1 работает в ре,жиме ждущего блокинг-генератора, чем и

)!!2535

Составитель В. Егоркин

Техред И. Верее Корректор A. Тиски

Тираж 86! Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор < . C.àåпкп

Заказ 6074/42 обес печи в ается реж им им пульс ной модуляции усиливаемых сигналов СВЧ без применения специального внешнего модулятора.

Постоянство величины .ускоряющего напряжения Е о на замедляющей системе

ЛБВ при колебаниях напряжения питающеи сети или изменения скважности импульсов обеспечивается следующим образом. При появлении, например, тенденции к уменьшению ускорявщеге напряжения

Е, на замедляющей системе ЛБВ в компараторе )5 (на вход которого через делитель (4 поступает часть напряжения Е o=

Еа+ Е„-}-Е ) вырабатывается напряжение рассогласования, поступающее далее на сетку лампы и приоткрывающее ее (источ- ник напряжения смещения, обеспечивающегО 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 вольтдобавки Е„, складывающееся с напряжением F., + Е„. Результи-. рующее напряжение. F., на замедляюпи и системе ЛБВ возрастает, что противодействует понижению напряжения Е . Этим достигается необходимое постоянство напряжения Е . Ввиду малости, тока замедляющей системы ЛБВ источник 20 напряжения может быть маломощным, а сопротивление цепочки может иметь большую величину. Мощность, рассеиваемая на ано10 де 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 анодного 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.