моугольной, чем в устройствах без накопителя, ио может быть получена достаточной для практики,

В качестве накопителей энергии используют устройства, обладающие способностью накапливать большую энергию в единице объема, малыми потерями энергии в течение долей секунды, а также способностью кратковременно создавать большие токи. Чаще всего в современных устройствах накопителем энергии является электрический конденсатор. Иногда применяют индуктивные накопители.

В качестве электронных ключей обычно применяют специальные электронные и ионные приборы - импульсные модуляторные лампы, рассчитанные иа большие напряжения, действующие на анодах ламп длительное время, а также на пропускание больших токов в течение малого времени (единицы микросекунд). Габариты таких ламп невелики, многие из пих не нуждаются в принудительном охлаждении, несмотря на большие импульсные мощности. Вакуумные импульсные модуляторные лампы длительно выдерживают напряжения до 25 - 30 кВ при токах до 100 А. Импульсные ионные приборы (водородные тиратроны) рассчитаны на посгоянные напряжения до 12-16 кВ и импульсные токи до 500 А и выше. Для удержания тиратрона в запертом состоянии достаточно нулевого напряжения на его сетке, в то время как вакуумные лампы нуждаются в большом запирающем напря-жении (до 1000 В). Для открывания тиратрона необходим короткий импульс с амплитудой напряжения до 150-200 В, тогда как для вакуумных ламп требуется запускающий импульс прямоугольной формы с амплитудой, значительно превосходящей напряжение смещения. Дли T€ji.jHOCTb импульса анодного тока вакуумных ламп определяется длительностью запускающего импульса. V открытого (зажженного; тиратрона сетка теряет свое управляющее действие и для прекращения тока в анодной цепи необходимо довести напряжение анода до нуля. Управляющий импульс на сетке тиратрона определяет только время начала действия импульса анодного тока; длительность импульса зависит от специального формирующего устройства в анодной цепи модулятора.

§ 15.4. импульсные модуляторы с частичным разрядом накопительной емкости

Как известно, разряд конденсатора на резистор (рис. 15.9, а) происходит по экспоненциальному закону

t

(Ус = (Устах е ,

где е - основание натурального логарифма; t--время, отсчитываемое от момента начала разряда. График изменения напряжения иа конденсаторе в зависимости от времени представлен на рис. 15.9, б. Напряжение на конденсаторе и резисторе меняется непрерыв1Ю от исходной величины до нуля. Следовательно, для формирования на нагрузке И1\шульсного модулятора импульса, приближающегося по форме к прямоугольному, нельзя использовать полный разряд коиделса-

тсра. Если задаться допус!иыой величиной изменения напряжения в импульсе Абс (рис. 15.9, б), то можнО подобрать емкость накопительного конденсатора такой величины Сн, чтобы за время разряда, равное длительности фор.мирующего импульса Б допустимых пределах: AUc = Uc max - - и с rrin- Тогда

т, нагфяжение изменилось

где р =

1п(с max/cmin) AUq

) -н ~ -а имп

С max

сопротивление, создаваемое анодной цепью модулируемого радиочастотного устройства для импульсного модулятора.

Такой режим формирования импульса называют режимом частичного разряда накопительного конденсатора. При малой величине Af/c можно получить импульс, очень близкий к прямоугольному. Рис. 15.9 Для этого потребуется накопительный

конденсатор большой емкости. Заиисанная в нем энергия Wc = 0,5С[/с используется при каждом разряде лишь частично:

Шс,ЪС(иЬт..~и1тп).

Для формирования импульса заданной длительности необходимо в определенные моменты времени начинать и прекращать разряд накопителя, следовательно, в качестве электронного ключа импульсно-

Рис. 15.10

ГО модулятора необходимо использовать электронную лампу (импульсную модуляторную лампу типа ГМИ), позволяющую с помощью напряжения сетки открывать анодную цепь и прекращать анодный ток.

Одна из простейших схем импульсного модулятора с частичным разрядом накопительной емкости, используемая в магнетронных передатчиках, приведена на рис. 15.10. Накопительный конденсатор Сд в паузах между импульсами (лампа модулятора заперта большим

отрицательным напряжением смещения Е) заряжается небольшим током ig < /аоимп от выпрямитсля С напряжением Е (рис. 15.11, а). Ток заряда проходит от выпрямителя через резистор R, накопительный конденсатор Сн и резистор R к выпрямителю. Резистор R- предназначен для исключения короткого замыкания выпрямителя через малое сопротивление Ri анодной цепи лампы в ее открытом состоянии (во время прохождения импульса анодного тока ia). Резистор /?2 необходим для создания пути зарядному току, так как лампа модулируемого генератора радиочастоты Лгрч не пропускает ток в направлении, в котором должен проходить ток заряда ig. За сравнительно длительный отрезок времени Т -X накопитель должен зарядиться почти до напряжения Е. Временные диаграммы тока заряда ig и напряжения на конденсаторе приведены на рис. 15.11,6.

Когда иа сетку модуляторной лампы Лм подается отпирающий импульс (рис. 15.11, а), лампа открывается, появляется анодный ток и создается цепь разряда накопителя С- от положительно заряженной пластины конденсатора Сн (точка А на рнс. 15.10) через анодную цепь лампы общий провод устройства ( земля ) и анодную цепь лампы Лгрч к другой пластине конденсатора (точка В на рис. 15.10). Происходит частотный разряд накопителя; часть запасенной энергии преобразуется в анодной цепи ГРЧ в энергию радиочастотных колебаний, которые подводятся к антенне и излучаются. Проходя через анодную цепь Лгрч, ток разряда ip создает на лампе напряжение £аимп- Вре-меннйе диаграммы напряжения на нагрузке модулятора, т. е. на аноде лампы ГРЧ, багр и тока разряда ip, равного току модуляторной лампы iji, и постоянной составляющей анодного тока Лгрч в импульсе /аоимп приведены иа рис. 15.11, е.

При рассмотрении прохождения тока ip следует учесть ответвление части тока через резистор R, включенный параллельно Лгрч; сопротивление R выбирают достаточно большим: RRr -

~ Еаимп/аоимп)

чтобы основная часть тока ip проходила через Лгрч.

Так как Ri > Ri, можно считать, что выпрямитель не участвует в формировании тока разряда накопителя ip.

Приведенный анализ нроцессов в импульсном модуляторе является приближенным, так как ие учитывает переходных процессов, обусловленных наличием паразитных емкостей деталей модулятора: выходной емкости лампы емкости относительно корпуса передатчи-

Рис. 15.11