RU2034398C1

RU2034398C1 - Pulse modulator

Info

Publication number: RU2034398C1
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Гонтарев
Original assignee: Гонтарев Геннадий Геннадьевич
Priority date: 1991-03-11
Filing date: 1991-03-11
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: radio electronics. SUBSTANCE: pulse modulator has d.c. voltage source 1, charging circuit 2 set up of choke coil and diode, shaping line 3, switching component 4 incorporating provision for ON- and OFF-operation control (tacitron or transistor), load 5, overcharge pick-off circuit 6, control pulse generator 7 which is one-shot multivibrator with regulated pulse length. EFFECT: enlarged functional capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлетронике, а именно к импульсной технике, и может быть использовано в генераторах мощных импульсов для питания СВЧ-приборов в радиопередающих устройствах РЛС и других систем. The invention relates to radio electronics, namely to pulsed technology, and can be used in powerful pulse generators to power microwave devices in radio transmitting devices of radar and other systems.

Известен и широко применяется импульсный модулятор с полным разрядом емкостного накопителя энергии формирующей линии [1] Такой модулятор отличается экономичностью, прост в эксплуатации и надежен. Known and widely used pulse modulator with a full discharge of the capacitive energy storage of the forming line [1] This modulator is economical, easy to operate and reliable.

Однако для него характерны применение высоковольтного источника питания и сложность регулирования амплитуды напряжения на нагрузке. При резонансном заряде линии от выпрямителя напряжение заряда не превышает удвоенного питающего напряжения, чем и определяется необходимость применения высоковольтного выпрямителя. Регулирование амплитуды выходного напряжения производится путем изменения напряжения выпрямителя, что усложняет модулятор. However, it is characterized by the use of a high-voltage power source and the difficulty of controlling the amplitude of the voltage at the load. With a resonant charge of the line from the rectifier, the charge voltage does not exceed twice the supply voltage, which determines the need for the use of a high-voltage rectifier. The amplitude of the output voltage is controlled by changing the voltage of the rectifier, which complicates the modulator.

Проблема снижения напряжения, питающего импульсный модулятор с формирующей линией, решается в устройстве, описанном в [2] Устройство включает источник постоянного напряжения, зарядную цепь из последовательно соединенных дросселя и диода, конденсатор, тиристор, трансформатор, формирующую линию, тиратрон, нагрузку, источник импульсов запуска и элемент задержки. Конденсатор соединен с источником питания через дроссель и диод. Параллельно конденсатору включена цепь из последовательно соединенных первичной обмотки трансформатора и тиристора. Параллельно вторичной обмотке трансформатора подключены формирующая линия и цепь из последовательно соединенных нагрузки и тиратрона. Импульсы запуска подаются на управляющий электрод тиристора непосредственно и на сетку тиратрона через элемент задержки. The problem of reducing the voltage supplying the pulse modulator with the forming line is solved in the device described in [2]. The device includes a constant voltage source, a charging circuit from a series-connected inductor and diode, a capacitor, a thyristor, a transformer, a forming line, a thyratron, a load, and a pulse source start and delay element. The capacitor is connected to the power source through a choke and a diode. In parallel to the capacitor, a circuit is connected from the primary winding of the transformer and thyristor connected in series. In parallel with the secondary winding of the transformer, a forming line and a circuit from a series-connected load and a thyratron are connected. Trigger pulses are fed directly to the thyristor control electrode and to the thyratron grid through a delay element.

Устройство функционирует следующим образом. Конденсатор заряжается до удвоенного напряжения источника питания через дроссель и диод. При поджиге тиристора происходит колебательный разряд конденсатора через трансформатор на формирующую линию, которая заряжается до напряжения, определяемого коэффициентом трансформации и соотношением емкостей линии и конденсатора. После достижения максимального напряжения на линии она разряжается на нагрузку с помощью тиратрона. Время запаздывания поджига тиратрона относительно тиристора определяется элементом задержки. The device operates as follows. The capacitor is charged to twice the voltage of the power source through the inductor and diode. When the thyristor is ignited, an oscillatory discharge of the capacitor occurs through the transformer to the forming line, which is charged to a voltage determined by the transformation coefficient and the ratio of the capacitances of the line and the capacitor. After reaching the maximum voltage on the line, it is discharged to the load using a thyratron. The delay time of ignition of the thyratron relative to the thyristor is determined by the delay element.

