CS267594B1

CS267594B1 - Circuit for controlling the power of the high frequency amplifier

Info

Publication number: CS267594B1
Application number: CS872115A
Authority: CS
Inventors: Lubor Ing Svoboda
Original assignee: Lubor Ing Svoboda
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS211587A1

Abstract

Obvod obsahuje vazební člen zdroje budíoího signálu, který je výstupní svorkou spojen jednak přes antiresonanční mřížkový odpor s řídioí mřížkou řízené elektronky a také přes tlumivku s jedním konoem mřížkového odporu a · dále s katodou spínacího tyristoru. Katoda spinaolho tyristoru Je spojena s jednou výstupní svorkou zdroje splnaoíoh impulsů, jehož druhá výstupní svorka jo spojena s mřížkou spinaolho tyristoru. Druhý koneo mřížkového odporu a anoda spínacího tyristoru jsou spolu spojeny.The circuit contains a coupling element of the excitation signal source, which is connected by its output terminal, firstly, through an anti-resonant grid resistor, to the control grid of the controlled tube, and also through a choke with one terminal of the grid resistor and then with the cathode of the switching thyristor. The cathode of the spin thyristor is connected to one output terminal of the full pulse source, the other output terminal of which is connected to the grid of the spin thyristor. The other terminal of the grid resistor and the anode of the switching thyristor are connected together.

Description

Vynález řeží obvod pro řízení výkonu elektronkového vysokofrekvenčního zesilovače.The invention provides a circuit for controlling the power of a high frequency tube amplifier.

Řízení výkonu vysokofrekvenčních oscilátorů a zesilovačů se běžně provádí zračnou buzeni elektronky ručním ovládáním vazby budícího vysokofrekvenčního transformátoru, například u staržíoh typů generátorů vysokofrekvenčního ohřevu, nebo při požadavku řízení elektrickým signálem, zračnou anodového napětí elektronky, například dvojicí antiporalelně zapojených tyristorů v obvodu primářů anodového transformátoru. U star3ich provedení generátorů, kde Je výkonová elektronka napájena střídavým anodovým napětím, nelze obvykle užít tyristorovou regulaci v primářů transformátoru anodového napětí s ohledem na přechodové Jevy při regulaci vlivem připojených kompensačních kondensátorů na sekundářů transformátoru.Power control of high frequency oscillators and amplifiers is usually performed by manually exciting the tube by manually controlling the coupling of the excitation high frequency transformer, e.g. In older versions of generators where the power tube is supplied with alternating anode voltage, it is usually not possible to use thyristor control in the primary of the anode voltage transformer with respect to transients during control due to connected compensation capacitors on the transformer secondary.

Uvedené nedostatky odstraňuje obvod pro řízení výkonu elektronkového vysokofrekvenčního zesilovače, obsahující alespoň jeden spínací prvek, například tyristor, zdroj budícího signálu, zdroj spínacích impulsů, tlumivku, vazební člen a odpory. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vazební člen budícího signálu Je výstupní svorkou spojen Jednak přes ochranný mřížkový odpor s řídící mřížkou řízené elektronky a také přes tlumivku s Jedním koncem mřížkového odporu a dále s katodou spínacího tyristoru. Katoda spínacího tyristoru Je spojena s Jednou výstupní svorkou zdroje spínacích impulsů, jehož druhá výstupní svorka je spojena s mřížkou spínacího tyristoru. Druhý konoo mřížkového odporu a anoda spínacího tyristoru jsou spolu spojeny.These shortcomings are eliminated by a circuit for controlling the power of a high-frequency tube amplifier, comprising at least one switching element, for example a thyristor, an excitation signal source, a switching pulse source, a choke, a coupler and resistors. The essence of the invention lies in the fact that the coupling element of the excitation signal is connected by an output terminal both via a protective grid resistor to the control grid of the controlled tube and also via a choke to one end of the grid resistor and to the cathode of the switching thyristor. Switching thyristor cathode It is connected to one output terminal of the switching pulse source, the other output terminal of which is connected to the switching thyristor grid. The second conoo of the grid resistor and the anode of the switching thyristor are connected together.

Regulace vysokofrekvenčního výkonu elektronkového stupně elektrickým signálem podle uvedeného zapojení má oproti dosud známým způsobům řízení vysokofrekvenčního výkonu výhodu v tom, že probíhá jako bezeztrátová na podstatně nižší výkonové úrovni než u známých, dosud užívaných způsobů.The control of the high-frequency power of the tube stage by the electrical signal according to said circuit has the advantage over previously known methods of controlling high-frequency power in that it takes place as lossless at a substantially lower power level than the known methods used so far.

