Генератор импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сощиалистическик

Республик (11) 507916 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено19.04.74(1) 2016780/26-21 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.03.76фюллетень %11 (45) Дата опубликования описания 28.04.76

Г =л

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий (72) Автор изобретения

В. A. Рахубовский (71) Заявитель (54) I EHLPATOP ИМПУЛЬСОВ

Кроме того, эти недостатки усугубляются плохой релейностью характеристики 9(L „

I связанной с растянутостью фазового перехода вентиля криотрона изсверхпроводяшего состояния в. резистивное и наоборот, что увеличивает время нарастания (спада) тока в нагрузке. Это уменьшает стабильность работы генератора и усложняет его эксплуатацию.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности генератора при температуре существованиясверхпроводимости. Это достигается тем, что в генератор последовательно со вторым криотроном включена обмотка возбуждения mar нитноуправляемого контакта, а последовательно с управляющими обмотками первого и второго криотронов включены соответсч венно нормально замкнутый и нормально разомкнутый магнитноуправляемые контакты, На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема генератора импульсов; иа фиг. 2 — временные диаграммы.

Изобретение относится к приборам автоматики и управления и может найти применение в криогенной электронике и электротехнике.

Известен генератор импульсов, содержащий источник питания, между полюсами кото«рого включены два последовательносоединенных контура,;один из которых содержит параллельно включенные первый и второй криотроны, а другой - параллельн о соединенные та управляющую обмотку второго криотрона и последовательно соединенные управляющую обмотку первого криотрона и сверхпроводящую индуктивность нагрузки.

Однако такой генератор характеризуется сильной зависимостью частоты колебаний криотронного генератора от величины сверхпроводяшей индуктивности нагрузки. Из-за крайне малой величины сопротивления вентиля криотрона в резисторном состоянии 20

«4 (10 ом) работать такой генератор может только на сверхпроводяшую малоиндуктивную нагрузку, практически равную по величине индуктивности управляющей обмотки одного криотрона 10 7 10 9 Гн.

2 (51) > 1 л и 03 К 3/М (ЬЗ) УДК 621,373. ° 13 L. .2 (ОВВ.Я),с Гс сс! с, i .I«:ратор с;остойт пз двух контуров: первого контура, Образованного криотронами и 2, сс3с»р>спрог30дгсщеи Обмотк on с- >ala >кдс» ни я > мг3г питноугсра13ляемого ко>гтакта, Й в я opol О контуpña, Образованного упраезляк.шей обмоткой 4 криотрона 1, размыкающим контактом 5 магнйтноунравляем О! О контакта, сверхпроводяшей индуктивной нагрузкой 6, замыкающим контактом 7 магнитноуправляемого контакта и управляющей обмоткой Я криотрона 2.

Кроме того, в параллельные ветви второго контура могут быть включены и омические сопротивления, с которых снимаются им- к пульсы напряжения для запуска других устройств.

В исходном состоянии все устройство охлаждено до температурьс, при которой элементысхемы (криогроны, индук ивности Й соединительные проводники) находятся в сверхпроводящем состоянии. ггри включении постоянного тока питания ггг в схему он распределяется в первом контуре обратно пропорционально индуктивности ветвей контура, и поскольку индуктивность обмотки возбуждения 3 гораздо больше индуктйвности вентиля криотрона 1, то в момент включения практически весь In потечет по вентилю криотрона.

ВО втором контуре ток In протекает по ветви, составленной из управляющей обмотки 4 криотрона 1, размыкаюшего контакта 5 и сверхпроводяшей индуктивности нагрузки 6. Поскольку во втором контуре ток In 45 проходит по управля&цей обмотке 4 криотрона 1, то сверхпроводимость вентиля этого криотрона разрушается и появляется сопротивление, В результате этого ток III с постоянной времени первого кодтура из ветви,содер-ф) жашей вентиль криотрона, выталкивается в ветвь, содержащую криотрон 2.

