RU127558U1

RU127558U1 - PULSE MODULATOR

Info

Publication number: RU127558U1
Application number: RU2012152101/08U
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Давыдов; Анатолий Петрович Косников; Айрат Нурмухаметович Султанов; Ирек Талгатович Сулейманов; Николай Иванович Солонин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-04-27

Abstract

Модулятор импульсов, содержащий устройство управления, источник запирания, источник открывающего напряжения, два ключа, первый и второй диоды, первый выход устройства управления соединен с первым входом первого ключа, второй выход устройства управления подключен ко входу второго ключа, отличающийся тем, что введены стабилизатор тока и диодная сборка, второй вход первого ключа подключен к отрицательному выходу источника запирания, положительный вывод источника запирания соединен со выходом стабилизатора тока, анодом первого диода, катодом второго диода и выходом источника открывающего напряжения и входом нагрузки, вход стабилизатора тока соединен со вторым входом второго ключа и подключен к катоду первого диода, вход второго ключа соединен с выходом первого ключа, входом диодной сборки и входом нагрузки, выход диодной сборки подключен к аноду второго диода и отрицательному входу источника открывающего напряжения.A pulse modulator comprising a control device, a locking source, an open voltage source, two keys, first and second diodes, a first output of the control device is connected to the first input of the first key, the second output of the control device is connected to the input of the second key, characterized in that a current stabilizer is introduced and diode assembly, the second input of the first key is connected to the negative output of the locking source, the positive output of the locking source is connected to the output of the current stabilizer, the anode of the first diode, cat the house of the second diode and the output of the opening voltage source and the load input, the input of the current stabilizer is connected to the second input of the second key and connected to the cathode of the first diode, the input of the second key is connected to the output of the first key, the input of the diode assembly and the load input, the output of the diode assembly is connected to the anode the second diode and the negative input of the opening voltage source.

Description

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована, в частности, для модуляции импульсов (сигналов) управления лучом фазированной антенной решетки (ФАР) мобильной радиолокационной станции (РЛС)The invention relates to a pulsed technique and can be used, in particular, to modulate the pulses (signals) of a beam control of a phased array antenna (PAR) of a mobile radar station

Известен импульсный модулятор (RU 2366077 С1 опубл. 30.11.2007 г.), он содержит источник переменного напряжения, соединенный последовательно с трансформатором, N вторых управляемых ключей, третий управляемый ключ, N датчиков напряжения, суммирующее устройство, источник задающего напряжения и N последовательно соединенных модулей, каждый из которых включает вторичную обмотку трансформатора, соединенную с выпрямителем, положительный вывод которого соединен с первым выводом первого управляемого ключа, а отрицательный - с анодом диода, катод которого соединен со вторым выводом первого управляемого ключа и анодом диода следующего модуля. Анод диода первого модуля соединен с первым выводом нагрузки, а катод диода последнего модуля соединен со вторым выводом нагрузки, управляющие входы первых управляющих ключей соединены с выходом генератора управляющих импульсов. Источник переменного напряжения выполнен управляемым. Каждый второй управляемый ключ включен параллельно диоду соответствующего модуля, каждый из N датчиков напряжения включен между положительным выводом соответствующего выпрямителя и первым выводом нагрузки. Выход датчиков напряжения с 1-го по (N-1) модулей соединен с первым входом суммирующего устройства через третий управляемый ключ, а выход датчика напряжения N-го модуля соединен с первым входом суммирующего устройства напрямую. Второй вход суммирующего устройства соединен с выходом источника задающего напряжения, а выход - с управляющим входом источника переменного напряжения, инверсный выход генератора управляющих импульсов соединен с управляющими входами вторых и третьего управляемых ключей.Known pulse modulator (RU 2366077 C1 publ. 30.11.2007), it contains an AC voltage source connected in series with a transformer, N second controlled keys, a third controlled key, N voltage sensors, an adder, a reference voltage source and N connected in series modules, each of which includes a secondary winding of the transformer connected to a rectifier, the positive terminal of which is connected to the first output of the first controlled key, and the negative is connected to the anode of the diode, the cathode of which connected to the second terminal of the first managed key and the anode of the diode of the next module. The anode of the diode of the first module is connected to the first output of the load, and the cathode of the diode of the last module is connected to the second output of the load, the control inputs of the first control keys are connected to the output of the control pulse generator. The AC voltage source is controllable. Each second controlled switch is connected parallel to the diode of the corresponding module, each of N voltage sensors is connected between the positive terminal of the corresponding rectifier and the first terminal of the load. The output of voltage sensors from the 1st to (N-1) modules is connected to the first input of the summing device through a third controlled key, and the output of the voltage sensor of the Nth module is connected directly to the first input of the summing device. The second input of the summing device is connected to the output of the source of the driving voltage, and the output is connected to the control input of the AC voltage source, the inverse output of the generator of control pulses is connected to the control inputs of the second and third controlled keys.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является модулятор импульсов (RU 113618 U1 опубл. 24.06.2011 г. МПК Н03К 17/56), который содержит устройство управления, источник напряжения положительной полярности (ИНПП), источник напряжения отрицательной полярности (ИНОП) и два ключа. При этом первый вход устройства управления подключен к шине управления, а его второй вход и первые входы ИНПП и ИНОП подключены к шинам электропитания. ИНПП и ИНОП выполнены с двумя выходами, имеющими напряжения высокого и низкого значений. Каждый ключ выполнен в виде двух диодов и транзистора, при этом выход ИНПП с напряжением высокого значения соединен с силовым входом первого транзистора, силовой выход которого соединен с анодом первого диода, а выход ИНПП с напряжением низкого значения соединен с анодом второго диода. Катоды первого и второго диодов соединены между собой, а точка их соединения подключена к положительному выводу нагрузки. Выход ИНОП с напряжением высокого значения соединен с силовым выходом второго транзистора, силовой вход которого соединен с катодом третьего диода. Выход ИНОП с напряжением низкого значения соединен с катодом четвертого диода, аноды третьего и четвертого диодов соединены между собой, а точка их соединения подключена к отрицательному выводу нагрузки, причем первый и второй выходы устройства управления соединены с управляющими входами транзисторов соответственно.The closest in technical essence to the proposed utility model is a pulse modulator (RU 113618 U1 publ. 06/24/2011 IPC Н03К 17/56), which contains a control device, a voltage source of positive polarity (INPP), a voltage source of negative polarity (INOP) and two keys. In this case, the first input of the control device is connected to the control bus, and its second input and the first inputs of INPP and INOP are connected to the power buses. INPP and INOP are made with two outputs having high and low voltage. Each key is made in the form of two diodes and a transistor, while the output of the INPP with a high value voltage is connected to the power input of the first transistor, the power output of which is connected to the anode of the first diode, and the output of the INPP with a low value voltage is connected to the anode of the second diode. The cathodes of the first and second diodes are interconnected, and the point of their connection is connected to the positive terminal of the load. The output of the INOP with a high voltage is connected to the power output of the second transistor, the power input of which is connected to the cathode of the third diode. The output of the INOP with a low voltage is connected to the cathode of the fourth diode, the anodes of the third and fourth diodes are interconnected, and their connection point is connected to the negative output of the load, and the first and second outputs of the control device are connected to the control inputs of the transistors, respectively.

