книги из ГПНТБ / Ицхоки Я.С. Импульсные и цифровые устройства [учебник]

M. M. Айзинова [201, О. H. Литвиненко 141], П. H. Матханова [92] и др., а также интересные работы американского исследователя Е. А. Гиллемина [931. С результатами ука­ занных исследований можно ознакомиться в книгах [9, 15, 41].

12. Наиболее широко применяется метод синтеза кор­ ректированного двухполюсника, разработанный Ф. В. Лу­ киным. Форма получаемых при этом импульсов изображена на рис. 21, где указаны также параметры соответствующих формирующих двухполюсников 2-го вида. В зависимости от требуемой длительности фронта следует применить двух­

формирующего двухполюсника следует, вообще говоря,

ограничиться применением только одного коммутирующего прибора Кл для подключения нагрузочного элемента R H K двухполюснику. В зарядной стадии (при разомкнутом ключе Кл) производится запасание энергии в двухполюснике, пос­ ле чего он через посредство ключа приключается к нагруз­ ке, и начинается разрядная стадия работы двухполюсника.

настолько мал, что он не влияет на процессы в разрядной стадии и не приводит к существенному расходу энергии источника питания, так как Тр < Тв. После окончания разрядной стадии ключ Кл размыкается и начинается за­ рядная стадия работы двухполюсника.

В качестве токоограничивающего элемента обычно при­ меняется либо резистор достаточно большого сопротивле­ ния R3ap, либо катушка достаточно большой индуктивности La a p. В качестве коммутирующего прибора чаще всего ис­ пользуется тиратрон или тиристор [94, 133—134], которые автоматически разрывают разрядную цепь двухполюсника после истощения запасов энергии в нем. В импульсных моду­ ляторных устройствах большой мощности, где также при­ меняются формирующие двухполюсники, роль коммути­

торый при протекании через катушку разрядного тока двух­ полюсника приходит в состояние магнитного насыщения. При насыщенном сердечнике индуктивная катушка почти не препятствует протеканию через нее тока (падение напряже­ ния на ней относительно очень мало), и она как бы выпол­ няет роль короткозамыкающего ключа. Нелинейная индук­ тивность лежит в основе действия магнитных генераторов импульсов [3, 5, 95, 96]. В качестве источника питания чаще всего применяется источник постоянного напряжения е0 =

— Е0 = const; в импульсных модуляторах используются также источники синусоидального напряжения.

2. Схема с активным токоограничивающим элементом изображена на рис. 23. Здесь роль токоограничивающего

точника постоянного напряжения Е0. Процессы в схеме ил­ люстрируются представленными на рис . 24 временными диа­ граммами.

В зарядной стадии, когда тиратрон заперт смещающим напряжением — Ес в цепи сетки тиратрона, осуществляется

заряда конденсаторов протекает относительно столь мед­ ленно, что влиянием на него индуктивностей искусственной линии можно пренебречь (все индуктивности можно замеHI

нить короткозамкпутым элементом). Это позволяет заменить

Окончание зарядной стадии фиксируется подачей на сет­ ку тиратрона запускающего импульса ы3 (рис. 24, а), вы­ зывающего зажигание тиратрона. В этот момент начина­

жается формулой (16). Из-за падения напряжения (Ут на ти­ ратроне высота формируемого импульса Un несколько ни­ же значения 0,5£ — ÙB + Uj. Обычно Uj < Un, но, по­ скольку тиратрон все же оказывает некоторое сопротивле­ ние RÎ протеканию через него тока, то характеристическое 142

вичной обмотке трансформатора возникает импульс напряжения отрицательной полярности (см, рис. 26, г) высотой UK' = Е/2 — £/т, где UT < ІІц' —• падение напряжения на тиристоре в отпертом состоянии. Здесь предполагается, что эквивалентное волновое сопротивление W формирующего двухполюсника согласовано с сопротивлением RU' + R t = R, где RB' = RB/n? — входное соп­ ротивление трансформатора

Включение тиристора происходит с некоторой задержкой T m i l относительно начала действия запускающего импульса тока і3 (см. рис. 26, а, б). Длительность Т в к п определяется временем на­ копления в базовой области тиристора заряда, достаточного для лавинообразного нарастания тока в тиристоре, и временем установ­ ления высокой проводимости тиристора [134]. Согласно экспери­ ментальным данным скорость нарастания прямого тока тиристоров

становления высокого сопротивления тиристора после окончания рабочей стадии необходимо ограничить скорость нарастания на­ пряжения на тиристоре на начальном этапе зарядной стадии (в за­ рядной стадии напряжение на тиристоре и7 = ип = и0). При применении индуктивного токоограничивающего элемента такое

*> Некоторое влияние на процесс формирования импульса ока­ зывает индуктивность намагничивания трансформатора (см. § 7.2, Л . 10).

Р А З Д Е Л Т Р Е Т И Й

Э Л Е К Т Р О Н Н Ы Е КЛЮЧИ И Н Е Л И Н Е Й Н Ы Е УСТРОЙСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФОРМЫ СИГНАЛОВ

Формирование пмпульсов напряжения иногда производится путем нелинейного преобразования синусоидального напряжения. Нелинейное преобразование сигналов применяется также для из­ менения формы импульсов и их уровня (постоянной составляющей). При таких преобразованиях наряду с нелинейной операцией, ле­ жащей в основе преобразования, часто производятся и линейные операции, играющие определенную роль в получении сигналов нуж­ ной формы.

К нелинейным преобразующим устройствам, нашедшим широ­

ГЛ А В А В О С Ь М А Я

ЭЛ Е К Т Р О Н Н ЫЕ КЛЮЧИ

§8.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.Одна из наиболее часто производимых в импульсной

технике операций заключается в коммутации (включении и выключении) тех или иных электрических цепей. Эта опе­ рация осуществляется бесконтактным способом посредст­ вом нелинейных электронных устройств, работающих в ключевом режиме, называемых электронными ключами (ЭК). Одно из .применений ЭК рассматривалось в § 7.5.

Основу ЭК составляет используемый в нем нелинейный элемент или прибор (диод, триод и др.). ЭК содержит и дру­ гие элементы (резисторы, конденсаторы и др.), а также ис­ точники напряжений (питающих и смещающих). Но в целом