Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 315
Скачиваний: 3
Согласно этой формуле амплитуда напряжения на емкости ра
стет |
до бесконечности. Практически же, если учесть потери, то |
||
это |
напряжение, |
как и в любом колебательном контуре, |
ограни |
чено |
значением |
^ m 2 Q , где Q — добротность зарядного |
контура |
(рис. 1.149,6).
Разряд емкости линии производят в те моменты, когда напря жение на линии принимает максимальные значения. Чаще всего период повторения импульсов станции соответствует одному пе риоду колебаний питающего напряжения. Это упрощает схему коммутации. В этом случае линия должна разряжаться в конце
С
Рис. 1.150. Принципиальная схема импульсной модуляции магнетрона с тиратронным коммутатором и зарядом искусственной линии от источника перемен ного тока
каждого периода |
( n p H ^ |
= |
- ^ - j , |
когда напряжение на линии в |
|
тс раз превышает |
амплитуду |
напряжения |
источника: |
||
иС э = \ |
(0 - |
2т. cos 2*) |
=-*Um. |
||
При заряде линии чаще используют низковольтный первичный источник напряжения, а необходимую амплитуду переменного на
пряжения получают при помощи повышающего |
трансформатора. |
||||||
На принципиальной схеме, приведенной на рис. 1.150, таким по |
|||||||
вышающим |
трансформатором является трансформатор Тр\ с коэф |
||||||
фициентом |
трансформации |
|
|
|
|
|
|
Эквивалентная схема цепи |
зарядной линии |
приведена |
на |
||||
рис. 1.149, а. В |
сопротивлении |
г учитываются |
активные |
потери |
в |
||
трансформаторе |
Тр\, активное |
сопротивление |
зарядного |
дросселя |
|||
и внутреннее сопротивление источника тока, пересчитанное во вторичную цепь трансформатора Трх. Суммарная индуктивность £общ в цепи заряда складывается из индуктивности рассеивания трансформатора Тр\ и индуктивности зарядного дросселя.
Коммутация осуществляется с помощью тиратрона Л, на сетку которого подаются поджигающие импульсы. Импульсный транс форматор Тр2 — повышающий. Он служит для согласования со противления магнетрона с волновым сопротивлением линии и од-
185
непременно для увеличения амплитуды модулирующего видеоим пульса.
Графики напряжений и токов в этой схеме приведены на рис. 1.151.
Поскольку зарядная цепь настроена в резонанс с частотой пи1 тающего напряжения, то зарядный ток совпадает по фазе с на
пряжением |
источника. |
Если |
первичный источник имеет напряже- |
|||||||||||||||
ние 220 в |
(амплитуда |
i7mi~310 |
в), |
то при |
коэффициенте |
транс |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
формации |
/г 1 = 30 |
амплиту |
|||||||
|
|
9кв |
|
|
|
|
|
|
ду |
напряжения |
на |
|
вторич |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной |
обмотке |
Um2 |
|
можно |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
считать приближенно |
рав |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной 9 кв. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Практически из-за нали |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чия потерь в зарядном кон |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
туре |
максимальное |
напря |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жение, до которого заря |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жается линия за время од |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ного |
периода, |
увеличивает |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ся не в тс, а в 2,1—2,3 раза |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
сравнению |
с |
амплитудой |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напряжения |
|
£/,„2, т. |
е. |
на |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пряжение на линии в мо |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мент |
коммутации |
примерно |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равно 20 |
кв. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
[S |
|
|
1 |
|
|
|
|
Коэффициент |
трансфор |
|||||||
|
|
I1 |
|
|
|
|
мации |
импульсного |
транс |
|||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
.]I |
|
1i |
|
|
|
форматора |
П2 зависит or со |
||||||||
|
|
I |
|
|
|
|
противления |
|
магнетрона RN |
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис. 1.151. Графики |
напряжений |
и |
токов |
и волнового |
|
сопротивления |
||||||||||||
в схеме с зарядом липни от цепи |
перемен |
линии |
р. От |
него |
|
зависит |
||||||||||||
|
|
ного |
тока |
|
|
|
|
|
согласование |
линии |
с |
на |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
грузкой. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Если |
принять /?м |
= 500 |
ом, |
а р = 55 |
ом, то |
необходимый |
коэффи |
|||||||||||
циент |
трансформации |
равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
_ |
/Л, |
_ |
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п 2 |
~ |
р |
~ |
55 |
— у ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИЛИ |
112^3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку амплитуда видеоимпульса на первичной |
|
обмотке |
||||||||||||||||
импульсного трансформатора составляет |
половину |
напряжения, до |
||||||||||||||||
которого заряжается линия, то амплитуда выходного видеоим пульса (пренебрегая потерями в импульсном трансформаторе) бу дет достигать 30 кв.
Основным преимуществом рассмотренной схемы по сравнению с предыдущей является отсутствие высоковольтного выпрямителя,
недостатком — необходимость точной синхронизации |
источника |
поджигающих импульсов (подмодулятора) с первичным |
источни |
ком переменного напряжения. |
|
186
5.Магнитный импульсный модулятор
Вмагнитных импульсных модуляторах в качестве коммутирую щего устройства используются дроссели с сердечником из спе циального ферромагнитного материала типа никелевых сплавов (например, супермаллоя, молибденового пермаллоя и др.).
