Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [112] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

ние напряжение ивых определяется выражением

- 5а) t

" sia У Г-

и»,

S2 u>nt, (10-4)

где !йшя - те же параметры, что и в уравнении (10-3).

На рис. 10-7 по уравнению (10-4) построены кривые выходного напряжения для различных значений коэффициента затухания 5. При Ь = 1 схема имеет критическое затухание и выброс

0 г*14,0

S 2%~г*С-

г /А

5Т¥Г

04 Oi

1/tu„ 1}ша 3/шп b/wn 5/шП 6/шп сек

Рис 10 6. Кривые выходного напряжения обостряющей RLC цепи, изображенной на рис. 10-5, а, при положительном перепаде входного напряжения с амплитудой U .

04 \

2/щ, 3/ш„ 4Jw„ Sjtu„ 6/ш„ сек

Рис 10 ? Кривые выходного напряжения обостряющей RLC цепи, изображенной на рис. 10-5, б, при положительном перепаде входного тока с амплитудой / .

в импульсе отсутствует. При меньших значениях затухания амплитуда импульса увеличивается, а его длительность уменьшается. Однако при уменьшении затухания увеличивается выброс. Можно добиться пренебрежимо малой величины выброса путем включения параллельно RLC цепи диода, который отпирается при перемене полярности выходного напряжения.

В любой RLC цепи резонансная частота <вл должна быть высокой для обеспечения быстрого нарастания импульса. На рис. 10-5, а отношение L/C должно быть возможно большим для получения желаемой величины затухания при приемлемом сопротивлении источника. В схеме с генератором тока (рис. 10-5, б) для получения возможно большей амплитуды выходного напряжения сопротивление У L/C должно быть малым.

Пример 10-2

Рассчитать обостряющую RLC цепь для получения отрицательного импульса с временем нарастания 0,1 мксек при возбуждении от тола пентода типа 5840. Напряжение источника анодного питания 100 в, амплитуда подаваемого на сетку положительного импульса 10 е. Лампу можно рассматривать как генератор постоянного тока.

Решение

1. Общие схемные соображения.

Для получения максимальной амплитуды импульса коэффициент затухания должен быть малым, а для уменьшения выброса должен быть включен демпфирующий диод. Соответствующая схема приведена на рис. 10-8. В качестве демпфирующего диода используется суб-миииатюрный диод типа 5829.

L4 I J


Рис 10-а Схема обостряющей RLC цепи (к примеру 10-2).

2. Определение емкости С.

Для получения малого времени нарастания емкость С должна быть возможно меньшей. Минимальное значение емкости С определяется выражением

Смин - вых ~\~ С3 -\- С -f- Сп,

лампы J1,.

рав-

где Свых - выходная емкость ная 3,4 пф; Са - емкость между анодом и всеми остальными электродами диода Д«, равная 2,6 пф; Cj - распределенная емкость индуктивности L;

С„ - паразитная емкость (включая емкость цоколя), равная 5 пф. Поэтому

СМИн =«П пф -)- CL.

3. Определение резонансной частоты »„.



Минимальный коэффициент затухания о принимаем равным 0,2. Согласно рис. 10-7 для получения времени нарастания Т = = 0,1 мксек между точками, соответствующими 10 и 90% амплитуды импульса, требуется выполнение условия

, 0,96 - 0,08 , .

0,1 • ю-

0,88

- 0,1 • ю-":

: 8,8 • lfr" 1 /сек

/„=1,4 Мгц.

4. Определение индуктивности L.

Величина L определяется по требуемой резонансной частоте ш„ н емкости Смин. Однако на величину Смин оказывает влияние распределенная емкость индуктивности L. Поэтому определим L, считая распределенную емкость равной нулю, и введем поправку для Смин с учетом ожидаемой емкости для найденного значения индуктивности:

(8,8 • 106)2 • 10-1а

Yj = 1,175 мгн.

77,4 • 1012 -11-10

Распределенная емкость катушки указанной индуктивности составляет около 10 пф, поэтому примем Смин = 20 пф. При данном скорректированном значении Смин требуемое значение L равно 646 мкгн. Точное значение L должно быть определено экспериментальным путем.

5. Определение максимального анодного тока и величины сопротивления RK.


близительно величиной -1 в. Автоматическое смещение для лампы может быть получено, если выбрать такую величину RK, при которой напряжение смещения между сеткой и катодом составляет -1 в при нулевом напряжении на сетке. Требуемая величина RK определяется выражением

1,0 1,0

Напряжение на аноде

Рис. 10-9. Анодные характеристики пентода 5840. --- ток экранирующей сетки; с/ц = 6,3 в; =

Так как максимальная мощность рассеяния на аноде составляет 1,1 вт, то

fя.някг -

100"

Как видно из рис. 10-9, наименьшее значение сеточного смещения ограничивается при-

/а + /са 10,6 • 10-»+ 3,4. = 71,5 ом.

Максимальная амплитуда селекторного импульса, приложенного к управляющей сетке лампы Ли фиксируется на уровне потенциала земли с помощью другой половины диода Д3, как это показано иа рис. 10-8. Фиксированное смещение -8 в (см. рис. 10-8) будет поддерживать лампу Л1 в запертом состоянии при отсутствии положительного селекторного импульса и обеспечит получение нулевого напряжения между сеткой и катодом прн подаче импульса с амплитудой 10 е.

6. Определение величины демпфирующего сопротивления R.

Из уравнения (10-3)

У L/C У 646 • 10-е/(20 - 1Q-3)

2 • 0,2

= 14 200 ом.

