Импульсный линейный модулятор

Союз Советских

Соцкалксткческкх

Реслублкн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

„769728 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено . 20.1078 (21) 2675324/21-18 с присоединением запекH йо (23) Приоритет

Опубликовано 07.1080, Бюллетень Йо37

Дата опубликования описания 101080 (51)М. Кл.з

Н 03 К 7/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 376. . 5Э(088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.В. Кузьмин и Г.A. Морозова (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЛИНЕЙНЫ .1 МОДУЛЯТОР

Изобретение .относится к импульсной технике и может быть использовано для импульсного питания генераторов СВЧ в передающих устройствах.

Известен импульсный линейный моду- э лятор, содержащий источник питания, соединенный с транзисторным прерывателем, подключенным к цепи заряда, соединенной через формирователь с нагрузкой, коммутирующий элемент, 1О включенный между входом формирователя н общей шиной, подмодулятор и промежуточный индуктивный накопитель (1) .

Недостаток известного модулятора заключается в низкой эксплуатационной надежности и стабильности импульсов тока нагрузки.

Известен также импульсный линейный модулятор, содержащий источник питания, выход которого через транзистор- 20 ный прерыватель соединен с цепью резонансного заряда, подключенной ко входу формирователя, между выходом которого и общей шиной включены наrpy3Ka и датчик зарядного тока форми- 25 рователя, коммутирующий элемент и датчик зарядного напряжения формирователя, включенные между входом формирователя и общей шиной, логический эле-. мент И, выход которого через усилИтель мощности подключен к базе транзисторного прерывателя, а первый вход — к выходу синхронизатора, второй вход которого подключен к управляющему электроду коммутирующего элемента; квадраторы, входы которых подключены к выходам датчиков тока и напряжения, а выходы — ко входам сумматора, выход которого подключен к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения Pj.

Недостатком этого модулятора является нестабильность тока нагрузки из-за существенного разброса по неличине анодного напряжения, которое изменяется в течение срока службы генератора в результате старения магнитной системы, что вызывает также нарушение температурного режима катода генератора, который в результате искрений может выйти из строя. Это явление снижает его эксплуатационную надежность.

Кроме того, во время заряда формирователя уровень зарядного тока преBbalaeT ток выключения тирнстора. Поэтому если в это время на управляющий электрод тиристора поступит импульс запуска (помеха), произойдет необра76.9728 . тимое включение тиристора, в результате чего возникнут токовые перегрузки в модуляторе, что также снижает эксплуатационную надежность модулятора.

Цель изобретения заключается в повышении стабильности импульсов тока нагрузки и эксплуатационной надежности.

Это достигается тем, что в импульсный линейный модулятор, содержащий g источник питания, выход которого через транзисторный прерыватель соединен с цепью резонансного заряда, подключенной ко входу формирователя, к выходу которого подключены нагрузка и датчик зарядного тока формирователя, коммутирующий элемент и датчик зарядного напряжения формирователя, включенные между входом формирователя и общей шиной; первый логический элемзнт И, выход которого через ® усилитель мощности подключен к базе транзисторного прерывателя, а первый вход — к первому выходу синхронизатора, и компаратор, первый вход которого соединен с источником опорного на- 25 пряжения, щведены RS-триггер, вход 5 которого соединен с первым выходом синхронизатора и выходом датчика зарядного тока формирователя, а прямой выход — co вторым входом первого ло- щ гического элемента И, второй логический элемент И, первый вход которого соединен с инверсным выходом RSтриггера, второй — co вторым выходом синхронизатора, à его выход — с управляющим электродом коммутирующего

35 элемента, пороговый спусковой элемент, первый вход которого подключен к выходу датчика зарядного напряжения формирователя, второй — к выходу компаратора, а выход — к R входу RSтриггера, датчик тока нагрузки,включенный между нагрузкой и общей шиной и соединенный выходом со вторым входом компаратора.

На чертеже приведена структурная 4$ схема импульсного линейного модулятора.

Импульсный линейный модулятор содержит источник питания 1, выход которого через последовательно соеди- р ненные транзисторный прерыватель 2 и цепь резонансного заряда 3 подключен ко входу формирователя 4, к выходу которого подключена нагрузка 5 °

Между входом формирователя 4 и общей шиной включены коммутирующий элемент

6 и датчик 7 зарядного напряжения формирователя 4. Между выходом формирователя 4 и общей шиной устройства ключен датчик 8 зарядного тока формирователя 4. Первый логический эле- е0 мент И 9, выход которого подключен через усилитель мощности 10 к базе транзисторного прерывателя 2, а один из входов соединен с первым выходом синхронизатора 11 и выходом датчика

8 зарядного тока формирователя. компаратор 12, один из входов:,которого соединен с источником опорного напряжения 13. RS-триггер 14;:.прямой выход которого подключен ко второму входу первого логическогэ элемента

И 9. Вход 5 RS-триггера 14 соединен с первым выходом синхронизатора 11:

Инверсный выход RS-триггера 14 связан с управляющим электродом коммутирующего элемента 6 через второй логический элемент И 15, второй вход которого подключен ко второму выходу синхронизатора 11. Вход R RS-триггера 14 подключен к выходу порогового спускового элемента 16, один из входом которого соединен с датчиком 7 зарядного напряжения формирователя 4, а второй связан через компаратор 12 с датчиком 17 тока нагрузки 5, включенным последовательно между нагрузкой 5 и общей шиной устройства.

Импульсный линейный модулятор работает следующим образом.

При начальных условиях транзисторный прерыватель 2 закрыт, и напряжение на формирователе 4 равно нулю.