Устройство позволяет получить напряжение заряда линии, превышающее напряжение источника питания в требуемое число раз, но отличается сложностью и относительно большими габаритами, так как в устройство введены дополнительные элементы: конденсатор накопитель энергии, трансформатор, тиристор и элемент задержки. The device allows to obtain a line charge voltage that exceeds the voltage of the power source by the required number of times, but differs in complexity and relatively large dimensions, since additional elements are introduced into the device: a capacitor, an energy storage device, a transformer, a thyristor and a delay element.

Кроме того, регулирование величины напряжения на нагрузке в этом устройстве может производиться только путем изменения напряжения источника питания. In addition, the regulation of the magnitude of the voltage at the load in this device can only be done by changing the voltage of the power source.

Техническая задача регулирования величины напряжения на нагрузке импульсного модулятора с полным разрядом формирующей линии без изменения напряжения источника питания решается в целом ряде известных устройство [3] путем введения дополнительных элементов в зарядную цепь. The technical problem of regulating the voltage at the load of a pulse modulator with a full discharge of the forming line without changing the voltage of the power source is solved in a number of known devices [3] by introducing additional elements into the charging circuit.

Возможность регулирования величины напряжения на нагрузке без изменения питающего напряжения достигается ценой значительных усложнений модулятора. The ability to control the magnitude of the voltage at the load without changing the supply voltage is achieved at the cost of significant complications of the modulator.

Для этой цели в зарядную цепь вводятся различные дополнительные управляемые и нелинейные элементы, например дроссель с насыщением, тиратрон, электронная лампа, тиристор, что приводит к увеличению габаритов, снижению КПД и надежности устройства. For this purpose, various additional controllable and non-linear elements are introduced into the charging circuit, for example, a saturable inductor, a thyratron, an electronic lamp, a thyristor, which leads to an increase in dimensions, a decrease in the efficiency and reliability of the device.

Недостатком устройств [2 и 3] является их сложность, вызванная введением дополнительных элементов. The disadvantage of the devices [2 and 3] is their complexity caused by the introduction of additional elements.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является импульсный модулятор с зарядом формирующей линии от источника постоянного напряжения через дроссель и диод и полным разрядом формирующей линии на нагрузку с помощью коммутирующего элемента мягкого типа, например тиратрона или тиристора [4]
Устройство-прототип включает следующие элементы: источник постоянного напряжения, зарядную цепь, состоящую из последовательно соединенных дросселя и диода, формирующую линию, нагрузку, коммутирующий элемент, генератор управляющих импульсов, цепь снятия перезаряда, состоящую из последовательно соединенных резистора и диода, а также диод, шунтирующий нагрузку.Closest to the proposed device is a pulse modulator with the charge of the forming line from a constant voltage source through the inductor and diode and the full discharge of the forming line to the load using a soft type switching element, such as a thyratron or thyristor [4]
The prototype device includes the following elements: a constant voltage source, a charging circuit consisting of a series-connected inductor and a diode, forming a line, a load, a switching element, a control pulse generator, a charge removal circuit, consisting of a series-connected resistor and a diode, as well as a diode, shunting load.

В качестве коммутирующего элемента в устройстве-прототипе применяется прибор мягкого типа, управляемый только на включение, например тиратрон, игнитрон, тиристор, реже разрядник или тригатрон. As a switching element in the prototype device, a soft-type device is used, which is controlled only by switching on, for example, a thyratron, ignitron, thyristor, less often a spark gap or trigatron.