7. Определение п плитуды импульса. Согласно рис. 10-7 при 8

Поэтому

ifSbjxiMaKcj , = n7e /вх V L/C

иковой а м-= 0,2

1=0,76

"646 • 10

10,6 • 10~3 X 45,8 в.

20 • Ю-2

8. Определение длительности импульса на уровне половинной амплитуды.

Согласно рис. 10-7

2,52 - 0,43 2,09

8,8 • 10е

= 0,238 мксек.

10-4. БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ

Блокииг-геиератор представляет собой генератор импульсов с трансформаторной обратной связью. Цепь обратной связи является широкополосной Такая схема способна вырабатывать импульсы значительной амплитуды различной длительности (чаще всего в пределах 0,1-25 мксек).

Блокинг-генераторы могут работать в заторможенном режиме, имея при этом одно устойчивое состояние равновесия; для запуска такого генератора импульсов требуется воздействие запускающего импульса. Блокинг-генератор может также работать в автоколебательном режиме с фиксированной частотой повторения. В схеме блокинг-генератора лампа отперта



§ Ю-4]

Блокинг-генераторы

34 г


Рис 10-10 Основная схема блокинг-гене-ратора.

лишь во время генерации импульса, что позволяет получить высокую пиковую выходную мощность при низком значении средней мощности.

На рис. 10-10 приведена основная схема блокинг-генератора. Первичная обмотка трансформатора включена в анодную цепь, а вторичная обмотка - в сеточную цепь таким образом, что увеличение анодного тока вызывает появление положительного напряжения на сетке. В результате указанной положительной обратной связи запускающий импульс вызывает быстрое увеличение анодного тока и сеточного напряжения до тех пор, пока на сетке не появится значительное положительное напряжение. При достижении состояния равновесия напряжение на сетке, сеточный ток и напряжение на аноде остаются .по существу постоянными. 1 Как показано ниже, вследствие увеличения намагничивающего тока трансформатора анодный ток со временем увеличивается, вызывая в результате небольшое уменьшение напряжения на сетке. Этот процесс продолжается до тех пор, пока сеточное напряжение не в состоянии больше поддерживать возросший анодный ток. При достижении этого момента анодный ток и напряжение на сетке начинают быстро уменьшаться. В результате такого нарастающего процесса лампа запирается. На рис. 10-11 приведены типичные диаграммы анодного и сеточного тока, а также напряжения 2.

Применяемые в блокинг-генераторах трансформаторы должны быть достаточно широкополосными для достижения требуемой формы импульса. Характеристика по высокой частоте определяет максимальную скорость нарастания и спада, а характеристика по низкой частоте - максимальную длительность импульса. Желательно, чтобы импульсные трансформаторы, применяемые в блокинг-генераторах, обладали следующими параметрами: 1) низкой индуктивностью рассеяния; 3 2) малой междуобмоточной емкостью; 3) высокой индуктивностью холостого хода (определяемой требованиями К длительности импульса); 4) высокой магнитной проницаемостью сердечника.

Более подробные сведения о работе импульсного трансформатора приведены в § 14-7.

Требуемое отношение витков первичной и вторичной обмоток зависит от типа лампы и

1 Сеточный ток и сеточное напряжение не остаются постоянными, а существенно изменяются. Картина процессов на вершине импульса трактуется здесь применительно к одному частному и притом нераспространенному режиму работы блокинг-генератора. (Прим. ред.)

2 Сеточное напряжение на диаграмме рис. 10-11 должно изменяться на вершине импульса значительно интенсивнее анодного напряжения. (Прим. ред.)

3 Можно показать, что в диапазоне длительностей Т>0,1 мксек индуктивность рассеяния блокинг-транс-орматора существенной роли не играет и ее влиянием мсжно пренебречь. (Прим. ред.)

соотношения между максимальным анодным током лампы и максимальным перепадом напряжения на аноде. Максимальный анодный ток получается, когда внутреннее сопротивление, пересчитанное в цепь сетки, равно сеточному сопротивлению в момент, соответствующий вершине импульса.1 Обычно применяются отношения витков 1 : 1-3 . 1.


Рис. 10-11. Типичные диаграммы напряже ний в блокинг-генераторе, работающем

в режиме автоколебаний. 1 - напряжение на аноде; 2 - анодный ток; 3 -- напряжение на сетке: 4 - сеточный ток.

Точно описать работу лампы в схеме блокинг-генератора затруднительно из-за влияния емкостей схемы, индуктивности рассеяния трансформатора и отсутствия ламповых характеристик, описывающих работу лампы при высоких сеточных напряжениях и токах. В связи с этим расчет блокинг-генератора с заданными характеристиками обычно основывается на эмпирических данных. Точные величины длительности импульса, времени нарастания и амплитуды определяются экспериментальным, путем. Однако при расчете блокинг-генератора весьма полезными являются некоторые общие соображения по первоначальному выбору типа лампы, трансформатора и цепи RC.

Сделав для простоты некоторые упрощающие допущения с целью более ясного учета основных факторов, определяющих амплитуду импульса и его длительность, можно приближенно описать работу типичного блокинг-генератора. Примем, что в состоянии покоя емкость Сс (см. рис. 10-12, а) заряжается до напряжения -50 в. Эта емкость достаточно велика, и указанный потенциал не изменяется в течение-

1 Это утверждение является ошибочным: момент достижения амплитуды анодного тока в общем случае не совпадает с моментом достижения экстремальных значений сеточного тока н напряжения. (Прим. ред.).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 [112] 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0101