DE900950C

DE900950C - Impulsgenerator mit einem impulsbildenden Netzwerk

Info

Publication number: DE900950C
Application number: DEN4599A
Authority: DE
Inventors: Frank Krienen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-10-26
Filing date: 1951-10-24
Publication date: 1954-01-04
Also published as: NL156848B; GB702968A; FR1051379A; US2693532A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgenerator zur Erzeugung von im Verhältnis auf ihren gegenseitigen Zeitabstand kurzzeitigen Impulsen zur Verwendung in Radaranlagen od. dgl. mit einem, impulsbildendein Netzwerk und einer zur Aufladung desselben dienenden. Gleichstromquelle, die über eine Ladadrossel und eine Hochfrequenzdrossel mit der Reihenschaltung eines Impulsbildnars und der Belastung verbunden ist, wobei parallel zu dieser Reihenschaltung eine jeweils zur Erzeugung eines Impulses zu zündende, gasgefüllte Schaltröhre geschaltet ist.

Bekanntlich wird bei solchen Impulsgeneratoren eine Ladedrossel beträchtlicher Größe, z. B>. 50 bis 400 H, verwendet, um die Ausbeiute sowie die Spannung bei der periodischen Aufladung des Impulsbildners zu steigern.

Die Patentinhaberin hat festgestellt, daß bei diesen Impulsgeneratoren die Lebensdauer der benutzten Schaltröhre geringer ist, ails es im Zusammenhang mit der Belastung durch die erzeugten Stramimpuil.se zu erwarten wäre.

Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden bzw. diesem Ubelstand: abzuhelfen.

Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck bei Impulsgeneratoren der eingangs erwähnt en Art der Schwingungskreis, der durch die Hochfrequenzdrossed und die zu ihr über die Schaltröhre parallel geschaltete, im wesentlichen von der Ladbdrossel stammende parasitäre Kapazität gelichtet wird, mit einem. Dämpfungswiderstand versehen, und zwar vorzugsweise derart, daß der Schwingungskreis kritisch gedämpft ist,

Um die Einführung eines Dämpfungswiderstandes in den. Entladekreis des. impulsbildenden Netzwerkes zu vermeiden, wird der Dämpfungswiderstand vorzugsweise zur Hochfrequenizdrossel geschaltet. ,

Die Erfindung wird¹ an .Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. ι zeigt eine Schaltung¹ eines Impulsgenerators nach der Erfindung, und die
Fig. 2, 3 und 4 zeigen Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. i.

Der Impulsgenerator nach Fig. 1 besitzt einen an eine Wechselspannungsquelle anzuschließenden Speisetranisfoirmator 1, an dessen Sekundärwicklung eine spannungsverdbppdnde Gleichrichterschaltung mit zwei Gleichrichterröhren 2, 3 angeschlossen ist. Der Ausgangskreis der Gleichrichterschaltung enthält einen Glättungskondensator 4, der von einem sehr hochohmigen Schutzwiderstand 5 überbrückt ist.

Die nicht geerdete Ausgangsklemme der Gleichrichterschaltung 2 bis 5 ist über eine Ladedrossel 6 z. B. von 90 H und eine Hochfrequenzdrossei 7 mit

ao einer Anschlußklemme eines impulsbildenden Netzwerkes 8 verbunden. Die andere Anschlußklemme des rlmpulsbildners S ist über eine z. B. durch einen Impulstransformator mit einem daran angeschlossenen Magnetron gebildete Belastungsimpedanz geerdet. Zur Reihenschaltung des Impulsbildners 8 und der Belastung 9 ist eine Schaltröhre 10 parallel gelegt, die eine Gas- oder Dampffüllung besitzt und mit einem Steuergitter versehen ist, dem über die Leitung 11 Impulse zugeführt werden zur jeweiligen Zündung der Schaltröhre, wenn ein Impuls erzeugt werden soll. Wenn der Impulsbildner 8 aufgeladen ist und die Schaltröhre ίο- mittels eines Zündimpulses leitend wird, entlädt sich der Itnpulsbildner 8 über die Belastungsimpedanz 9 und die Schaltröhre 10. Der dabei auftretende Entladestromimpuls i_t verläuft so, wie es im Zeitdiagramm nach Fig. 2 dargestallt ist. Die Impulsdauer wird durch die Verzögerungszeit des ImputebildneRs bestimmt und beträgt z. B. 0,5 ms.

