SU855974A1 - Формирователь зондирующих импульсов - Google Patents

Description

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗОНДИРУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ

I

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к акустическим уровнемерам эхо-локационного типа, и может найти применение в металлургической , химической и других отрасл х промышленности дл  измерени  уровн  сыпучих и кусковых материалов в емкост х.

Известен формирователь зондирующих импульсов, содержащий выходной;усилитель с трансформатором, вторична  обмотка которого совместно с емкостью электроакустического преобразовател , подключенного к этой обмотке, образует колебательный контур, резонансна  частота которого соответствует частоте наполнени  зондирующих импульсов 1,1 J.

Недостатком этого формировател   вл етс  то, что колебательный контур  вл етс  частотноизбирательным элементом дл  прин того преобразователем отраженного акустического сигнала , что обуславливает большую длительность переходного процесса в виде свободных затухающих колебаний после окончани вогздирующего импульса . Эти свободные колебани  не дают возможности выделить полезный отраженный импульс, особенно с малых рассто ний . Б конечном счете увеличение добротности или избирательности контура приводит к недопустимому увеличению зоны нечувствительности формиto ровател  в начале периода повторени  зондирующего сигнала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  формирователь импульсов, содержащий выход15 ной усилитель с источником питани  электронными ключами . и колебательнымконтуром на выходе 2.

Claims (1)