Ферромагнитные сердечники такого типа обладают очень вы сокой магнитной проницаемостью до определенною значения маг нитной индукции, при которой материал внезапно насыщается, а
|
6 |
Рис. 1.152. Гистерезисная петля |
(а) и кривая намагничива |
ния (б) ферромагнитных материалов, используемых в маг |
|
нитных импульсных модуляторах |
|
его дифференциальная магнитная |
проницаемость p _ = - j j j резко |
уменьшается и становится близкой к проницаемости воздуха. Ги стерезисная петля подобных материалов узкая, с малым значе нием коэрцитивной силы, форма ее близка к прямоугольной. На рис. 1.152 приведена линейная аппроксимация кривой намагничи вания и гистерезисная петля таких ферромагнетиков.
Индуктивное сопротивление дросселя с сердечником из такого
материала |
велико, |
когда сердечник не насыщен, и мало при его |
насыщении |
( H - ^ I |
^ P ^ ) - |
Поскольку значение магнитной индукции дросселя определяет
ся по формуле В = k \ udt(k — постоянный коэффициент), то, если
о
приложить к этому дросселю переменное синусоидальное напря жение достаточной амплитуды, ток в цепи будет иметь вид им пульсов (рис. 1.153,6). Максимальное значение тока при этом отстает по фазе на четверть периода от максимального значения напряжения, так как магнитная индукция В принимает макси мальные значения и обеспечивает насыщение именно "в те момен ты, когда синусоидальное напряжение на дросселе u=Umsmut
меняет свой знак. Это объясняется тем, что интеграл от синусои-
187
дальнои величины принимает максимальные значения в моменты
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
времени, |
кратные |
длительности |
полупериода |
синусоиды |
-^ . |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A w e |
= k l |
Vms i n |
®t dt, |
|
|
|
|
|
|
|
||||
где n—целое |
число. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Импульсный характер тока объясняется резким уменьшением |
|||||||||||||||||
сопротивления |
дросселя в момент |
насыщения. Такое |
устройство |
||||||||||||||
|
|
|
|
называется |
пульсатором. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Пульсатор |
можно |
использовать как |
|||||||||
|
|
|
|
переключатель, если |
его |
|
переводить |
в |
|||||||||
|
|
|
|
момент |
коммутации |
из |
ненасыщенного |
||||||||||
|
|
|
|
состояния в состояние насыщения. Одна |
|||||||||||||
|
|
|
|
ко следует учесть, что такой |
пульсатор |
||||||||||||
|
|
|
|
не |
является |
идеальным переключателем, |
|||||||||||
|
|
|
|
так |
|
как величины |
полного |
сопротивле |
|||||||||
|
|
|
|
ния |
в |
ненасыщенном |
состоянии |
и при |
|||||||||
|
|
|
|
насыщении |
соответственно |
не |
равны |
||||||||||
|
|
|
|
бесконечности |
и нулю. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
На |
рис. 1.154 |
показана |
|
простейшая |
||||||||
|
|
|
|
схема использования пульсатора для им |
|||||||||||||
|
|
|
|
пульсной |
модуляции |
генератора |
СВЧ. |
||||||||||
|
|
|
|
В |
схеме |
используется |
резонансный |
за |
|||||||||
Рис. 1.153. |
Схема |
пульса |
ряд |
накопительного |
конденсатора |
С„йк |
|||||||||||
тора (а) и графики напря |
от |
|
источника |
переменного |
тока. |
Транс |
|||||||||||
жения и |
тока |
в |
пульса |
форматор Тр\ |
повышающий. Параллель |
||||||||||||
торе (б) |
|
но |
|
к накопительному |
конденсатору |
Снш |
|||||||||||
|
|
|
|
подключены |
|
последовательно |
соединен |
||||||||||
ные пульсатор П и первичная обмотка |
импульсного |
трансформа |
|||||||||||||||
тора Тр2. Во вторичную |
обмотку |
трансформатора |
Тр2 |
включена |
|||||||||||||
нагрузка — генератор СВЧ |
|
с |
внутренним |
сопротивлением |
|
Rreu. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ . |
~ |
ООмотко |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
</ |
Y |
поймагничиоания |
|
|
|
|
|||
Рис. 1.154. Простейшая схема магнитного импульсного
|
модулятора |
|
|
Для того чтобы насыщение пульсатора |
наступало |
только один |
|
раз за период питающего |
напряжения, в схему включена обмотка |
||
подмагничивания L n . Ток в этой обмотке |
должен быть такой ве |
||
личины, чтобы в исходном |
режиме (в момент / = 0) |
напряженность |
|
188
магнитного поля была близка к Я к р и рабочая |
точка находилась |
||||
и области |
отрицательного |
насыщения (точка |
/ |
на рис. 1.152,6). |
|
Конденсатор в этот |
момент |
разряжен: « с = 0 |
(рис. 1.155,6). |
||
После |
момента |
/ = 0 в |
схеме происходит |
резонансный заряд |
|
накопительного конденсатора, при этом напряжение на конденса торе изменяется в соответствии с формулой 1.108 и рис. 1,149,6.
Это напряжение через первичную обмотку импульсного трансфор матора приложено к пульсатору Я, и поэтому магнитная индук ция пульсатора, а следовательно, и положение • рабочей точки на кривой намагничивания при заряде конденсатора изменяются по закону
t
B = -B0 + k\ucdt,
о
189