Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.03.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.12.1974 72994 KI. 21a4,9/01 MKP H03b 3/14 IIBLiOTEKA Twórcy wynalazku: Eugeniusz Stefaniuk, Andrzej Zakrzewski, Marcin Zawadzki Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Elektroniczny uklad do stabilizacji poziomu sygnalu wyjsciowego generatora mikrofalowego Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny uklad do stabilizacji poziomu sygnalu wyjsciowego gene¬ ratora mikrofalowego modulowanego impulsami prostokatnymi o malej czestotliwosci.Znane uklady zapewniajace stabilizacje poziomu mocy wyjsciowej mikrofalowego generatora sygna¬ lowego oparte sa na zastosowaniu elektronicznie re¬ gulowanych tlumików ferrytowych lub pólprzewod¬ nikowych, albo na zjawisku zaleznosci mocy wyj¬ sciowej od napiecia na jednej z elektrod lampy ge¬ neracyjnej. Istnieja tez uklady stabilizacji posia¬ dajace dodatkowy tor mikrofalowy z. oddzielnym modulatorem, przy czym tor dodatkowy zrównole- gla zasadniczy tor pomiarowy, a sygnaly z obu to¬ rów doprowadzane sa do wspólnego detektora mi¬ krofalowego. Sposoby te wymagaja stosowania spe¬ cjalnych modulacyjnych diod pólprzewodnikowych dostosowanych do pracy w danym pasmie mikrofa¬ lowym, albo zastosowania tlumika ferrytowego za¬ silanego ze wzmacniacza mocy, lub/i rozbudowane¬ go dodatkowego ukladu elementów mikrofalowych.Zmiana napiecia na elektrodach lampy genera¬ cyjnej powoduje zwykle jednoczesna zmiane cze¬ stotliwosci drgan, co jest efektem szkodliwym. Wada znanych ukladów stabilizacji jest duzy koszt zasto¬ sowanych w nich specjalnych elementów pólprze¬ wodnikowych i ferrytowych, duzy ich ciezar i ga¬ baryty, oraz skomplikowana technologia wytwarza¬ nia.Niezaleznie od ukladów stabilizacji mocy wyjscio- 10 15 20 30 wej, laboratoryjne zródla sygnalu mikrofalowego powinny zawierac uklad modulacji pozwalajacy na wspólprace z selektywnym miernikiem poziomu, pracujacym zwykle na standardowej czestotliwosci 1 kHz.Celem wynalazku jest opracowanie elektroniczne¬ go ukladu, który by zapewnial stabilizacje poziomu sygnalu wyjsciowego generatora przy przypadko¬ wych zmianach mocy sygnalu generowanego mikro¬ falowego poddawanego modulacji ustalonym sygna¬ lem malej czestotliwosci, w którym bylyby zastoso¬ wane typowe i tanie elementy elektroniczne, oraz uproszczenie konstrukcji i technologii ukladu sta¬ bilizacyjnego.Cel ten zostal zrealizowany przez opracowanie ukladu elektronicznego zawierajacego sprzegacz kie¬ runkowy, wlaczony do toru laczacego generator mi¬ krofalowy z obciazeniem, pomocnicze wyjscie sprze¬ gacza jest zamkniete glowica detekcyjna polaczona dalej elektrycznie z wzmacniaczem selektywnym, detektorem malej czestotliwosci i ukladem porów¬ nujacym. Drugie wejscie ukladu porównujacego jest polaczone ze zródlem napiecia odniesienia, a wyjs¬ cie ukladu porównujacego jest polaczone z wejsciem generatora impulsów prostokatnych, pozwalajacym w sposób elektryczny zmieniac szerokosc generowa¬ nych impulsów prostokatnych bez zmiany czestotli¬ wosci powtarzania. Wyjscie generatora impulsów prostokatnych jest polaczone elektrycznie z wejs¬ ciem dla zewnetrznego sygnalu modulujacego fale 72 9943 72 994 4 generatora mikrofalowego poddawana stabilizacji.Zaleta tego ukladu jest jednoczesne