Конструкции варикондов. 1. Основные свойства
 Скачать 6.93 Mb.
|
 На рис.3.2,а показана осциллограмма напряжения (Ua2) на втором аноде лампы спусковой схемы рис.3.1, полученная при линейно изменяющемся управляющем напряжении Uy =–Kt. Вид модуляции, таким образом, определяется положением начальной рабочей точки на характеристике управления tи = f(Eсм), формой и полярностью переменного во времени управляющего напряжения Uy (t).  Если па входы селектора подать модулированные по длительности импульсы спусковой схемы (рис.3.2,а) и заполняющие импульсы основной частоты v3, кратные частоте запуска спусковой схемы и фантастрона v1=(1/n)v3, то на выходе селектора можно получись комбинации числа импульсов, соответствующие амплитуде, закону изменения управляющего напряжения и величине смещения на вариконде (рис.3.2,6). Осциллограммы (рис.3.2) приведены для v1 = 500 гц, v3 = 4 кгц и амплитуды пилообразного напряжения фантастропа Uр макс = 40 в при tи = 5000 мксек. Вариант схемы шифратора с селектором изображен на рис.3.3. Он является простейшим и составлен специально для примера из фантастрона и спусковой схемы. Несмотря на крайнюю простоту такого шифратора с варикондами, с его помощью можно получить весьма сложные и многочисленные комбинации кодов. Опорный ряд импульсов частоты повторения vs поступает на один вход селектора, управляемого импульсами спусковой схемы с частотой следования v1=(1/n)v3. Фантастрон работает в режиме деления частоты так, что v2=(1/m)v1 где n>m — целые числа. Закон изменения числа импульсов в каждой кодовой группе (рис.3.2,б) обеспечивается пилообразным напряжением фантастрона и величиной Eсм на вариконде спусковой схемы (рис.3.1), изменяемой потенциометром rп1. Длительность пилообразного импульса около 5000 мксек. На выходе спусковой схемы с варикондом длительность прямоугольных импульсов и период их следования изменяются во времени, как показано на рис.3.2,а.  При увеличении напряжения смещения Есм2 длительность импульсов спусковой схемы и их число за время действия модулирующего напряжения изменяются. Кроме того, с переходом после максимума на реверсивный участок характеристики управления изменяется и закон модуляции импульсов. Из спадающего по длительности ряд импульсов становится спадающе-нарастающим и, наконец, нарастающим по длительности. Управляя напряжением смещения, амплитудой модулирующего напряжения и законом его изменения, можно получать различные комбинации групп импульсов с пилообразным, синусоидальным, экспоненциальным, ступенчатым и т.п. законами изменения длительностей импульсов в группе при односторонней или двусторонней модуляции. Использовав импульсы спусковой схемы в качестве стробирующих для селектора, на выходе селекторного каскада получим кодовые комбинации нормированных по длительности импульсов. Число импульсов в кодовой группе определяется длительностью соответствующего импульса спусковой схемы и изменяется в пределах кодовой пачки по закону модуляции длительности стробирующих импульсов во времени (рис.3.2,б). На этом принципе можно построить различные варианты шифраторов, у которых управление параметрами кодовых групп будет выполняться раздельно или одновременно: — по числу импульсов в кодовой группе nгр; — по числу групп импульсов в пачке кода Nгр; — по периоду следования кодовых групп в пределах пачки Tгр; — по периоду следования импульсов кода в группе Tи; — по закону изменения указанных параметров кода во времени от пачки к пачке Uy (t). Так, например, вместо пилообразного напряжения фантастрона в схеме (рис.3.3) можно использовать синусоидальное напряжение управляемой частоты и амплитуды. Если перед селектором поставить еще и блокинг-генератор с варикондом, управляемый тем же (или другим) модулирующим напряжением, то будет изменяться частота следования импульсов в кодовой группе. Можно в фантастрон включить вариконд по схеме с двойным управлением (рис.3.4) и изменять дополнительно период следования пачек кодовых групп по нужному закону во времени и т.д.  