Связи устройства-прототипа. Положительный полюс источника питания через зарядную цепь связан с положительным полюсом коммутирующего элемента, отрицательным полюсом коммутирующего элемента, отрицательным полюсом цепи снятия перезаряда и одним выводом формирующей линии, второй вывод которой соединен с одним выводом нагрузки, шунтированной диодом. С общей шиной соединены отрицательный полюс источника питания, отрицательный полюс коммутирующего элемента, положительный полюс цепи снятия перезаряда, второй вывод нагрузки. Выход генератора управляющих входом коммутирующего элемента. Communication device prototype. The positive pole of the power source through the charging circuit is connected with the positive pole of the switching element, the negative pole of the switching element, the negative pole of the circuit for removing the overcharge and one terminal of the forming line, the second terminal of which is connected to one terminal of the load, shunted by the diode. The negative pole of the power supply, the negative pole of the switching element, the positive pole of the circuit for removing the overcharge, and the second load terminal are connected to the common bus. The output of the generator controlling the input of the switching element.

Устройство-прототип работает следующим образом. Формирующая линия заряжается от источника питания через цепь до удвоенного напряжения источника. При подаче на управляющий вход коммутирующего элемента короткого импульса от генератора управляющих импульсов коммутирующий элемент отпирается и происходит разряд формирующей линии на нагрузку. Коммутирующий элемент находится в открытом, проводящем состоянии до окончания протекания тока по цепи формирующая линия нагрузка, после чего закрывается. При рассогласовании формирующей линии с нагрузкой на линии по окончании импульса имеется напряжение, обратной полярности, снимаемое цепью снятия перезаряда. The prototype device operates as follows. The forming line is charged from the power source through the circuit to twice the voltage of the source. When a short pulse is supplied to the control input of the switching element from the control pulse generator, the switching element is unlocked and the forming line is discharged to the load. The switching element is in an open, conductive state until the current flows through the circuit, forming a load line, and then closes. When the forming line is mismatched with the load on the line at the end of the pulse, there is a voltage of reverse polarity removed by the overcharge circuit.

Диод, шунтирующий нагрузку и включенный в обратной полярности относительно выходного импульса модулятора, выполняет следующие функции: обеспечивает прохождение зарядного тока в случае вентильной нагрузки (например, магнетрон), устраняет выброс напряжения обратной полярности в случае включения импульсного трансформатора на выходе модулятора, а также устраняет напряжение обратной полярности, которое может иметь место на обмотке импульсного трансформатора во время заряда формирующей линии, особенно при малой скважности. The diode, which shunts the load and is connected in reverse polarity with respect to the output pulse of the modulator, performs the following functions: ensures the passage of the charging current in the case of a valve load (for example, a magnetron), eliminates the surge of reverse polarity when the pulse transformer is turned on at the output of the modulator, and also eliminates the voltage reverse polarity, which can occur on the winding of a pulse transformer during charging of the forming line, especially at low duty cycle.

Недостатками устройства-прототипа являются необходимость применения высоковольтного источника питания, напряжение которого составляет половину требуемого напряжения заряда формирующей линии, а также сложность регулирования напряжения заряда. The disadvantages of the prototype device are the need to use a high voltage power source, the voltage of which is half the required charge voltage of the forming line, as well as the difficulty of regulating the charge voltage.

Целью изобретения является снижение напряжения источника питания модулятора и упрощение регулировки амплитуды напряжения на нагрузке. The aim of the invention is to reduce the voltage of the power source of the modulator and simplify the adjustment of the amplitude of the voltage at the load.

Для достижения поставленной цели в известном устройстве [4] в качестве коммутирующего элемента использован активный коммутатор, управляемый как на включение, так и на выключение, например транзистор или таситрон. В качестве генератора управляющих импульсов применен одновибратор с регулируемой длительностью импульса, причем длительность импульса генератора значительно превышает длительность импульса на нагрузке, формируемого линией. To achieve this goal in the known device [4] an active switch is used as a switching element, controlled both on and off, for example, a transistor or a tacitron. A single-vibrator with an adjustable pulse duration was used as a generator of control pulses, and the pulse duration of the generator significantly exceeds the pulse duration at the load formed by the line.

