SU1483613A1 - Формирователь импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в каскадах генерации мощных импульсов в составе линейных модул торов. Цель изобретени  - увеличение мощности пр моугольного импульса и крутизны фронта. Формирователь импульсов выполнен по схеме блокинг-генератора, в котором цель достигаетс  выполнением усилительной части на лампе 1 со вторичной эмиссией, в которой динод подключен к шине питани  через двухполюсник динамического смещени , который представл ет собой дроссель 10, шунтированный резистором 11 через диод 12, а между катодом и диодом лампы включен конденсатор 9 цепи обратной св зи. 1 ил.

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в каскадах генерации мощных импульсов в составе линейных модуляторов.

Цель изобретения - увеличение мощности прямоугольного импульса и крутизны фронта.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема формирователя ' . -|θ импульсов. '

В формирователе импульсов на лампе со вторичной эмиссией (ЛВЭ) анодная цепь ЛВЭ содержит первичную обмотку импульсного трансформатора 2, накопи- ^д тельный конденсатор 3, источник 4 анодного напряжения. Положительная анодно-сеточная обратная связь образована вторичной обмоткой 5 импульсного трансформатора 2, подключенной 20 через разделительный конденсатор 6 к управляющей сетке ЛВЭ. С включенного, в ее катоде резистора 7 снимается выходной импульс. Динод ЛВЭ подключен через двухполюсник динамического сме- 25 щения к шине 8 источника стабилизированного динодного напряжения, а через конденсатор 9 связи - к катоду ЛВЭ. Двухполюсник динамического смещения содержит две параллельные ветви, е jq одной из них катушка 10 индуктивности, в другой последовательное соединение резистора 11 и диода 12, причем отрицательным полюсом .диод подключен к диноду. Ждущий режим-работы формирователя обеспечивается источником 13 запирающего сеточного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Отрицательный пусковой импульс подается на анод ЛВЭ. Снижение потенци ала анода приводит к появлению тока в первичной обмотке импульсного трансформатора 2, а в его сеточной обмотке 5 индуктируется ЭДС положительной полярности, которая через разделительный конденсатор 6 воздействует не управляющую сетку ЛВЭ, вызывая ее отпирание. В этот момент напряжение на аноде близко к нулю, ток анода минимален, а все первичные электроны из 50 катода перехватываются динодом, Ток динода, состоящий из первичных электронов, во внешней цепи направлен к диноду по ветви резистор 11 - диод

12. По сравнению с сопротивлением это'й55 ветви ветвь с катушкой 10 имеет для таких скоростей изменения тока гораздо большее сопротивление. В это время динод выполняет функцию анода, как в обычной лампе, и ток первичных электронов попадает в резистор 7. Начинается процесс опрокидывания и напряжение на резисторе 7 возрастает. Таким образом, в формировании фронта выходного импульса в начальный момент времени большее участие принимает дио нодная, а не анодная цепь лампы.

С развитием процесса опрокидывания напряжение на аноде после начального падения начинает возрастать за время длины фронта формируемого импульса. По мере роста напряжения анода, когда оно начинает превышать напряжение динода, возникает·эмиссионный ток вторичных электронов из динода, соответственно возрастают токи динода и анода. Только теперь ток динода во внешней цепи направлен от динода и его увеличение вызывает рост потенциала динода. Одновременно с нарастанием анодного и динодного токоз возрастает катодный ток лампы и увеличивается напряжение на пезисторэ Оно через конденсатор 9 связи передается на динод, что, в свою очередь, вызывает увеличение .-инодного и «нудного токов. Лавинообразно нарастающий дчнодный ток попадает в катушку 10 индуктивности, но на в ветвь с диодом 12, полярность включения которого такова, чтобы воспрепятствовать этому. Малое выходное сопротивление катодного повторителя обеспечивает высокую скорость ’заряда динодного конденсатора 9, и ;