Wie festgestellt wurde, ist bei einer so beschriebenem Schaltung die jeweils bei der Zündung von der Schaltröhre 10 aufgenommene Leistung größer, als es im Zusammenhang mit den Entladestromimpulsen dies Impulsbildnars erwartet werden dürfte, und zwar ist diese Leistung manchmal sogar um 50 bis 8lo°/e größer. Die zusätzliche' Belastung der Schaltröhre 10 ist, wia gefunden wurde, eine Folge des iAnstoßens eines Schwingungskreises bei der Zündung dar Schaltröhre, der von der. Hochfrequenzdrossel 7 und der zu dieser im wesentlichen über die Schaltröhre 10 parallel geschalteten parasitärein· Kapazität der Ladedrossel 6 gebildet wird; diese parasitäre Kapazität ist in Fig.i mit 12 bezeichnet. Bei der üblichen Bemessung eines Impulsgenerators entsprechend Fig. 1 zur Erzeugung von Impulsen vom etwa 0,5 ms betrug die Abstimmfrequenz des erwähnten Schwingungskreises etwa 2 MHz, wobei die darin auftretenden parasitären Schwingungen erst nach Ablauf des vom Impulsbildnar gelieferten Stromimpulses eine merkliche Amplitudenverringerung aufwiesen. Sobald jedoch der Strotnimp-ufe des Impulsbildners nahezu beendigt ist, setzt der Desionisationsvorgang in der Schaltröhre 10 ein, wodurch der innere Widerstand der Röhre stark zunimmt. Die genannten parasitären Schwingungen werden nun durch die in der Schaltröhre vernichtete Leistung gedämpft und führen eine beträchtliche Steigerung der Betriebstemperatur der Schaltröhre herbei, was deren Lebensdauer stark verringert.

Gemäß der Erfindung wird der besagte Nachteil dladurch vermieden, daß ·θίη Dämpfungswiderstand aufgenommen wird in den durch die Hochfrequenzdrosseil 7 und die über die Schaltröhre 10 parallel zu dieser geschaltete parasitäre Kapazität 12. Es ist wichtig, dafür zu, sorgen, 'daß' dieser Dämpfungswiderstand¹ nicht im Entladekreis des Impulsbildners liegt, um eine Verringerung der Nutzleistung 'des Impulsbilidhers zu vermeiden. Dementsprechend wird; der Dämpfungswiderstand zweckmäßig¹ zwischen den Verbindungspunkt 13, der Ladedrossel 6 und der Hochfrequenzdrossel 7 einerseits und den Verbindungspunkt 14 der Hochfrequenzdro'ssöl 7, Schaltröhre 10 und Impulsbildner 8 andererseits geschaltet. Der Dämpfungs- 8g widerstand kann zwischen diese beiden Verbindungspunkte 13 und 14 in Reite mit der Hochfrequenzdrossel 7 geschaltet werden,- in diesem Fall wird ein zusätzlicher Widerstand in den Ladestromkreis des Impulsbildners· eingeführt. Es empfiehlt sicn somit, einen parallel zur Hochfrequenzdrossel 7 geschalteten Dämpfungs wider stand (in Fig. 1 mit 15 bezeichnet) zu verwenden.

Der Dämpfungswidörstand ist vorzugsweise derart gewählt, daß der besagte Schwingungskrais infolgedessen kritisch gedämpft wird. Überdies empfiehlt es sich, die Abstimmirequenz des Schwingungskreises· durch geeignete Bemessung der Hochfrequenzdrossel 7 und der parasitären Kapazität 12 derart zu wählen, daß eine Halbperiode dieser Ab-Stimmfrequenz etwa gleich der Dauer der zu erzeugenden Impulse ist.

