книги из ГПНТБ / Пелюхов П.И. Основы радиолокации учебное пособие

С л е д о в а т е л ь н о ,

дифференцирующей цепи изображена на рис. 22,а. Наиболее часто такая цепь применяется для получения импульсов меньшей длительности по сравнению с длительностью вход-

41

пого импульса. Дифференцирующие цепи применяются в синхронизаторах, индикаторах и других элементах радиолока­

ционной станции.

пряжение па выходе будет равно нулю (рис. 22,6). Следова­ тельно, для обострения импульсов (уменьшения их длитель­ ности) необходимо выполнить условие: постоянная времени цепи должна быть выбрана значительно меньше длительно­ сти импульсов, действующих на вхо­

де цепи.

Рассмотрим процессы, происходя­

dt

В начальный момент времени при t — 0 ис = 0 и цвх = = “выхЧерез время 5 т„ переходные процессы можно счи­ тать законченными и напряжение на конденсаторе будет

42

нии R оказывается пропорциональным производной от вход­ ного напряжения, что оправдывает термин «дифференцирую­ щая цепь». Возрастание напряжения па выходе от пуля до Установившегося значения происходит по экспоненциальному закону, так как в цепи будет иметь место переходный процесс.

П е р е х о д н а я цепь . Переходная цепь отличается от дифференцирующей величиной постоянной времени цепи. Для переходных цепей постоянная времени выбирается значитель­

43

пи приведена на рис. 25. Напряжение на конденсаторе «выХ=

=. Количество электричества, накопленное на об­

кладках конденсатора за время t,

(Н,29)

Напряжение на входе связано с напряжением на ее эле­

случае в цепи успеет произойти только начальный этап пере­ ходного процесса и конденсатор С успеет зарядиться лишь до

малой величины от входного напряжения, т. е. в этом случае входное напряжение почти полно­ стью приложено к сопротивлению

Графики изменения напряжений па элементах схемы изо­ бражены па рис. 26.

44

О г р а н и ч и т е л и а м п л и т у д ы

Ограничительная схема предназначается для ограничения или «срезания» амплитуды импульса положительной или отрицательной полярности до заданного уровня. Напряжение на выходе ограничителя повторяет форму входного напряже­ ния до определенного уровня, называемого уровнем ограни­ чения. Величина уровня ограничения задается параметрами схемы ограничителя. При помощи ограничителя решаются следующие задачи:

1.Формирование напряжения прямоугольной формы in синусоидального напряжения.

2.Выделение из последовательности импульсов двойной

Наиболее широко используются диоды. На рис. 27 даны схе­ мы с последовательным и параллельным включением диодов и графики входного и выходного напряжений.

Ри с . 27

Всхеме с последовательно включенным диодом во время действия положительной полуволны входного напряжения

и в ы х ' и их R't + Rw

При

Иных ~ UBX-

-15

Во время действия отрицательной полуволны диод пере­ стает проводить ток и поэтому «Вых= 0. Ограничение в такой схеме происходит па нулевом уровне. Для получения уровня ограничения, отличного от пуля, в схему необходимо ввести дополнительно источник напряжения Е, величина и поляр­ ность которого будут определять моменты отпирания и запи­ рания лампы.

При подаче отрицательной полуволны на схему с парал­ лельным включением диода (рис. 27,6) последний будет за­ перт, так как потенциал анода меньше потенциала катода/ Напряжение па нагрузке R u

При действии положительной полуволны диод прово­ дит ток (рис. 28). Внутреннее сопротивление диода

должно быть значительно меньше сопротивления нагруз­ ки. Следовательно, общее сопротивление участка анод—ка­ тод будет приблизительно равно внутреннему сопротив­ лению диода: /?0б|Ц~/?,-. Ограничивающее сопротивление

Ограничение па триоде (или лампе с большим числом электродов) может осуществляться по схеме, приведенной па рис. 29. Порог ограничения устанавливается величиной сеточ­

ного смещения, создаваемого либо сеточной батареей или за счет катодного сопротивления, шунтированного емкостью. При отсутствии сеточного тока, т. е. когда «? <0, формы па­

46

пряжения на сетке лампы и входного напряжения совпадаю:. Если Ug<0 и имеет величину большую (на абсолютной ве­

личине) напряжения запирания изап> то происходит нижняя отсечка анодного тока. В этом случае напряжение па выходе, равное анодному напряжению, получает отсечку сверху (рис. 30). Когда ug > 0, появляется сеточный ток, который

па сопротивлении R0гр образует падение напряжения, про­ порциональное входному напряжению, по обратного знака. В результате выходное напряжение имеет отсечку снизу.

Искусственные линии

Искусственной линией называется электрическая цепь, составленная из катушек индуктивностей и конденсаторов, свойства которой близки к свойствам длинной линии. Цепоч­

47

В радиолокационной технике используется такое весьма цепное свойство искусственной линии, как возможность на­ копления значительного запаса энергии в электрическом поле конденсаторов и магнитном поле катушек и быстрой отдачи накопленной энергии. При этом па нагрузке может быть по­ лучен кратковременный импульс напряжения или тока, близкий по форме к прямоугольной и заданной длительности. Это свойство позволяет применять искусственную линию дли формирования мощных модулирующих импульсов в пере­ датчиках радиолокационных станций.

Кроме того, искусственные линии очень часто использу­ ются как линии задержки импульсов. На выходе линии от­ носительно импульсов, действующих па входе, создается за­

держка определенной величины.

Рассмотрим процессы, происходящие в цени с искусствен­ ной линией при формировании импульсов (рис. 32). При разймкиутом ключе К происходит заряд искусственной ли­

Величина р обычно мала по сравнению с внутренним сопротивлением источника. Во избежание короткого замыка­ ния источника линия заряжается через ограничительное со­ противление ^огр. величина которого значительно больше р. При разряде ограничительное сопротивление отделяет источ­ ник от нагрузки.

Рис. '12

При заряде линии через большое ограничительное сопро­ тивление индуктивным сопротивлением линии можно пре­ небречь, так как э. д. с. самоиндукции, наводимая в катушках медленно изменяющимся током, очень мала — искусственная линия эквивалентна конденсатору. Через время 5 т 0 , где 'to = С Л(/?0Гр + р), линия окажется заряженной до напряже-

I

ния источника, Запасенная энергия в электрическом поле конденсаторов:

тивление нагрузки R u , через которое будет проходить разряд­ ный ток. Наличие катушки индуктивности в каждом звене обусловливает последовательный разряд конденсаторов—-от начала линии (от сопротивления нагрузки) к ее концу будут распространяться волны напряжения и тока.

Допустим, что между свойствами отрезка длинной линии, разомкнутой на конце, и искусственной линией нет разницы. Заряженную линию можно рассматривать как генератор с электродвижущей силой Е и внутренним сопротивлением р. Если к такому генератору подключить нагрузку в виде актив­

От разомкнутого конца линии волна отразится, не изменив полярности, поэтому по мере распространения отраженной волны напряжение на линии будет понижаться еще па ве­

пуля, когда отраженная волна напряжения достигнет начала линии (рис. 33).

Длительность импульса, действующего на нагрузке при длине Линии отрезка / и скорости распространения волны v, будет равна:

Это выражение дает ответ па вопрос, почему для форми­ рования импульса невыгодно применять отрезки длинных линий.

Действительно, пусть ти = 1 мксек, и = 3-108 м/сек. Тогда необходимая длина линии

= 150

Длительность импульса, формируемого при разряде искус­ ственной линии, определим из следующих условий:

50