Перечисленные изменения, внесенные в конструкцию устройства-прототипа, принципиально изменили функции, выполняемые дросселем в зарядном устройстве и коммутирующим элементом. В предлагаемом модуляторе они выполняются функцию индуктивного накопителя энергии. Дроссель заряжается от источника питания током, проходящим через открытый коммутирующий элемент, и разряжается на формирующую линию после запирания коммутирующего элемента. Это изменение функций и режима работы зарядного дросселя позволяет обеспечить получение положительного эффекта в виде повышения напряжения заряда линии до величины, превышающей напряжение источника питания не в два раза, как в прототипе, а в неограниченном (в принципе) число раз. При этом величина напряжения заряда, а следовательно, и выходного напряжения, регулируется простым изменением продолжительности открытого состояния коммутирующего элемента, т.е. длительности импульса на его управляющем входе. These changes made to the design of the prototype device, fundamentally changed the functions performed by the inductor in the charger and the switching element. In the proposed modulator, they perform the function of an inductive energy storage. The inductor is charged from the power source by a current passing through an open switching element, and discharged to the forming line after locking the switching element. This change in the functions and operating mode of the charging inductor allows you to obtain a positive effect in the form of increasing the voltage of the line charge to a value that exceeds the voltage of the power source not two times, as in the prototype, but in an unlimited (in principle) number of times. In this case, the magnitude of the charge voltage, and hence the output voltage, is regulated by a simple change in the duration of the open state of the switching element, i.e. pulse duration at its control input.

Предлагаемый импульсный модулятор включает следующие элементы (см.фиг. 1): источник постоянного напряжения 1, зарядную цепь 2 из последовательно соединенных дросселя и диода, формирующую линию 3, например цепочечную искусственную линию, коммутирующий элемент 4, управляемый как на включение, так и на выключение, например таситрон или транзистор, нагрузку 5, цепь снятия перезаряда 6 из соединенных последовательно диод и резистора, генератор управляющих импульсов 7 одновибратор с регулируемой длительностью импульса и диод 8. The proposed pulse modulator includes the following elements (see Fig. 1): a constant voltage source 1, a charging circuit 2 from a series-connected inductor and a diode, forming a line 3, for example, a chain artificial line, a switching element 4, controlled both by switching on and on switching off, for example, a tacitron or transistor, load 5, a circuit for removing the overcharge 6 from a diode and a resistor connected in series, a control pulse generator 7, a single vibrator with an adjustable pulse duration and a diode 8.

Связи элементов предлагаемого модулятора. Положительный полюс источника постоянного напряжения 1 через зарядную цепь 2 связан с положительным полюсом коммутирующего элемента 4, одним выводом формирующей линии 3, отрицательным полюсом цепи снятия перезаряда 6. Второй вывод формирующей линии 3 соединен с одним выводом нагрузки 5 и анодом диода 8. С общей шиной связаны отрицательные полюсы источника постоянного напряжения 1 и коммутирующего элемента 4, второй вывод нагрузки 5, положительный полюс цепи снятия перезаряда 6 и катод диода 8. Communication elements of the proposed modulator. The positive pole of the DC voltage source 1 through the charging circuit 2 is connected to the positive pole of the switching element 4, one terminal of the forming line 3, the negative pole of the circuit to remove the overcharge 6. The second terminal of the forming line 3 is connected to one terminal of the load 5 and the anode of the diode 8. With a common bus the negative poles of the constant voltage source 1 and the switching element 4 are connected, the second terminal of the load 5, the positive pole of the circuit for removing the overcharge 6 and the cathode of the diode 8.

Выход генератора управляющих импульсов 7 соединен с управляющим входом коммутирующего элемента 4. The output of the control pulse generator 7 is connected to the control input of the switching element 4.

Вследствие применения активного коммутатора, управляемого импульсом большой длительности, процессы в предлагаемом модуляторе существенно отличаются от процессов в устройстве-прототипе. Due to the use of an active switch controlled by a long pulse, the processes in the proposed modulator are significantly different from the processes in the prototype device.

Модулятор работает следующим образом. The modulator works as follows.