Таким образом, предлагаемый способ электрического управления параметрами импульсного кода при весьма простом схемном осуществлении может обеспечить независимое или согласованное одновременное изменение по крайней мере четырех параметров последовательности импульсов. Описанный выше вариант шифратора является простейшим. Источник анодного напряжения Eа=+300 в имел ионную стабилизацию. При замене генератора, обеспечивающего частоту v3 = 4 кгц, калибратором дистанций 27-И частота v3 была равна 15 кгц, причем шифратор работал так же стабильно, как при v3 = 4 кгц. Разрешающая способность шифратора по схеме рис.3.3 достаточно высокая и может характеризоваться величиной ступеньки квантования порядка 0,36—3 в в зависимости от величины постоянного смещения на вариконде,определяющего чувствительность схемы с варикондом БК4—524пф. Потенциальная величина разрешающей способности схемы кодирования, очевидно, будет определяться чувствительностью схемы временного преобразователя (в данном случае спусковой схемы с варикондом) к управляющему напряжению и стабильностью работы схемы. В зависимости от конкретных технических условий может быть составлена соответствующая схема шифратора, обеспечивающая управление необходимыми параметрами кодовых групп. Исследование принципов построения кодирующих устройств с управляемыми параметрами, рассмотрение количественных характеристик возможных комбинаций кодов и анализ статистических данных шифраторов ограничивает круг вопросов, представляющих самостоятельную тему, несомненно актуальную для практического применения в различных устройствах телеметрической и связной аппаратуры. В качестве некоторых возможных применений такого способа кодирования можно указать следующие: 1)для использования в системах опознавания с дистанционным управлением кодом; 2)для кодированной передачи уровней напряжения, несущего информацию; 3)для телеметрического управления; 4)для радиотелеграфной и импульсно-телеграфной связи; 5)для цифровых вольтметров и т. п. Спусковая схема или другая схема, управляемая через вариконд, выполняющая роль преобразователя «напряжение—время», может использоваться в цифровых счетных машинах в качестве преобразователя времени. Для этого выход селектора нужно подключить к обычному регистру или триггерному счетчику на необходимое число разрядов двоичного кода. В этом случае код на выходе селектора будет состоять из одной группы импульсов с периодом повторения Tи2= l/v2, число импульсов в которой будет пропорционально амплитуде управляющего напряжения на вариконде, а на выходе счетчика это число будет закодировано двоичным кодом. Модулятор (фантастрон) при этом не нужен. Вывод Одним из перспективных направлений развития импульсной техники является использование новых, преимущественно нелинейных, радиотехнических приборов и материалов, позволяющих разрабатывать импульсные схемы и устройства, основанные на ранее неизвестных эффектах, обеспечивающих получение принципиально отличных способов управления параметрами импульсов и более эффективных количественных характеристик импульсных схем. Вариконды как нелинейные емкости, созданы на основе сегнетокерамики. Они являются представителями новых радиотехнических приборов, а их применение в качестве электрически управляемых безынерционных чувствительных элементов импульсных устройств до сих пор исследовано недостаточно и весьма слабо освещено в технической литературе. Широкое внедрение импульсных методов и устройств в радиолокацию, телемеханику, автоматику, вычислительную технику, аппаратуру систем автоконтроля и автоматического управления делает весьма актуальной проблему эффективного и быстрого использования новых технических возможностей, предоставляемых вариконда ми для электрического управления характеристиками импульсных схем в ламповом, транзисторном и микромодульном исполнении. Применение варикондов в качестве электрически управляемых чувствительных элементов импульсных схем позволяет: а)получать качественно и количественно новые характеристики управления схемами, недостижимые в этих схемах с линейными конденсаторами; б)увеличить чувствительность и диапазон управления параметрами импульсов в десятки раз при реверсивных (если необходимо) свойствах характеристик управления; в)осуществлять автоматическое управление такими параметрами импульсов и схем, как длительность, период следования, коэффициент деления частоты, коэффициент пересчета и др.; г)полностью использовать потенциальные возможности схем путем осуществления «двойного», «тройного» управления и т. д. До настоящего времени наиболее существенными недостатками импульсных устройств, ограничивающими возможности применения импульсных генераторов, являются трудности в обеспечении высокой временной стабильности параметров импульсов и недостаточно широкий диапазон плавного управления ими по длительности и по амплитуде. Литературa Вариконды в электронных импульсных схемах. Под ред. В.Ю.Булыбенко. Издательство «Советское радио», 1971г. Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого, В.В.Пасынкова, Б.М.Тареева – Т.3. Энергоатомиздат, 1988г. Окадзаки К. Технология керамических диэлектриков, Энергия, Москва, 1976г. Вариконды ВК-2, ВК-4: www.155la3.ru/varikond.htm Размещено на Studbooks.net |