5.6.8. Краткое описание схемы и принципа работы модулятора по управлению катодной цепью генераторов свч – колебаний.

Модулятор состоит из: ждущего блокинг – генератора, эмиттерного повторителя, корректирующей цепи и транзисторного ключа (рис. 11).

Блокинг – генератор служит для формирования импульсов по длительности и амплитуде. Собран на транзисторе Т1 с формирующей цепочкой С2 R3 в цепи эмиттера. Через вторичную обмотку 3-4 трансформатора Тр подается сигнал положительной обратной связи блокинг - генератора, а с третьей обмотки 5 – 6 снимается сформированный по длительности и амплитуде импульс на эмиттерный повторитель. В исходном состоянии ждущий блокинг – генератор закрыт, так как на базе кремниевого транзисторного Т1, по отношению к эмиттеру нулевой потенциал, а так же в цепи эмиттера установлена формирующая цепочка, образующая автоматическое смещение. Запуск ждущего блокинг – генератора осуществляется по коллекторной цепи импульсом отрицательной полярности через диод Д1. Конденсатор С1 предохраняет предыдущий каскад от попадания на его выход постоянного потенциала источника коллекторного напряжения.

Резистор R2 - сопротивление утечки по постоянному току диода Д1, а резистор R1 установлен для обеспечения согласования выходного сопротивления предыдущего каскада с входным сопротивлением модулятора.

Эмиттерный повторитель предназначен для согласования большого выходного сопротивления блокинг – генератора с малым входным сопротивлением транзисторного ключа. Эмиттерный повторитель обеспечивает работу блокинг – геераора на постоянную нагрузку. Собран на транзисторах Т2 и Т3. Для предотвращения выхода из строя транзисторов Т2 и Т3 в коллекторные цепи включены резисторы R7 и R6, ограничивающие ток транзисторов до уровня максимально – допустимого по техническим условиям на них. Резистор R5 ограничивает базовый ток транзистора Т2, а диод Д2 срезает амплитуду отрицательного выброса, образующегося на выходной обмотке трансформатора блокинг – генератора.

Корректирующая цепь передает форму управляющего сигнала с минимальным искажением на вход транзисторного ключа. Состоит из конденсатора С5 и резистора R8.

Транзисторный ключ осуществляет управление амплитудой тока высокой частоты, за счет изменения сопротивления в катодной цепи генератора СВЧ – колебаний. Собран на транзисторе Т4 /2Т808А/. Резистор R9 является сопротивлением утечки базового тока транзистора Т4. Номинал сопротивления не должен превышать величины, указанной в технических условиях на транзистор Т4. В данном случае R9 = 10Ω.

Модулятор работает следующим образом.

В исходном состоянии транзисторный ключ Т4 закрыт. Сопротивление n-p-n перехода коллектор – эмиттер Rкэ составляет несколько мΩ. Генераторная лампа закрыта по катоду потенциалом Uк=|Eg|, образующимся на Т4 – автоматическом смещении. Импульс запуска отрицательной полярности поступает на коллектор транзистора Т1 блокинг – генератора, который формирует рабочий импульс по длительности и исключает влияние нестабильности параметров входного сигнала на форму модулирующего импульса. Импульс с блокинг – генератора через эмиттерный повторитель подается на транзисторный ключ Т4. Транзистор Т4 открывается и его сопротивление Rкэ изменяется от нескольких мΩ до долей Ω, Напряжение на коллекторе транзистора, запирающего генераторную лампу, уменьшается от Uк = |Eg| до величины нескольких вольт /2:5 вольт/. Генераторная лампа открывается и происходит формирование СВЧ – колебаний. После окончания импульса с блокинг – генератора, воздействие управляющего сигнала на транзисторный ключ Т4 прекращается. Транзистор Т4 закрывается, сопротивление Rкэ увеличивается от нескольких долей Ω до нескольких мΩ. потенциал в катоде генераторной лампы возрастает до величины, рассчитываемой по формуле (25). В примере U’к = 241.69 вольт. Лампа закрывается. СВЧ- колебания прекращаются. Схема возвращается в исходное состояние.

Все конечные выражения приведены к виду, удобному для использования в инженерной практике и студентами старших курсов радиотехнических факультетов при курсовом проектировании.

Получена формулы для расчета:

- амплитуды выброса в коллекторной цепи;

- амплитуды выходного сигнала, обеспечивающей режим насыщения транзистора;

- длительностей переднего фронта, спада импульса и времени восстановления схемы в исходное состояние.

В приведенном примере даны практические рекомендации, которые необходимо учитывать при расчете модулирующего устройства.