В определенный момент с первого выхода синхронизатора 11 на вход первого логического элемента И 9 и на вход 5 RS-триггера 14 поступает импульс запуска. Я5-триггер 14 опрокидывается и c его прямого выхода на второй вход первого логического элемента И 9 поступает сигнал "единичного" уровня. Так как на первом входе элемента И 9 присутствует импульс запуска, снимаемый с первого выхода синхронизатора 11, то логический элемент И открывается и через усилитель мощности открывает транзисторный прерыватель 2. От источника питания 1 через транзисторный прерыватель 2, цепь резонансного заряда 3 и датчик 8 зарядного тока формирователя начинает резонансно заряжаться формирователь 4. Сигнал с выхода датчика 8 зарядного тока формирователя поступает на первый вход первого логического элемента И 9 и поддерживает его открытое состояние по окончании действия импульса запуска с первого выхода синхронизатора 11. Первый логический элемент И 9 открыт до момента, когда напряжение на входе порогового спускового элемента 16, снимаемое с выхода датчика 7 зарядного напряжения формирователя, не превысит порог опрокидывания элемента 16. Импульс с выхода порогового спускового элемента

16 поступает на вход R RS-триггера

14 и устанавливает его в начальное состояние. При этом сигнал на входе первого логического элемента И 9 становится близким к нулю, и закрываются усилитель мощности 10 и транзисторный прерыватель 2. Процесс заряда формирователя прекращается. Так как

Второй вход порогового спускового эле769728

В результате в модуляторе амплиту.да зарядного напряжения формирователя обратно пропорциональна среднему значению тока нагрузки и обеспечивает высокую стабильность тока, что весьма существенно для генераторов ти-..а "М". Кроме того, в модуляторе

$5 мента 16, например транзисторного аналога двухбазового диода, подключен к выходу компаратора 12, а последний соединен своими входами с источником опорного напряжения 13 и интегрирующим датчиком 17 тока нагрузки 5, то время включения порогового спускового элемента 16 определяется уровнем то- ка нагрузки 5. Естественно, что уровень зарядного напряжения формирователя 4 может быть отрегулирован до необходимой величины и будет изменяться в необходимую сторону, обеспечивая высокую стабильность тока нагрузки 5. С инверсного выходе RSтриггера 14 импульс "единичного уровня поступает на второй вход второго логического элемента И 15, первый вход которого соединен со вторым выходом синхронизатора 11. Так как во время зарядного цикла формирователя

4 на инверсном выходе RS-триггера 14 20 имеет место "нулевой" уровень сигнала, то не могут пройти на управляющий электрод коммутирующего элемента б импульсы помех со второго выхода синхронизатора 11. Тем самим обес- Я5 печивается защита коммутирующего элемента 6 от несвоевременного срабатывания. По окончании зарядного цикла формирователя 4 RS-триггера 14 устанавливается ко входу R в начальное . вО состояние импульсом порогового спускового элемента 16. Сигнал на входе второго логического элемента И 15 принимает "единичный" уровень. В результате поступающий со второго выхо- 35 да синхронизатора 11 импульс запуска проходит через второй логический элемент И 15 на управляющий электрод коммутирующего элемента б и открывает его.

При включении коммутирующего эле- ® мента б формирователь 4 разряжается через коммутирующий элемент 6, нагрузку 5 и датчик 17 тока нагрузки, формируя на нагрузке 5 импульс напряжения требуемой формы и амплитуды. 45

Проинтегрированные импульсы с выхода датчика 17 тока нагрузки управляют через компаратор 12 и пороговый спусковой элемент 16 амплитудой зарядно° ro напряжения формирователя 4. 50 исключаются возможность попаданияимпульсов с выхода синхронизатора на управляющий электрод коммутирукщего элемента во время цикла заряда формирователя и соответствующие перегрузочные явления.

В то же время, в модуляторе осуществляется управляемый заряд формирователя и управление амплитудой зарядного напряжения путем изменения длительности зарядного процесса.

Формула изобретения

Импульсный линейный модулятор, содержащий источник питания, выход которого через транзисторный прерыватель соединен с цепью резонансного заряда, подключенной ко входу формирователя, к выходу которого подключены нагрузка и датчик зарядного тока формирователя, коьвюутирующий элемент и датчик зарядного напряжения формирователя, включенные между входом формирователя и общей шиной, первый логический элемент И, выход которого через усилитель мощности подключен к базе транзисторного прерывателя, а первый вход — к первому выходу синхронизатора, и компаратор, первый вход которого соединен с источником опорного напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения стабильности импульсов тока нагрузки и эксплуатацпонной надежности, в него введены RS-триггер, вход 5 которого соединен с первым выходом синхронизатора и выходом датчика зарядного тока формирователя, а прямой выход — со вторым входом первого логического элемента И, второй логический элемент И, первый вход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера, второй — со вторым выходом синхронизатора, а его выход— с управляющим электродом коммутирующего элемента; пороговый спусковой элемент, первый вход которого подключен к выходу датчика зарядного напряжения формирователя, второй — к выходу компаратора, а выход — к R входу

RS-триггера, датчик тока нагрузки, включенный между нагрузкой и общей шиной и соединенный выходом со вторьвм входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШ В 3621274, кл.,й 03 К 3/00, опублик. 16.10.71.

2. Патент СПИ В 3867684, кл. Н 03 K 3/63, опублик. 18.02.75 (прототип).

769728

Составитель Д. Ходырев

Редактор Т. Клюкииа ТехредА.Бабинец Корректор М. Пожо

Заказ 7870/76 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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