Генератор управляемых трапецеидальных колебаний с экспоненциальным спадом

о т.. I Т . -, ОПИСАНИЕЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

275III

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21ат, 36/02

Заявлено 10.Ч11.1968 (№ 1254796/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делан изобретений и открытий.при Совете Министров

СССР

МПК, Н 03k 4/02

УД1 621.373.443:621.373. .52 (088.8) Опубликовано ОЗ.Ч11.1970. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15.Х.1970

Авторы изобретения

М. М. Ивахненко, В. А. Панченко, В. М, Саенко и I=. Ф. Прохорчук

Днепропетровский государственный университет имени 300-летия

Воссоединения Украины с Россией

Заявитель

ГЕНЕРАТОР УПРАВЛЯЕМЫХ ТРАП ЕЦЕИДАЛЬНЫХ

КОЛЕБАНИЙ С ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫМ СПАДОМ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к управляемым генераторам.

Известны генераторы для формирования трапецеидальных импульсов с экспоненциальным спадом, содержащие вспомогательные формирующие и корректирующие цепи.

Недостаток этих генераторов состоит в том, что выходной импульс корректирующей цепи оказывается недостаточным для непосредственного управления вентильными преобразователями, поэтому требуются дополнительная формирующая цепь и дальнейшее усиление по мощности, что значительно усложняет схему устройства и ухудшает частотную характеристику цепи управления.

Целью изобретения является восстановление правильной формы экспоненциального спада и поддержание неизменной амплитуды генерируемого трапецеидального импульса в период вариации коэффициентом показателя экспоненты и в процессе вариации частотой выходного сигнала. Для этого в предлагаемом генераторе дроссель насыщения с бинарным управлением включен в общую коллекторную цепь транзисторов последовательно с источником питания и со вторым информационным датчиком.

При этом первая обмотка управления дросселя насыщения включена в первую информационную цепь и образует дополнительную электрическую и магнитную связь, а вторая обмотка вкчючена во вторую информационную цепь встречно и совместно с коллекторной цепью образует только магнитную связь.

На чертеже приведена принципиальная схема генератора.

Генератор состоит из схемы двуxTBKTHolo преобразователя, содержащей источник пита10 ния 1, два транзистора 2 и 3, два управляемых дросселя с тороидальными сердечниками

4 и 5; первого информационного контура управления генератором по частоте, включающего в себя диоды 6 и 7, информационные дат15 чики 8 и 9, обмотки управления 10 и 11, резистор 12, и второго информационного контура независимого управления параметрами трапецеидальных импульсов с экспоненциальным спадом, состоящего из дополнительной индук20 тивности 18 с обмотками управления 14 и 15, диодов !6 и 17, кодовых датчиков 18 и 19, источников э.д.с. 20 и 21.

На тороидальных сердечниках 4 и 5 расположены базовые обмотки 22 и 28 (20><2 витков), коллекторные обмотки 24 и 25 (60X2 витков), выходные обмотки 26, 27 (240 витков) и обмотки управления 10 и 11 (900><2 витков). Для создания необходимого смещения в цепи эмиттер — база предусмотрен ба30 зовый резистоп 28.

275111

40

3

Управление по частоте осуществляется первым информационным контуром, который позволяет установить экономичный режим работы генератора при наименьшем токе управления и наибольшем коэффициенте по частоте.

Между обмотками управления устанавливается магнитная или электрическая связь. Эта связь стабилизирует работу генератора и определяет динамику процесса генерации. Для изменения периода генерации необходимо изменить величину связи, что достигается изменением напряжения или тока, поступающего от информационных датчиков сигналов 8 и 9.

Второй информационный контур независимого управления параметрами трапецеидальных импульсов с экспоненциальным спадом включен в общую коллекторную цепь последовательно с основным источником питания.

