Главная  Линейные элементы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [ 74 ] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

Через время 24 отраженная волна достигает входных зажимов, вся линия оказывается заряженной до f/o, а ток во всех точках линии (и нагрузке /?н) и напряжение на нагрузке Rn становятся равными нулю. Таким образом, на нагрузке формируется прямоугольный импульс напряжения длительностью = 2ts, равной времени удвоенного (в прямом и обратном направлениях) пробега волны вдоль ЛЗ.

Амплитуда Um импульса напряжения на /?нг равна половине зарядного напряжения Um = f/o/2, а на нагрузке R Uam =

= UmRiJRBr-

При несогласованной нагрузке РвтФ р в схеме возникают многократные отражения и постепенно устанавливается стационарный режим. На рис. 3.23в показаны формы напряжений Ищ. при Rot = р, Rm < р и /?нг > Р- Очсвидно, чсм лучшс согласована

линия с нагрузкой, тем лучше форма импульса напряжения

Ннг-

Амплитуда Um отличается от t/o/2 на величину Дм, тем большую, чем больше k (3.24) отличается от нуля, так как \Аи\ = \k\Uo. Если допустить, например, что \Au\IUm не должно превышать 10%, то следует обеспечить <:0,1.

Описанный способ формирования имеет недостаток, заключающийся в том, что для образования прямоугольного импульса с амплитудой Uol2 на относительно низкоомном сопротивлении Rbt = р источник напряжения Uo должен обладать достаточно большой мощностью.

Этого недостатка лишена схема формирователя (рис. 3.24), в котором разомкнутая на конце ЛЗ используется в качестве накопителя энергии. Когда ключ Кл разомкнут, ЛЗ заряжается через сопротивление источника Rp и сопротивление нагрузки Rji до напряжения Uq. Если рассматривать разомкнутую линию как конденсатор с емкостью Со == 1С, то длительность процесса заряда линии 4ас ~ 3 (/?г-f/?н) Со. За время заряда в электрическом поле ЛЗ запасается энергия, равная CoUo.

Рис. 3.24



рассматривать как распространение отрицательного перепада напряжения- f/o/2 от входных зажимов /-/ к выходным зажимам 2-2. На сопротивлении /?н в момент t = to создается перепад напряжения, равный f/o/2. Через время 4 волна напряжения - f/o/2 достигает разомкнутого конца линии и отражается полностью без изменения знака. В момент t = to + 24 отраженная волна достигает начала линии, переходный процесс в схеме заканчивается и вся линия оказывается полностью разряженной. На нагрузке создается прямоугольный импульс с амплитудой f/o/2 и длительностью t = = 24. Вся энергия, накопленная в электрическом поле линии, выделяется за время /и в сопротивлении нагрузки /?н-

При / 4 + ключ Кл опять размыкается и постепенно (если Rr + Rn р) восстанавливается исходное состояние схемы.

б) и,

-0-Г

и, Ид

2 «

Рис. 3.25

При уменьшении мощности источника напряжения Uo (т. е. при увеличении Rr) увеличивается только время восстановления начального заряда линии. Таким образом, схема рис. 3.24 при помощи маломощного источника напряжения позволяет формировать мощные импульсы, следующие с большой скважностью.

В качестве ключа Кл может быть применен любой ключ с малым внутренним сопротивлением.

На рис. 3.25 приведен пример схемы формирователя с транзисторным ключом и ЛЗ, разомкнутой на конце, а также соответствующие временные диаграммы. В исходном состоянии транзистор заперт и ЛЗ заряжена до напряжения Ыц = -Е- При подаче отрицательного входного импульса транзистор отпирается и насыщается, ЛЗ разряжается через сопротивление Rn = р- При этом на Ru формируется импульс длительностью 24 и амплитудой £к/2.




V

с момента 4 до момента 4 мц = О, в момент на вход ключа поступает положительный перепад напряжения, транзистор запирается и ЛЗ заряжается через Rk и открытый диод Д. Если Rk - р, то заряд линии происходит также за время 24 (именно этот случай иллюстрирует рис. 3.256).

Формирователи импульсов с короткозамкнутой ЛЗ

На рис. 3.26 приведены функциональная схема формирователя импульсов с короткозамкнутой на конце ЛЗ и соответствующие временные диаграммы для случая /?ыг = р, где Rm- = RARr- С момента 0 подачи входного ut=h перепада напряжения Uo - вдоль линии распространяется падающая волна «и (4) == Uol2 и связанная с ней волна тока f/o/2p. В момент t = to-\-U волна полностью отражается от конца линии с переменой знака (fe=-1). В момент t=to-\-,+24 отраженная волна достигает начала линии и вся линия оказывается разряженной. В момент t = ti при отрицательном скачке входного напряжения в линии вновь возникает волновой процесс и формируется импульс отрицательной полярности. Накопленная в магнитном поле ЛЗ энергия, равная -„-/-о/о

(где Ьо - эквивалентная индуктивность ЛЗ, а Io=UolRr - ток в линии при о + 24<<<4), рассеивается в эквивалентной нагрузке Rsr.

Пример принципиальной схемы формирователя с ЛЗ, коротко-замкнутой на конце, и соответствующие временные диаграммы даны на рис. 3.27.

В исходном состоянии транзистор заперт, ток через линию и резистор Rk равен нулю и «вых = 0. В момент to транзистор отпи-. рается и насыщается, «к?» О и напряжение (к - "к) делится между входным сопротивлением линии и Rk, при Rvn = р амплитуда формируемого на входе линии (и на выходе схемы) им" пульса равна Ек/2; длительность импульса равна 24- При запирании транзистора в момент ti линия разряжается через открытый диод Д и резистор Rk, при этом на входе линии (и на выходе схемы) формируется импульс отрицательной полярности, длительность которого равна также 24-

1. I

Рис. 3.26



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [ 74 ] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162]

0.0011