Генератор импульсов, управляемый цифровым кодом

 

Изобретение относится к области электрорадиотехники для получения последовательности программно-заданных по амплитуде импульсов в измерительной, испытательной, технологической и другой промышленной аппаратуре. Устройство содержит регистр (1) цифрового кода, схему (2) синхронизации, ключевые элементы (3) и ряд трансформаторов (4), на первичную обмотку каждого из которых подают ток ключевым элементом (3) соответствующего разряда регистра (1) цифрового кода, а вторичные обмотки всех трансформаторов (4) фазируют и соединяют последовательно с нагрузкой. Коэффициент трансформации каждого трансформатора (4) выбирают соответствующим весу разряда регистра (1), которым он управляется. Амплитуду импульса напряжения вторичной обмотки каждого из трансформаторов (4) стабилизируют. Технический результат: использование генератора позволит получать импульсы напряжения с амплитудой, соответствующей цифровому коду, что может быть использовано в аппаратуре определения состава и свойств материалов, для поляризации пьезоэлектрических материалов и других применений, где требуется подавать импульсы с заданной амплитудой напряжения. 3 ил.

Изобретение относится к импульсной электро-радиотехнике и может быть использовано для получения последовательности программно заданных по амплитуде импульсов в измерительной, испытательной, технологической и другой промышленной аппаратуре.

Известны генераторы аналогичного назначения [1] , [2]. Известен импульсный модулятор [2], состоящий из нескольких трансформаторов, у которых вторичные обмотки и нагрузка соединены между собой последовательно.

Для обеспечения изменения амплитуды импульсов напряжения на нормированную величину в соответствии с цифровым кодом регистра предлагается устройство, функциональная схема которого показана на фиг. 1. В состав устройства входит регистр цифрового кода (1), схема синхронизации (2), ключевые элементы (3) и ряд трансформаторов(4). Состояние каждого разряда регистра цифрового кода в момент времени заданный схемой синхронизации определяет подачу на первичную обмотку соответствующего трансформатора тока в зависимости от кода в регистре.

Принципиальная электрическая схема синхронизации приведена на фиг. 2. Установленные в активное состояние разряды регистра цифрового кода разрешают прохождение импульсов устройства управления в ключевые элементы. В схеме синхронизации используют логические элементы И-НЕ, например, на микросхеме К 561ЛА7.

Принципиальная электрическая схема ключевого элемента одного из разрядов регистра цифрового кода приведена на фиг.3. Схемы остальных ключевых элементов аналогичны.

Импульс схемы синхронизации формируют по длительности одновибратором DD фиг.3. Длительность импульса устанавливают внешней RC цепью. Повторителем на транзисторе VT2 передают импульс на предоконечный транзистор VT2. Ток в первичной обмотке трансформатора отсекается транзистором VT3, который работает в ключевом режиме.

Сердечники трансформаторов изготавливают из феррита НМ 2000 кольцевой формы внутренним диаметром 60 мм, прямоугольного сечения 20Х15 мм. Первичные обмотки всех трансформаторов содержат по 10 витков медного провода ПЭВ - 2 диаметром 0,8 мм. Вторичные обмотки наматывают медным проводом ПЭВ - 2 диаметром 0,2 мм с числом витков в соответствии с коэффициентом трансформации конкретного трансформатора.

Коэффициент трансформации каждого трансформатора выбирают соответствующим весу разряда регистра, которым он управляется.

При отсечке тока в первичной обмотке трансформатора убывающий магнитный поток в сердечнике наводит во вторичной обмотке импульс, амплитуда напряжения которого определяется числом витков вторичной обмотки. Импульс ограничивают по амплитуде газоразрядным стабилизатором СГ и подают через последовательно соединенные вторичные обмотки других трансформаторов в нагрузку. Для защиты от выбросов тока противоположной полярности вторичные обмотки соединены выпрямительными столбами КЦ106Г. Вторичные обмотки фазированы для получения импульсов одной полярности.

При установленном в нулевое состояние цифровом регистре и подаче разрешающего импульса схемы синхронизации на ключевые элементы, импульс на вторичных обмотках и нагрузке отсутствует.

При установленных в активное состояние разрядах цифрового регистра и подаче импульса запуска от схемы синхронизации на ключевые элементы первичные обмотки всех трансформаторов будут под током и генератор выдаст в нагрузку импульс максимальной амплитуды.

Если установлена в активное состояние часть разрядов регистра, срабатывают ключевые элементы соответствующих трансформаторов, амплитуды импульсов напряжения индуктируемых во вторичных обмотках складываются, и в нагрузку подается импульс напряжения с амплитудой в зависимости от значения кода регистра.

Предлагаемое устройство позволит получать импульсы напряжения с амплитудой, соответствующей цифровому коду регистра, что может быть использовано в аппаратуре определения состава и свойств материалов, для поляризации пьезоэлектрических материалов и других применений, где требуется подавать импульсы с заданной амплитудой напряжения.

Литература: 1. Меллех Е. М. Импульсный модулятор. Описание изобретения 294240, 22.08.68, Кл. H 03 K 3/53.

2. Герасимов А. Б. и др. Генератор высоковольтных импульсов. Описание изобретения 454676 02.01.73, Кл. H 03 K 3/53.

Формула изобретения

Генератор импульсов, управляемый цифровым кодом, содержащий регистр цифрового кода и ключевые элементы соответствующего разряда регистра цифрового кода, отличающийся тем, что введены схема синхронизации, предназначенная для подачи импульса запуска, и ряд трансформаторов, на первичную обмотку каждого из которых подан ток ключевым элементом соответствующего разряда регистра цифрового кода при подаче импульса запуска, вторичные обмотки всех трансформаторов сфазированы и соединены последовательно с нагрузкой, коэффициент трансформации каждого трансформатора выбран соответствующим весу разряда регистра цифрового кода, которым он управляется, а амплитуду импульса напряжения во вторичной обмотке каждого из трансформаторов ограничивают стабилизатором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3