Особенность этого контура заключается в том, что при последовательном и параллельном включении первой и второй информационной цепей с дополнительной индуктивностью

18 через обмотки управления 14 и 15 в схеме генератора осуществляется независимое управление трапецеидальным колебанием: в одном случае независимое управление амплитудой переднего фронта, в другом — независимое управление коэффициентом показателя экспоненциального спада. При этом функции первого информационного контура, осуществляющего независимое управление периодом генерации, не нарушаются.

При подаче напряжения постоянного тока на коллекторные цепи транзисторов 2 и 8 в симметричной схеме генератора возникает разбаланс, вызываемый различием динамических характеристик магнитотранзисторных элементов схемы. Если предположить, что коллекторная цепь транзистора 2 пропускает ббльший ток, чем коллекторная цепь транзистора 8, то в этом случае э.д.с. экспоненциальной формы, наведенная на базовой обмотке

28, усиливает запирание транзистора 8. В .свою очередь, э.д.с. экспоненциальной формы, наведенная на базовой обмотке 22, еще в большей степени отпирает транзистор 2. В результате коллекторный ток транзистора 2 увеличивается до тех пор, пока не наступит насыщение тороидального сердечника, магнитное сопротивление которого падает. На базовой обмотке 28 наводится э.д.с. обратной полярности. Это приводит к отпиранию транзистора 8 и нарастанию тока в его коллекторной цепи. Перемагничивание сердечника транзистора осуществляется по частотному динамическому циклу, определяемому параметрами реактивной нагрузки коллектора.

Таким образом, когда тороидальный сердечник транзистора 2 достигает насыщения, тороидальный сердечник транзистора 8 размагничивается до первоначального состояния, а наведенная э.д.с. экспоненциальной формы на базовой обмотке 28 имеет полярность, при которой транзистор 8 открывается. В коллекторной цепи последнего продолжает расти ток до тех пор, пока не наступит насыщение его тороидального сердечника. В дальнейшем процесс генерации трапецеидальных импульсов с экспоненциальным спадом повторяется в аналогичной последовательности.

Процесс формирования экспоненциального спада в коллекторной цепи транзистора происходит следующим образом.

При закрытии транзистора 2 коллекторный ток его уменьшается по экспоненте до некоторой минимальной величины, равной току отсечки транзистора. В момент полного закрытия транзистора на реактивном сопротивлении коллекторной цепи транзистора 2 появится э.д.с. самоиндукции, которая поддерживает в течение первого полупериода ток того же направления, какое он имел до запирания транзистора. В свою очередь, во второй полупериод генерации транзистор 8 открывается, и его коллекторный ток возрастает по экспоненте, достигая вынужденного значения в момент открытия транзистора. Тогда на его реактивном сопротивлении коллекторной цепи появится э.д.с. самоиндукции, которая поддерживает в течение второго полупериода ток того же направления, какое он имел до открытия транзистора. В силу этого ток в коллекторной цепи, содержащей индуктивно-активную нагрузку, спадает по экспонепциальному за кону.

Генератор построен так, что для независимого изменения отдельных параметров трапецеидальных колебаний с экспоненциальным спадом необходимо изменить соотношение активных или реактивных параметров второго информационного контура управления.

Предмет изобретения

Генератор управляемых трапецеидальных колебаний с экспоненциальным спадом на магнитотранзисторных элементах, содержащий два транзистора и два магнитных тороидальных сердечника, включенных по симметричной схеме, отличающийся тем, что, с целью восстановления правильной формы экспоненциального спада и поддержания неизменной амплитуды генерируемого трапецеидального импульса в период вариации коэффициентом показателя экспоненты и в процессе вариации частотой выходного сигнала, в общую коллекторную цепь транзисторов последовательно с источником питания и со вторым информационным датчиком включен дроссель насыщения с бинарным управлением, первая обмотка управления которого включена в первую информационную цепь и образует дополнительную электрическую и магнитную связь, а вторая обмотка включена во вторую информационную цепь встречно и совместно с коллекторной цепью образует только магнитную связь.

275111

Редактор Л. Веденева Корректор О. Б. Тюрина

Составитель А. Мермаи

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2771/8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5