При отпирании коммутирующего элемента 4 происходит разряд формирующей линии 3 на нагрузку 5, вырабатывается импульс выходного напряжения. Напряжение обратной полярности, имеющееся на формирующей линии 3 по окончании разряда в случае рассогласования с нагрузкой 5, снимается цепью снятия перезаряда 6. Диод 8 обеспечивает отсутствие на нагрузке напряжения обратной полярности после импульса и во время паузы между импульсами и обеспечивает прохождение тока заряда линии. В этой части процессы в предлагаемом устройстве и прототипе аналогичны. When unlocking the switching element 4 there is a discharge of the forming line 3 to the load 5, an output voltage pulse is generated. The reverse polarity voltage available on the forming line 3 at the end of the discharge in case of a mismatch with load 5 is removed by the overcharge removal circuit 6. Diode 8 ensures that the load does not have reverse polarity voltage after the pulse and during the pause between pulses and ensures the passage of charge line current. In this part, the processes in the proposed device and prototype are similar.

По окончании разряда формирующей линии 3 на нагрузку 5 коммутирующий элемент 4 остается открытым. Ток в зарядной цепи 2 нарастает во времени по закону
i_зар(t)

1-e

(1) где Е напряжение источника;
L индуктивность дросселя зарядной цепи 2;
R суммарное омическое сопротивление дросселя и диода зарядной цепи 2, источника питания 1 и диода 8, шунтирующего нагрузку;
t время, отсчитываемое от момента включения коммутирующего элемента.At the end of the discharge of the forming line 3 to the load 5, the switching element 4 remains open. The current in charging circuit 2 increases in time according to the law
i _zar (t)

1st

(1) where E is the voltage of the source;
L inductance of the inductor of the charging circuit 2;
R is the total ohmic resistance of the inductor and diode of the charging circuit 2, power supply 1 and diode 8, shunting the load;
t time counted from the moment the switching element is turned on.

Если для упрощения рассуждений принять, что сопротивление R пренебрежимо мало, выражение (1) примет следующий вид:
i_зар(t) ≃

t (2)
Коммутирующий элемент 4 остается в открытом состоянии до окончания импульса на его управляющем входе, после чего запирается. В этот момент ток в зарядной цепи составляет
i_зар(t₁) ≃

t₁ (3)
В дросселе зарядной цепи 2 накоплена энергия, поэтому после запирания коммутирующего элемента 4 происходит колебательный процесс заряда формирующей линии 3 по закону
U_л(t-t₁)

· e

sinω(t-t₁)
(4) где С емкость формирующей линии 3;
ω

; a

В предположении малости величины R выражение (4) принимает более простой вид:
U_л(t-t₁)

· sinω(t-t₁)
(5)
Заряд формирующий линии 3 прекращается в тот момент, когда ток в цепи достигает нулевого значения и запирается диод зарядной цепи 2. Энергия, запасенная в дросселе, полностью передана линии.If, to simplify the argument, we assume that the resistance R is negligible, expression (1) takes the following form:
i _zar (t) ≃

t (2)
The switching element 4 remains open until the end of the pulse at its control input, after which it is locked. At this moment, the current in the charging circuit is
i _zar (t ₁ ) ≃

t ₁ (3)
Energy is accumulated in the throttle of the charging circuit 2, therefore, after the switching of the switching element 4, the oscillatory charge process of the forming line 3 occurs according to the law
U _l (tt ₁ )

E

sinω (tt ₁ )
(4) where C is the capacity of the forming line 3;
ω

; a

Assuming that R is small, expression (4) takes on a simpler form:
U _l (tt ₁ )

Sinω (tt ₁ )
(5)
The charge forming the line 3 stops at the moment when the current in the circuit reaches zero and the diode of the charging circuit 2 is locked. The energy stored in the inductor is completely transferred to the line.

