Файл: Кузьмич, В. И. Основы импульсной техники учебник.pdf

У Разделительный конденсатор Ср заряжен до напряжения

Входные импульсы (рис. 2.23) имеют как положительную, так и отрицательную полярность.

Во время действия входных импульсов оба триода закры­ ваются специальными коммутирующими импульсами ик, совпа­ дающими по времени с входными импульсами. В паузах между импульсами триоды открыты.

В результате действия положительного входного импульса конденсатор Ср разряжается за счет протекания тока от вход­ ного источника через Ср и R p. Поэтому после окончания им­ пульса напряжение иа1 оказывается меньше Со10.

тора.

Напряжение ис будет стремиться к своему исходному зна­ чению

Uco = Ual0 .

При действии отрицательного входного импульса конден­ сатор Ср получит дополнительный заряд, напряжение на нем возрастет, поэтому

значению Ucо.

Заметим, что лампа Л2 является лампой катодного повто­ рителя, а лампа Л1 — его нагрузкой. Поэтому напряжение UaX0 изменяется незначительно при изменении параметров

ламп и режима их работы.

Таким образом, такое устройство обеспечивает фиксацию на­ чального уровня передаваемых импульсов на уровне Ual0.

Напряжение Ua10 составляет единицы вольт, так как оно всегда меньше напряжения запирания |С^02| лампы Л2.

Так как в данном фиксаторе заряд и разряд конденсатора Ср происходит через коммутирующие лампы, то резистор Rp может не ставиться.

98

ВОПРОСЫ д л я САМОКОНТРОЛЯ

1.Как установить, что цепь RC является переходной, а не дифференцирующей?

2.Можно ли в качестве разделительной цепи использовать цепь RL?

3.Нарисуйте схему однополярного фиксатора отрицатель­ ных импульсов с фиксацией на положительном уровне.

§ 2.6. ИМПУЛЬСНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ (ИТ)

Рассмотрим импульсные трансформаторы без насыщения сердечника, широко применяемые в радиотехнических устрой­ ствах с целью:

—согласования нагрузок;

—изменения (увеличения или уменьшения) амплитуды им­ пульсов;

—изменения полярности импульсов;

—связи между каскадами импульсного усилителя;

—создания положительной обратной связи (например, в блокинг-генераторе).

Обычно импульсный трансформатор применяется для безыскаженной передачи импульса. Реальный PIT из-за прису­ щих ему паразитных емкостей, индуктивности рассеяния и ко­ нечной индуктивности намагничивания, а также из-за влияния вихревых токов искажает в той или иной степени форму пере­ даваемого импульса.

Электромагнитные процессы в сердечнике PIT обусловлены в основном явлениями электромагнитной индукции и гистере­ зиса, а также вихревыми токами. Рассмотрим эти процессы.

Пусть к первичной обмотке PIT, принципиальная схема ко­ торого представлена на рис. 2.24, приложен прямоугольный импульс напряжения и\ с амплитудой Е и длительностью t,..

Намагничивающие ампер-витки определяются равенствомI,

У9

где

— ток намагничивания;

W — число витков в соответствующей обмотке ПТ.

где 6'c — площадь сердечника импульсного трансформатора.

Решая уравнение (2.30) относительно В, найдем зависи­ мость магнитной индукции от времени при действии входного импульса:

Из этого соотношения видно, что В нарастает по линейному за­ кону. При условии, что сердечник в исходном состоянии был полностью размагничен, рабочая точка переместится по основ­ ной кривой намагничивания в точку В\ (рис. 2.25). Прираще­ ние магнитной индукции

. де U — средняя длина сердечника.

100

зависимость тока намагничивания по времени:

4 ■Е ■t

(2.33)

Ра Щ Sc

из (2.33), получаем формулу для индуктивности намагничива­ ния:

* В системе СИ на=Н(И>

где

Но — магнитная проницаемость вакуума; И — относительная магнитная проницаемость среды.

ЮГ

-S'c

(2.3Г))

/, ~

По окончании действия первого импульса напряженность поля Н постепенно уменьшится до нуля, а индукция В из-за явления гистерезиса уменьшится до некоторого остаточного значения BQ\. При воздействии второго импульса приращение индукции будет опять По окончании действия второго им­ пульса рабочая точка вернется в точку Н = 0, В — Вй2, причем

ßo2>ßoi-

Этот процесс нарастания остаточной магнитной индукции будет идти до тех пор, пока рабочая точка не достигнет точки О' на предельной петле гистерезиса. Теперь очередные импуль­ сы будут вызывать перемагничиваиие сердечника по частному циклу О'М. В этом стационарном режиме импульсная магнит­ ная проницаемость

значительно меньше абсолютной |ха. Поэтому импульсная ин­ дуктивность намагничивания

\i,W *Sc

Лл -----------------

значительно меньше индуктивности намагничивания Lv.. Индуктивность намагничивания La должна быть как мож­

но больше, так как при этом уменьшаются искажения переда­ ваемого импульса. Для этого магнитный материал сердечни­ ка ИТ должен иметь как можно меньшую величину остаточной индукции В0 и как можно большую величину индукции насы­

щения Bs-

В настоящее время сердечники ИТ изготовляются из лен­ точной холоднокатанной кремнистой стали, молибденового пермаллоя и ферритов, которые наиболее полно удовлетворяют этим требованиям.

Другим фактором, влияющим на магнитное состояние сер­ дечника, является действие вихревых токов. Во-впервых, вих­ ревые токи нагревают сердечник. Для учета этого явления в эквивалентную схему ИТ вводят сопротивление потерь R„ на вихревые токи. Во-вторых, вихревые токи создают сильное раз­ магничивающее поле.

Чтобы скомпенсировать это поле, необходимо к намагничи­ вающему току U. добавить вихревой ток В этом случае процессы в ИТ определяются кажущимся током намагничи­ вания:

102

Влияние вихревых токов учитывается заменой |ід на ка­ жущуюся магнитную проницаемость рК(рк < рд) и соответ­ ствующей заменой La на кажущуюся индуктивность намагни­ чивания L K(LK< /.а). Для определения кажущейся индук­ тивности намагничивания составим равенство

Установлено, что при действии входного импульса нараста­ ние вихревых токов происходит постепенно с постоянной вре­ мени V

Следовательно, кажущаяся индуктивность LK является функцией не только параметров сердечника, но и длительности входного импульса.

2 Передача импульса импульсным трансформатором

Для изучения вопроса передачи одиночного прямоугольно­ го импульса импульсным трансформатором применяется эквн-

валентная схема ИТ (рис. 2.26). На этой схеме приняты сле­ дующие обозначения:

Сх = СЕЫХ~Ь Сц — паразитная емкость в первичной обмот­ ке ИТ;

Свых — выходная емкость генератора входных импульсов;

103