Na přiloženém výkresu Je znázorněno zapojení obvodu pro řízení výkonu elektronkového vysokofrekvenčního zesilovače podle vynálezu pro případ, že spínačem mřížkového obvodu Je jeden tyristor.The accompanying drawing shows the circuitry for controlling the power of a high-frequency tube amplifier according to the invention in the case where the grid circuit switch is a single thyristor.

Obvod pro řízení výkonu elektronkového vysokofrekvenčního zesilovače změnou mřížkového proudu podle vynálezu obsahuje alespoň jeden spínací prvek, například tyristor 6, zdroj 8 spínacích impulsů, zdroj 2 budícího signálu, vazební člen antiresonanční mřížkový odpor 2, mřížkový odpor 5 ^a oddělovací odpor 2.· Vazební člen _t_ zdroje £ budícího signálu je výstupní svorkou rj. spojen Jednak přes antiresonančni mřížkový odpor a s řídíoí mřížkou 31 řízené elektronky J, Jednak přes tlumivku s Jedním koncem mřížkového odporu a s katodou 61 spínacího tyristoru 6. Katoda 6t spínacího tyristoru £ Je též spojena s jednou výstupní svorkou 81 zdroje 8 spínacích impulsů. Druhá výstupní svorka 82 zdroje 8 spínacích impulsů Je přes oddělovací odpor 2 spojena s mřížkou 62 spínacího tyristoru 6. Druhý vývod mřížkového odporu 5 a anoda 63 spínacího tyristoru 6 jsou spolu spojeny a mohou být připojeny na vodič nulového potenciálu. U těch řízených elektronek χ, u nichž mřížkové napětí převyěuje dovolené blokovaoí napětí spínacího tyristoru 6_, je nutno zařadit více spínacích tyristorů 6 do serie. Pak se mřížkový odpor řízené elektronky χ rozdělí na sériově zapojené dílčí mřížkové odpory £ tak, aby každý spínací tyristor £ byl překlenut přísluěnou částí mřížkového odporu. Tím Je mřížkové napětí rozděleno na sériově zapojené spínací tyristory 6 rovnoměrně. Spínací tyristory 6 se pak řídí současně ze společného zdroje 8^ spínacích impulsů. Každý spínací tyristor 6 má také svůj ochranný RC člen.The power control circuit of tube RF amplifier by changing the grid current invention comprises at least one switching element such as a thyristor 6, a source 8 of the switching pulse source 2 excitation signal coupler antiresonanční biasing resistor 2, a biasing resistor 5 ^{and the} separation resistance of the second coupler · The excitation signal source £ is the output terminal rj. It is connected to one output terminal 81 of the switching pulse source 8. The second output terminal 82 of the switching pulse source 8 is connected via a separating resistor 2 to the grid 62 of the switching thyristor 6. The second terminal of the grid resistor 5 and the anode 63 of the switching thyristor 6 are connected together and can be connected to a zero potential conductor. For those controlled tubes χ, in which the grating voltage exceeds the permissible blocking voltage of the switching thyristor 6, it is necessary to include several switching thyristors 6 in series. Then, the grid resistance of the controlled tube χ is divided into series-connected partial grid resistors £ so that each switching thyristor £ is bridged by a respective part of the grid resistor. As a result, the grid voltage is distributed evenly over the series-connected switching thyristors 6. The switching thyristors 6 are then controlled simultaneously from a common source of switching pulses 8. Each switching thyristor 6 also has its own RC protection element.

Princip regulace výkonu řízené elektronky χ spočívá v zařazení spínacího tyristoru 6 do obvodu řídíoí mřížky 3J_ řízené elektronky 3· Podstatná část mřížkového odporu Je spínacím tyristorem 6 periodicky zkratována a rozpojována, čámž se mění středná hodnota mřížkového proudu řízené elektronky J, tím i předpětí Její řídíoí mřížky 31 a tím též anodový proud. Při daném buzení elektronky χ vysokofrekvenčním signálem, vodivým tyristorem 6 vytvořená minimální hodnota celkového mřížkového odporu odpovídá plnému výkonu řízené elektronky χ. Při nevodivém tyristoru 6 maximální hodnota celkového mřížkového zThe principle of power regulation of the controlled tube χ consists in the inclusion of the switching thyristor 6 in the circuit of the control grid 31 of the controlled tube 3. A substantial part of the grid resistance is periodically short-circuited and disconnected by the switching thyristor 6, thus changing the mean grid current of the controlled tube J. grid 31 and thus also the anode current. At a given excitation of the tube χ by a high-frequency signal, the minimum value of the total grating resistance formed by the conductive thyristor 6 corresponds to the full power of the controlled tube χ. With a non-conductive thyristor 6, the maximum value of the total grating z