Недостатками известных устройств является низкая надежность при работе на высоких напряжениях и высокий уровень пульсаций.The disadvantages of the known devices are low reliability when working at high voltages and a high level of ripple.

Технический результат предлагаемого модулятора импульсов состоит в повышении надежности его работы и снижении уровня пульсаций напряжения на нагрузке.The technical result of the proposed pulse modulator is to increase the reliability of its operation and reduce the level of voltage ripple at the load.

Сущность модулятора импульсов состоит в том, что содержит устройство управления, источник запирания, источник открывающего напряжения, два ключа, первый и второй диоды, первый выход устройства управления соединен с первым входом первого ключа, второй выход устройства управления подключен ко входу второго ключа. Новым в предлагаемой полезной модели является введение стабилизатора тока и диодной сборки. Второй вход первого ключа подключен к отрицательному выходу источника запирания, положительный вывод источника запирания соединен со выходом стабилизатора тока, анодом первого диода, катодом второго диода и выходом источника открывающего напряжения и входом нагрузки, вход стабилизатора тока соединен со выходом второго ключа и подключен к катоду первого диода, вход второго ключа соединен с выходом первого ключа входом диодной сборки и входом нагрузки, выход диодной сборки подключен к аноду второго диода и отрицательному входу источника открывающего напряжения.The essence of the pulse modulator is that it contains a control device, a locking source, an opening voltage source, two keys, first and second diodes, the first output of the control device is connected to the first input of the first key, the second output of the control device is connected to the input of the second key. New in the proposed utility model is the introduction of a current stabilizer and diode assembly. The second input of the first key is connected to the negative output of the locking source, the positive output of the locking source is connected to the output of the current stabilizer, the anode of the first diode, the cathode of the second diode and the output of the source of the opening voltage and the load input, the input of the current stabilizer is connected to the output of the second key and connected to the cathode of the first diode, the input of the second key is connected to the output of the first key by the input of the diode assembly and the input of the load, the output of the diode assembly is connected to the anode of the second diode and the negative input source and opening voltage.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого модулятора импульсов.Figure 1 presents a diagram of the proposed pulse modulator.