следовательно, высокую скорость / передачи импульса в цепь динода7~В’~^· течение формирования фронта импульса напряжение на динодном конденсаторе 9 связи можно считать неизменным, поэтому потенциал диода повышается вместе с увеличением напряжения на резисторе 7 в катоде, вызывая возникновение импульсного тока в катушке 10 индуктивности и увеличение еа магнитной энергии. Процесс нарастания выходного напряжения продолжается до тех пор, пока потенциал динода не станет близким к потенциалу анода. Ускоряющей разности потт^цлалов между анодом и динодом теперь не хватает для отрыва с динода вторичных электронов, и в пространстве ..между динодом и анодом возникает пространственный за-ряд, тормозящий вторичные' электроны. Токи анода, динода и като— д я и а ν и н а.к> т ум a / < ъ j · т ь -у. .к ч* ·ν р м ир о в а *~· ние фронта выходного импульса на этом заканчивается.

Большая величина суммарного анодного и динодного токов, а также малое выходное сопротивление катодного повторителя,обычно? в 10-100 раз меньшее, чем в генераторах с обычными лампами, обуславливает малую длительность фронта выходного импульса порядка 5-10 нс.

Из-за накопленной в течение формирования фронта в катушке 10 индуктивности магнитной энергии спад напряжения на катодном сопротивлении задерживается . Ко времени формирования плоской вершины импульса характер работы схемы зависит от соотношения величин индуктивности L катушки 10 и емкости С конденсатора 9 связи, т.е. от величины характеристического со„ гг противления Z = -J~. Динодный ток вторичных электронов, направленный от динода во внешнюю'цепь, может ответвляться либо в конденсатор 9, либо в катушку 10 индуктивности. При преобладании емкостного (катодного) гока вершина выходного импульса имеет нарастающий характер, если же преобладает индуктивный ток намагничивания спадающий. Путем выбора необходимого соотношения между этими величинами можно придать выходному импульсу прямоугольную форму.

Если по способу генерации и структуре пусковой части своей схемы формирователь напоминает блокинг-генератор, то по характеру включения нагрузки - катодный повторитель. Обычно катодные повторители применяются в качестве последнего каскада устройств, когда желательно, чтобы выходное на- гпряжеиие не зависело от внешнего сопротивления нагрузки, присоединяемой к его выходным клеммам. Высокое входное и малое выходное сопротивление каскада с катодным выходом в' сочетав нии с малым импульсным сопротивлением ЛВЭ позволяют в предлагаемой схеме формирователя существенно повысить до величины, . близкой к 1, коэффициент' передачи напряжения и таким образом значительно увеличить мощность выходного импульса.

Таким образом, основное достоинство формирователя импульсов состоит в том, что высокая скорость нарастания напряжения, достаточно плоская вершина и повышенная мощность выходного импульса, требующиеся для включения Τθ коммутационной аппаратуры, например ионных газоразрядных приборов, достигается простым схемным решением, в котором сочетаются достоинства блокинг-генератора, катодного повторите1₅ ля и специальных свойств ЛВЭ, а также применен особый вид подключения динода ЛВЭ к ее катоду через конденсатор связи, а к источнику напряжения - через двухполюсник, управляющий динод2θ ным током.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Формирователь импульсов, содержа25 щий электронный ключ с цепью положительной обратной связи на импульсном трансформаторе с двумя обмотками, у которого первичная обмотка включена между шиной Плюс питания и выходным электродом электронного ключа, разделительный конденсатор, первым выводом соединенный с первым выводом вторичной обмотки трансформатора, . двухполюсник динамического смещения, диод, конденсатор связи и резистор, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности прямоугольного импульса и крутизны фронта, электронный ключ выполнен на лампе с вторичной эмиссией, у которой катод соединен через резистор с общей шиной, управляющая сетка соединена с вторым выводом разделительного конденсатора, второй.вывод вторичной обмоткн трансформатора соединен с общей шиной, ^J динод соединен с катодом ^ерез кондеи сатор связи и с шиной Плюс питания через двухполюсник динамического смещения, который выполнен в виде двух параллельных цепей, в одной из которых включена катушка индуктивности, а в другой - резистор и диод в прямом направлении.