uzyskanie sta¬ bilizacji poziomu sygnalu wyjsciowego generatora mikrofalowego oraz modulacji sygnalu wyjsciowe¬ go, przy czym uklad znajduje zastosowanie do kaz¬ dego generatora posiadajacego wejscie dla ze¬ wnetrznego sygnalu modulujacego, a praca jego nie pogarsza stalosci czestotliwosci generowanych drgan elektromagnetycznych.Schemat blokowy elektronicznego ukladu do sta¬ bilizacji poziomu jest w przykladzie wykonania przedstawiony na rysunku, na którym w torze la¬ czacym generator mikrofalowy 1 z obciazeniem 3 wlaczony jest uklad sprzegajacy 2 polaczony elek¬ trycznie kolejno z detektorem mikrofalowym 4, wzmacniaczem selektywnym 5 i detektorem malej czestotliwosci 6. Wyjscie detektora 6 i wyjscie zródla sygnalu odniesienia 8 dolaczone sa do oddzielnych wejsc wzmacniacza róznicowego 7. Wyjscie wzma¬ cniacza róznicowego 7 polaczone jest z wejsciem generatora impulsów prostokatnych o zmiennej sze¬ rokosci generowanych impulsów 9, a wyjscie gene¬ ratora 9 jest polaczone z wejsciem dla zewnetrzne¬ go sygnalu modulujacego generatora mikrofalowe¬ go 1.Dzialanie ukladu oparte jest na porównaniu we wzmacniaczu róznicowym 7 wartosci napiecia sta¬ lego, powstalego z sygnalu malej czestotliwosci, który uzyskuje sie po detekcji sygnalu mikrofalo¬ wego, selektywnym wzmocnieniu sygnalu malej cze¬ stotliwosci i powtórnej detekcji sygnalu malej cze¬ stotliwosci, z napieciem stalym odniesienia, przy czym sygnal bledu powoduje zmiane szerokosci im¬ pulsów prostokatnych stosowanych do modulowania fali generatora mikrofalowego 1. Uklad sprzegaja¬ cy 2 doprowadza do detektora mikrofalowego 4 czesc mocy plynacej z generatora 1 do obciazenia 3. Sy¬ gnal mikrofalowy jest modulowany impulsami pro¬ stokatnymi o standardowej czestotliwosci.Po detektorze 4 otrzymuje sie obwiednie fali (im¬ pulsy prostokatne), która jest selektywnie wzma¬ cniana we wzmacniaczu selektywnym 5. Wzmac¬ niacz 5 wzmacnia selektywnie sygnal o czestotli¬ wosci podstawowej. Po wzmocnieniu, sygnal o cze¬ stotliwosci podstawowej jest poddawany detekcji w detektorze 6. Na wyjsciu detektora 6 otrzymuje sie napiecie stale o wartosci proporcjonalnej do war¬ tosci skladowej podstawowej czestotliwosci modu¬ lacji w obwiedni sygnalu mikrofalowego. To na¬ piecie stale jest porównywane we wzmacniaczu róz¬ nicowym 7 z napieciem odniesienia z bloku 8. Sy¬ gnal bledu pobierany z wyjscia wzmacniacza rózhi- 5 cowego 7 wplywa na zmiane szerokosci impulsu prostokatnego fali prostokatnej o stalej czestotliwo¬ sci generowanej przez generator 9. Impulsami pro¬ stokatnymi z generatora 9 modulowany jest genera¬ tor mikrofalowy 1. Przy przypadkowych zmianach 10 poziomu mocy mikrofalowej uklad przedstawiony na rysunku bedzie powodowal zmiane wartosci wspólczynnika wypelnienia fali prostokatnej modu¬ lujacej generator 1 tak, aby poziom skladowej pod¬ stawowej czestotliwosci modulacji pozostawal na 15 wyjsciu generatora 1 staly.Chociaz modulacja impulsowa jest znana, to za¬ stosowanie jej w ukladzie wedlug wynalazku po¬ zwala wyeliminowac z ukladu stabilizacji elemen¬ ty specjalne jak diody PIN, czy sterowane tlumiki 20 ferrytowe na pasmo mikrofal, uproscic technologie ukladu stabilizacyjnego, zmniejszyc jego ciezar i po¬ bór mocy, a efekt stabilizacji uzyskuje sie w ukla¬ dzie zawierajacym elementy typowe. PL PL