Напряжение, до которого заряжается формирующая линия 3, равно (в предположении малости R):
U

i_зар(t₁) ·

· t₁
(6)
Время, в течение которого заряжается формирующая линия 3 после запирания коммутирующего элемента 4:
t_зар=

(7)
Ток в зарядной цепи 2 в момент запирания коммутирующего элемента 4
i_зар(t₁) ≃

· t₁ (8)
Процессы в устройстве иллюстрируются эпюрами напряжений и тока, приведенными на фиг. 2, где на эпюре а показан тока коммутирующего элемента 4; на эпюре б напряжение на формирующей линии 3; на эпюре в напряжение на выходе генератора управляющих импульсов 7 (на управляющем входе коммутирующего элемента 4).The voltage to which the forming line 3 is charged is (under the assumption that R is small):
U

i _zar (t ₁ )

T ₁
(6)
The time during which the forming line 3 is charged after locking the switching element 4:
t _zar =

(7)
The current in the charging circuit 2 at the time of locking the switching element 4
i _zar (t ₁ ) ≃

T ₁ (8)
The processes in the device are illustrated by the voltage and current plots shown in FIG. 2, where diagram a shows the current of the switching element 4; on diagram b, the voltage on the forming line 3; on the plot in the voltage at the output of the generator of control pulses 7 (at the control input of the switching element 4).

Существенными отличиями предлагаемого устройства являются:
применение в качестве коммутирующего элемента активного коммутатора, управляемого как на включение, так и на выключение (например, таситрона, транзистора) вместо мягкого коммутатора, управляемого только на включение (например, тиратрона, тиристора);
применение в качестве генератора управляющих импульсов одновибратора с регулируемой длительностью импульса, превышающей длительность импульса на нагрузке, в то время как в прототипе длительность управляющего импульса меньше или равна длительности импульса на нагрузке.Significant differences of the proposed device are:
the use as an switching element of an active switch controlled both on and off (for example, a tacitron, transistor) instead of a soft switch controlled only for inclusion (for example, a thyratron, thyristor);
the use of a single vibrator as a control pulse generator with an adjustable pulse duration exceeding the pulse duration at the load, while in the prototype the control pulse duration is less than or equal to the pulse duration at the load.

Перечисленные выше существенные отличия позволяют получить положительный эффект за счет реализации следующих технических преимуществ перед прототипом:
напряжение заряда формирующей линии может быть значительно выше удвоенного напряжения источника питания, практически отсутствуют ограничения величины отношения напряжения заряда к напряжению источника питания;
напряжение заряда линии легко изменяется путем изменения длительности открытого состояния коммутирующего элемента. Принципиальные ограничения пределов отсутствуют.The above significant differences allow you to get a positive effect due to the implementation of the following technical advantages over the prototype:
the charge voltage of the forming line can be significantly higher than twice the voltage of the power source, there are practically no restrictions on the ratio of the charge voltage to the voltage of the power source;
the charge voltage of the line is easily changed by changing the duration of the open state of the switching element. There are no fundamental restrictions on the limits.

Ниже приведены результаты оценочных расчетов, подтверждающих возможность практической реализации предлагаемого устройства. Below are the results of evaluations, confirming the possibility of practical implementation of the proposed device.

1. Импульсный модулятор мощностью в импульсе 150 кВт на таситроне ТГУ1-60/7. 1. A pulse modulator with a power of 150 kW per pulse on the tacitron ТГУ1-60 / 7.

Зададимся следующими исходными данными:
Напряжение на нагрузке, кВ 3
Ток нагрузки, А 50
Сопротивление нагрузки, Ом 60
Длительность импульса, мкс 10
Напряжение источника питания, В 250
По известной методике расчета находим:
Волновое сопротивление линии, Ом 60
Емкость линии, пФ 83
Напряжение заряда линии, кВ 6,0
Индуктивность зарядного
дросселя примем равной, Гн 1
По формуле (6) находим длительность t₁ открытого состояния коммутирующего элемента, необходимую для получения напряжения заряда линии 6 кВ. При этом расчете напряжение, действующее в зарядной цепи должно быть принято ниже, чем напряжение источника питания, на величину падения напряжения на таситроне. По техническим условиям на таситроне ТГУ1-60/7 оно не превышает 30 В.We define the following initial data:
Voltage at load, kV 3
Load current, A 50
Load resistance, Ohm 60
Pulse Duration, μs 10
Power supply voltage, V 250
According to the known calculation method, we find:
Line impedance, Ohm 60
Line capacity, pF 83
Line charge voltage, kV 6.0
Charger Inductance
throttle take equal, GN 1
By the formula (6) we find the duration t _{1 of the} open state of the switching element, necessary to obtain a charge voltage of the line of 6 kV. In this calculation, the voltage acting in the charging circuit should be taken lower than the voltage of the power source, by the magnitude of the voltage drop across the tacitron. According to technical conditions, on the tasitron ТГУ1-60 / 7 it does not exceed 30 V.