Когда ток 1 в ветви криотрона 2 в обмотке возбуждения 8 достигнет значения тока срабатывания магнитноуправляемого контак- 55

1 та 1qI>, размыкающий контакт 5 размыкает ся и, соответственно, его замыкающий контакт замыкается, Это приводит к переключению тока во втором контуре из ветви, содержащей управляющую обмотку 4 криотро- 60

Поскольку сопротивлг-.ние между контактами магнитноуправляемого контакта f разомкнутом состоянии бесконечно велико, то в ка- „

5 честве сверхпроводящей индуктивной нагрузки могут быть использованы, например, большое количество соединенных последователь но управляющих Обмоток криотронов„а также сверхпроводяшие обмотки возбуждения других МУК и т. д, на l, размыкак>щий контакт 5 и сверхпроСзсодящуК> ИндуКтИВНуК> НаГруЗКу, СОдЕржащуЮ .3а.сыкаюнгий конт 1КТ 7 и управляк>шую обмот ку 8 криотрона 2. В Оезультате этого прекращается oK B нагрузке, восстанав гивает ся сверхпроводимостьвентиля криотрона 1.

Появление тока III в ветви, содержащей замыкающий контакт 7 и управляющую обмотку 8 криотрона 2, приводит к воестановленгно сопротивления вентиля криотрона 2, что, в свою очередь, приводит к тому, что ток из ветви, содержащей криотрон 2 с постоянной времени первого контура, начнет выталкиваться в ветвь с криотроном 1. Этот процесс идет таким образом до тех пор, по- ка ток 1 не уменьшается до значения тока отпускания 1omn магнитноуправляемого контакта.

Прп достижении током 4 значения CI>mq замыкаетсяразмыкаюшийконтакт 5 и, одновременно, размыкается замыкающий контакт 7, в результате чего ток вновь перебрасывается в ветвь, содержащую управляющую обмотку

4 криотрона l, размыкающий контакт 5 и сверхпроводящую индуктивную нагрузку 6

О во втором контуре-, Это приводит опять к появлению тока III в нагрузке, восстановлению сопротивления вентиля криотрона 1 и сверхпроводимости вентиля криотрона 2, что позволяет переключить ток из ветви, содержащей первый криотрон, в ветвь со вторым криотроном в первом конту в и вновь к нарастанию тоКа в обмотке возбуждения 4 до величины 1ср

В общем случае частота работы генератора импульсов определяется из формулы

Т с Н- п с (1су tI III — 1omII (Й L iomn In-. ñð / где 1 - полная индуктивность первого контура, к — сопротивление вентиля криотрона в резистивном состоянии.

Из формулы видно, что частоту работы генератора можно менять двумя способами: непрерывно, изменяя величину тока питания, и дискретно, включая в первый контур крио троны, вентиля которых в резистивном состоянии имеют соответствующие сопротивления. При этом упрощается эксплуатация сверхпроводящих устройств, так как исчезае1 потребность во внешних, расположенных вне криостата токовых генераторах импульсов и дополнительных вводах в криостат, 507916

Формула изобретения

Генератор импульсов, содержаший источ ник питания, между полюсами которого включены два последовательно соединенных кон тура, один из которых содержит параллельно включенные первый и второй криотроны, а другой — параллельно соединенные управляюшую обмотку второго криотрона и ".0ñëåäîвательно соединенные управляюшую обмотку Я первого хрпотрона и сверхпроводящую ин1 дуктивность нагрузки, о т а и ч а ю м и Я— ся тем, что, с целью упрошениа и повьпиония надежности генератора при температуре сушествования сверхпроводимости, последо» вательно со вторым криотроном вкаочена обмотка возбуждения магнитноуправляем ого контакта, а последовательно с управлякав» ми обмотками первого и второго криотронов включены соответственно нормально;ч мкнутый и нормально разомкнутый магнитноупр вляемые контакты.

Составитель В. Назарова

Редактор Л. Народная Техред Q, Луговая Корректор З„Фанта

Заказ 178 Тираж 1029 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101