1. Недостатком этого формировател   вл етс  то, что посредством элек20 тронных кпючей колебательный контур после окончани  импульса отключаетс  от усилител  и закорачиваетс , что не дает возможности использовать колебательньга контур в промежутках между зондирующими импульсами в качестве часто ноизбирательного элемента дл  прин Аого электроакустическим гфеобразователем отраженного акустического импульса, Цепь изобретени  - расширени:е функциональных возможностей -за счет совмещени  функций излучени  зондирующего сигнала и приема отраженноге сигнала в одном устройстве, Поставленна  царь достигаетс  тем что в формирователь зондирующих импульсов , содержащий усилитель с источником питани  и колебателъньш кон туром на выходе, введен нелинейный элемент, последовательно включенный в колебательный контур, транзистор эмиттер и коллектор которого подключен к выводам нелинейного элемента , а база подключена через резистор к источнику питарш , и последовательно соединенные конденсатор и резистор, включенные мезкду базой транзистора и одним из выводов источника питани . Нелинейньй элемент, включенный последовательно в колебательный контзф , обеспечивает отсечку колебаний в колебательном контуре по нижнему уровню, поэтому, когда амплитуда колебаний в контуре после окончани  зодцирующего импульса становитс  мен шей порога нелинейного элемента, ег сопротивление резко возрастает и свободные колебани  в колебательном контуре прекращаютс , Длительность свободных колебаний контура, таким образом, тем меньше, чем больше сопротивление нелинейного элемента в закрытом состо нии. ч Транзистор, подключениьй своим эмиттером и коллектором к нелине ному элементу, а базой через резнетор - к источнику питани , в нач.зльной части формируемого радиош-зпульса находитс  в открытом состо нии и шу тирует нелинейный элемент, к кошау радиоимпульса запираетс  за счет за р да конденсатора, подключенного к базе, и тем самым обеспечивает срыв колебаний в колебательном контуре посредством нелинейного элемента, од новременно с окончанием радиоимпзль |В то же врем , благодар  конденсато ру и резистору, включенным между ба зой транзистора и источником питани после окотгани  зондирующего импуль 4 ранзистор плавно открываетс , увелиива  добротность колебательного конура , а следовательно и избирательость дл  прин того отраженного aicycического импульса. Таким образом, формирователь обесечивает подавлен е свободных колебаий в контуре после окончани  зондиующего импульса и в то же врем  обесечивает необходимую избирательность олебательного контура формировател  промежутках между зондирую1цими им ульсами, что в конечном итоге уменьает нечувствительности акустиеского уровнемера,J увеличивает его омехоустойчивость и надежность измерений . На чертеже показана принципиальна  схема формировател  зондирующих импульсов . Формирователь содержит выходной усилител5 1 с источником 2 питани , колебательный контур 3, образованный вторичной обмоткой выходного трансформатора усилител  1 и емкостью электроакусти еского преобразовател  4, нелинейный элемент 5, включенный последовательно в колебательньш контур 3, транзистор 6, подключенный эмиттером и коллектором параллельно нeлинeйнo fy элементу 5, резисторы 7 и 8 и конденсатор 9, включенные s цепь базы транзистора 6. Электроакустический преобразователь 4, например, электростатического типа, вьтолн ет роль излучател  акустического зондирунщего импульса, а тшснсе принимает отраженный атсустичеекий иг-шульс и преобразует его в соответствующий электрическга1 сигнал. Нелинейный элемент 5 представл ет собой два последовательно встречно включентгх стабкггитрона или два параллельно встречно включешых дшшстора . Формирователь зондирующих ижгульсов работает следующим образом. На вход выходного усилител  1 пос .тупает радиоимпульс от задающего ге нератора (на чертеже не показан/ с заданной длительностью и частотой наполнени , соответствующей резонансной частоте колебательного контура 3. Усиленный выходным усилителем I, радиоимпульс через вькодной трансформатор поступает на колебатепылй контур 3, образованньй индуктивностью вторичной обмотки выходного -трансфор5 матора и емкостью электроакустическ го преобразовател  4, Амплитуда радиоимпульса на колеб тельном контуре 3 составл ет, например|200-250 В, а уровень отсечки по нижнему уровню в нелинейном элементе 5 равен 5-6 В, поэтому нелинейньй эле мент 5, включенный последовательно в колебательный контур 3, практически не искажает радиоимпульс, прикладываемый к электроакустическому преобразователю 4 и преобразуемый им в зондируклций акустический имгульс. Кроме того, к моменту начала радиоимпульса транзистор 6 открыт током, протекающим по резистору 7 и базе транзистора 6. В момент по влени  радиоимпульса на колебательном контуре 3 и на нелинейном элементе 5 начинаетс  зар  конденсатора 9 отрицательными полупериодами радиоимпульса по цепи: источник питани  2 - резистор 8 - пере ход коллектор база транзистор 6 не линейный элемент 5.. Посто нна  време,ни цепи зар да вы рана таким образом, что к концу ради импульса конденсатор 9 оказываетс  зар женным до напр жени  запира да  транзистора 6. Транзистор 6 перестает шунтироват нелинейный элемент 5 и после окончани  радиоимпульса, когда амплитуда напр жени  на капеба1-ельном контуре 3 уменьшаетс  ниже порога ограничег-ш нелинейного элемента 5, колебани  в .колебательном контуре 3 срываютс . В дальнейшем конденсатор 9 начинает разр жатьс  через резисторы 7 и В и транзистор 6 плавно открываетс . Соп ротивление вносимое в колебательный контур 3 нелинейным элементом 5 с па раллельно подключенным транзистором 6, по мере открывани  транзистора 6 и уменьшени  его сопротивлени  начинае падать. В св зи с этим добротность колебательного контура 3 постепенно увеличиваетс . Соответственно увеличиваетс  и избирательность колебатель кого контура 3 дл  прин того электроакустическим преобразователем 4 отраженного акустического сигнала. Таким образом, формирователь вырабатывает зондирующие импульсы с малым временем затухани  колебаний после окончани  радиоимпульса, при этом ко лебательный контур 3 формировател  на один-два пор дка более высокую избирательность в промежутках вреMerai между зонднрующ} га импульсами, что позвог :ет использовать его в качестве приемного частотнонзбирательного элемента дч  выделеш-т  из помех отраженных акустических импульсов, прин 1Ъ1х электроакустичесга-тм преобразователем 4. При этом резонансна  частота колебательного контура 3 в режиме вь делеш5Я отраженных и шульсов соответствует частоте наполнени  формируемых зогадирующих ш-тульсов. Избнрат&птлность колебательного контура формировател  определ етс  его добротностью призакороченном нелинейном элементе 5, она .может быть повышена до необходимой величины за счет уменьшег-ш  активных потерь в контуре. При этом врем  затухани  колебан1ш после зондирующего импульса в устройстве остаетс  неизменным и зона нечувствительности не увеличиваетс . Формирователь позвол ет также упростить приемопередающий блок арсустического уровнемера, увапичнть его помехоустойчивость и надежность. Формула изоС-5ретени  Формирователь зондируюцщх импульсов , содержащий усил.итель с нсточниг ком питани  и колебательньм контуром на выходе, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с и.елью расширени  функ J циональных возможностей за счет совмещени  нзлучех-ш  зовдирутощего сигнала и приема отраженного сигнала в одном устро ствй, в т-.его ввеен нелинейный элемент, последовательно включенный в колебательный контур, ранзистор, эмиттер и кол.пектор коорого подд1 ючены к вьшодам нелинейного элемента, а база подключена че ез резистор к источнику питани , и оследователь {о соединенные ка аденса- ор и резистор 5 включенные между азой транзистора к из выводов сточника питани . Источники  иформацли, рин тые во вн мание при экспергнзе 1.Ллторское свидетельство СССР 474359, кл. В Об В 1/06, 13.02.73. 2,Авторское свидетельство СССР 655068, кл, И 03 К 3/80, 23.06.77

   О- -