CS 2Ó7 59^ B1 odporu způsobuje minimální výkon řízené elektronky J. Proměnnou střídou sepnutí a rozepnutí spínacího tyristoru 6_ při dostatečné vysokém kmitočtu spínání se dosáhne plynulé regulace vysokofrekvenčního výkonu. Nejvyšší možná hodnota celkového mřížkového odporní elektronky J Je dána stabilitou vysokofrekvenčního stupně, zvláště Je-li řízená elektronka 2 zapojená Jako výkonnový oscilátor. Úplného uzavření anodového proudu a tím nulového výkonu řízené elektronky 2 lze dosáhnout známým způsobem, přivedením závěrného napětí na řídící mřížku 31 elektronky 2 ® pomocného zdroje. Je-li řízená elektronka 2 napájena střídavým nebo nefiItrováným anodovým napětím, přestane být spínací tyristor 6 vodivým vždy v okamžiku zániku mřížkového proudu. Pak může být znovu otevřen impulsem až v příští periodě, případně půlperiodě anodového napětí. Poměr doby sepnutí a rozepnutí spínacího tyristoru 6. Je dán fázovým posuvem řídících impulsů vůči průběhu anodového napětí řízené elektronky 2· U elektronkových výkonových stupňů pracujících bez zániku mřížkového proudu Je nutno spínací tyristor 6 uvést df nevodivého stavu známým způsobem, tj. Jeho přepólováním inverzním napětím pomocí dalšího tyristoru ovládaného ze zdroje zhášecího napětí.The resistance of the resistor is caused by the minimum power of the controlled tube J. By a variable alternation of switching on and off of the switching thyristor 6 at a sufficiently high switching frequency, a continuous regulation of the high-frequency power is achieved. The highest possible value of the total grating resistance tube J is given by the stability of the high-frequency stage, especially if the controlled tube 2 is connected as a power oscillator. Complete closure of the anode current and thus zero power of the controlled tube 2 can be achieved in a known manner, by applying a closing voltage to the control grid 31 of the tube 2 ® of the auxiliary source. If the controlled tube 2 is supplied with alternating or unfiltered anode voltage, the switching thyristor 6 always ceases to be conductive at the moment when the grid current disappears. Then it can be reopened by an impulse in the next period or half period of the anode voltage. The ratio of switching time to opening of the switching thyristor 6. It is given by the phase shift of the control pulses to the course of the anode voltage of the controlled tube 2 · For tube power stages operating without grid current termination by means of another thyristor controlled from a quenching voltage source.

Obvod pro řízení výkonu elektronkového vysokofrekvenčního zesilovače je určen především pro generátory vysokofrekvenčního ohřevu. Je však použitelný u všech vysokofrekvenčních zesilovačů a oscilátorů, kde se mřížkové předpětí elektronky vytváří průtokem proudu mřížkovým odporem a kde není na závadu nespojitost dodávaného výkonu v intervalu mezi vodivým a nevodivým stavem tyristorů.The circuit for controlling the power of a high-frequency tube amplifier is designed primarily for high-frequency heating generators. However, it is applicable to all high-frequency amplifiers and oscillators, where the grid bias of the tube is created by the current flow through the grid resistance and where there is no discontinuity in the power supply in the interval between conductive and non-conductive thyristors.

Claims

Circuit for controlling the power of a high-frequency tube amplifier, comprising at least one switching element, for example a thyristor, an excitation signal source, a switching pulse source, a coupler and resistors, characterized in that the coupler (s) of the excitation signal source (s) is an output terminal (11). ) connected on the one hand via an anti-resonant grating resistor (2) to the control grating (31) of the controlled tube (3), on the other hand to one terminal of the grating resistor (5) and to the cathode (61) of the switching thyristor (6), which is also connected to one output terminal (81) of the switching pulse source (8), the second output terminal (82) of which is connected to the grid (62) of the switching thyristor (6) via a separating resistor (7), the second terminal of the grid resistor (5) and the anode ( 63) of the switching thyristor (6) are connected together.