Модулятор импульсов содержит устройство управления 1, источник запирания 2, первый 3 и второй 4 ключи стабилизатор тока 5, диодная сборка 6, первый 7 и второй 8 диоды, источник открывающего напряжения 9, нагрузка 10.The pulse modulator comprises a control device 1, a locking source 2, a first 3 and a second 4 keys, a current stabilizer 5, a diode assembly 6, a first 7 and a second 8 diodes, an opening voltage source 9, a load of 10.

Первый выход устройства управления 1 соединен с первым входом первого ключа 3, второй выход устройства управления 1 подключен ко входу второго ключа 4, второй вход первого ключа 3 подключен к отрицательному выходу источника запирания 2, положительный вывод источника запирания 2 соединен со выходом стабилизатора тока 5, анодом первого диода 7, катодом второго диода 8, выходом источника открывающего напряжения 9 и входом нагрузки 10. Вход стабилизатора тока 5 соединен со выходом второго ключа и подключен к катоду первого диода, вход второго ключа соединен с выходом первого ключа 3, входом диодной сборки 6 и входом нагрузки 10, выход диодной сборки 6 подключен к аноду второго диода 8 и отрицательному входу источника открывающего напряжения 9.The first output of the control device 1 is connected to the first input of the first key 3, the second output of the control device 1 is connected to the input of the second key 4, the second input of the first key 3 is connected to the negative output of the locking source 2, the positive output of the locking source 2 is connected to the output of the current stabilizer 5, the anode of the first diode 7, the cathode of the second diode 8, the output of the source of the opening voltage 9 and the input of the load 10. The input of the current stabilizer 5 is connected to the output of the second key and connected to the cathode of the first diode, the input of the second key oedinen yield first switch 3, an input diode assembly 6 and the inlet of the load 10, a diode assembly output 6 is connected to the anode of the second diode 8 and the negative input of the voltage source 9 of the opening.

Модулятор импульсов работает следующим образом:The pulse modulator works as follows:

Для формирования запирающего сигнала на нагрузке (клистроне) открывается ключ 3. При этом ключ 4 закрыт.Напряжение - 3000 В от источника запирания через открытый ключ 3 поступает на вход нагрузки 10, при этом закрывая диодную сборку 6, которая препятствует прохождению высоковольтного напряжения на источник открывающего напряжения 9. Нагрузка закрыта и СВЧ сигнал на ее выходе отсутствует. Для формирования открывающего сигнала на нагрузке ключ 3 закрывается, а ключ 4 открывается, при этом происходит быстрый разряд остаточного напряжения паразитной емкости нагрузки через диод 7. Как только это напряжение станет меньше напряжения источника открывающего напряжения 9, напряжение - 100 В от источника открывающего напряжения 9 автоматически поступает через диодную сборку 6 на вход нагрузки. При этом диод 7 закрывается положительным напряжением, вступившим в действие источником тока. Последовательная цепь, состоящая из источника открывающего напряжения 9, диодной сборки 6, ключа 4 и стабилизатора тока 5, имеет стабильный ток, независящий от разброса параметров всех элементов цепи, при этом ток выбран таким, чтобы эффективно подавлять внутренние и наведенные высокоимпедансные источники пульсаций, с сохранением относительно небольшой мощности высоковольтного импульса модулятора.To form a blocking signal at the load (klystron), key 3 is opened. The key 4 is closed. The voltage of 3000 V from the source of locking through the public key 3 is applied to the input of load 10, while closing the diode assembly 6, which prevents the passage of high voltage to the source opening voltage 9. The load is closed and there is no microwave signal at its output. To generate an opening signal at the load, the key 3 is closed and the key 4 is opened, and a residual voltage of the parasitic load capacitance through the diode 7 is quickly discharged. As soon as this voltage becomes lower than the voltage of the opening voltage source 9, the voltage is 100 V from the opening voltage source 9 automatically enters through the diode assembly 6 to the input of the load. In this case, the diode 7 is closed by a positive voltage that has come into effect by the current source. The serial circuit, consisting of an opening voltage source 9, a diode assembly 6, a key 4, and a current regulator 5, has a stable current, independent of the variation in the parameters of all elements of the circuit, while the current is selected so as to effectively suppress internal and induced high-impedance ripple sources, with maintaining relatively small power of the high-voltage pulse of the modulator.

Claims

A pulse modulator comprising a control device, a locking source, an open voltage source, two keys, first and second diodes, a first output of the control device is connected to the first input of the first key, the second output of the control device is connected to the input of the second key, characterized in that a current stabilizer is introduced and diode assembly, the second input of the first key is connected to the negative output of the locking source, the positive output of the locking source is connected to the output of the current stabilizer, the anode of the first diode, cat the house of the second diode and the output of the opening voltage source and the load input, the input of the current stabilizer is connected to the second input of the second key and connected to the cathode of the first diode, the input of the second key is connected to the output of the first key, the input of the diode assembly and the load input, the output of the diode assembly is connected to the anode the second diode and the negative input of the opening voltage source.