t₁=

·

7,85 мс
Максимальный ток в зарядной цепи i_зар (t₁) также находим из формулы (6):
i_зар(t₁)

1,73A
Время заряда линии после запирания коммутирующего элемента находим по формуле (7):
t_зар=

0,45 мс
2. Импульсный модулятор на транзисторе КТ-704А.t ₁ =

·

7.85 ms
The maximum current in the charging circuit i _zar (t ₁ ) is also found from formula (6):
i _zar (t ₁ )

1.73A
The charge time of the line after locking the switching element is found by the formula (7):
t _zar =

0.45 ms
2. The pulse modulator on the transistor KT-704A.

Исходные данные:
Мощность в импульсе, Вт 800
Напряжение на нагрузке, В 200
Сопротивление нагрузки, Ом 50
Длительность импульса, мкс 100
Напряжение источника питания, В 12
Находим по известной методике:
Волновое сопротивление линии, Ом 50
Емкость линии, мкф 1
Напряжение заряда линии, В 400
Индуктивность зарядного
дросселя примем равной, Гн 0,1
По формулам (6) и (7) находим:
t₁ 10,5 мс
i_зар (t₁) 200 мА
t_зар 1,57 мс
Приведенные оценочные расчеты подтверждают возможность реализации предлагаемого устройства и его преимуществ перед устройством-прототипом; напряжение заряда линии в рассмотренных примерах превышает напряжение источника питания в 24 и 33 раза, амплитуда напряжения на нагрузке регулируется простым изменением длительности импульса генератора управляющих импульсов.Initial data:
Power in a pulse, W 800
Voltage at load, V 200
Load resistance, ohm 50
Pulse Duration, μs 100
Power supply voltage, V 12
We find by a known method:
Line impedance, Ohm 50
Line capacity, microfarad 1
Line charge voltage, V 400
Charger Inductance
throttle take equal, GN 0.1
By formulas (6) and (7) we find:
t ₁ 10.5 ms
i _charge (t ₁ ) 200 mA
t _zar 1.57 ms
The above estimates confirm the feasibility of the proposed device and its advantages over the prototype device; the line charge voltage in the examples considered exceeds the voltage of the power source by 24 and 33 times, the amplitude of the voltage at the load is regulated by a simple change in the pulse duration of the control pulse generator.

Экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется его техническими преимуществами. Величина экономического эффекта от использования изобретения может быть рассчитана при конкретной реализации устройства. The economic efficiency of the invention is determined by its technical advantages. The magnitude of the economic effect of the use of the invention can be calculated with a specific implementation of the device.

Claims

1. A PULSE MODULATOR comprising a power source, a charging circuit including a choke and a first diode, a line, a switching element, a control pulse generator, a series circuit of a second diode and a resistor, a load and a third diode, the negative pole of the power supply, one load terminal , the negative pole of the switching element, the anode of the second and the cathode of the third diode are connected to a common bus, the positive pole of the source through the charging circuit is connected to the positive pole of the switching element, one the output of the forming line and through the resistor with the cathode of the second diode, the second output of the forming line is connected to the second output of the load and the anode of the third diode, and the output of the control pulse generator is connected to the control input of the switching element, characterized in that, in order to reduce the voltage of the power source and simplify adjust the amplitude of the voltage pulse at the load, the switching element is made on the active switch with control on and off, and the control pulse generator is made on novibratore with adjustable pulse duration exceeding the duration of the load pulse.

2. The modulator according to claim 1, characterized in that the switching element is made on a tacitron or transistor.