Die Vorzüge der besagten Bemessung erhallen sofort aus den Fig. 3 und 4 im Zusammenhang mit Fig. 2.

Fig. 3 zeigt die Änderung des inneren Widerstandes der Schaltröhre 10 während und nach einem vom Impulsbildner 8 gelieferten Impuls. Unmittelbar nach der Zündung der Schaltröhre 10 fällt der innere Widerstand R_s auf einen sehr geringen Wert ab, z. B. 1 bis· 2 Ohm, und steigt am Ende dös in Fig. 2 dargestellten' Stromimpulses I₁ schnell an.

Im Schiwingungskreis 7, 10,12 entsteht bei der Zündung der Schaltröhre 10 ein Kreisstrom i_n der bei der vorerwähnten günstigen Bemessung den in Fig. 4 dargestellten Verlauf hat. Aus Fig. 4 geht hervor, daß der maximale Kreisstrom in der Zeit auftritt, während der die Schialtröhre ihren minimalen Widerstand hat, und zwar einen, Widerstand, iao der sehr klein ist im Vergleich zu dem zur kritischen Dämpfung des Kreises zu verwendenden ParalMwiderstand 15. Infolgedessen wird die Schwingungsenergie im wesentlichen im Widerstand 15 und nicht wie zuvor in der Schaltröhre 10 "125 vernichtet. Um übermäßige Spitzenspannungen

während der beabsichtigten Vernichtung der Kreiisenergie zu verhüten, ist es angebracht, diese Vernichtung möglichst gleichmäßig erfolgen zu lassen, weswegen bei einer Impulsdauer von etwa 0,5 ms der Schwingungskreis J, 10, 12 vorzugsweise auf etwa ι MHz abgestimmt wird.

Bei einer praktisch ausgebildeten Schaltung nach Fig. i, bei dler die Gleichrichter bei einer Ausgangsspannung von 8 kV einen Strom von 100 mA 1 {eiferte zur Erzeugung von 1000 Impulsen je Sekunde mit einer Dauer von 0,5 ms, zeigte es sich, daß ohne Anwendung der Erfindung in einer als Schaltröhre verwendeten Gastriode etwa 30 W vernichtet wurde. Bei Anwendung der Erfindung mit einem parallel zur Hochfrequenzdrossel 7 geschalteten Dämpfungswilderstand zeigte es sich, daß die Belastung der Gastriode auf etwa 18 W abfällt, wobei 12 W im Parallel widerstand 15 zerstreut wurde.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht nur mit Vorteil bei Verwendung einer Gastriode als Schaltröhre, sondern auch bei Verwendung anderer gasgefüllter Schaltröhren Anwendung finden kann.

Claims

Patentansprüche:

i. ImpulsgeneratO'r zur Erzeugung von in bezug auf ihren gegenseitigen Zeitabstand kurzzeitigen Impulsen zur 'Verwendung in Radaranlagen od. dgl. mit einem impulsbildenden Netzwerk und einer zur Aufladung desselben dienenden Gleichstromquelle, die über eine Ladedrossel und eine Hochfrequenzdrossel mit der Reihenschaltung des Impulsbildhers und der Belastung verbunden ist, wobei parallel zu dieser Reihenschaltung eine jeweils zur Erzeugung eines Impulses zu zündende thermionische gasgefüllte Schaltröhre geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreiis, der durch die Hochfrequenzdrossel und die zu dieser über die Schaltröhre parallel geschaltete, im wesentlichen von der Ladedrossel stammende parasitäre Kapazität gebildet wird, mit einem Dämpfungswideratand versehen ist.
2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungskreis von einem über die Anschlußklemmen der Hochfrequenzdrossel geschalteten Dämpfungswiderstand kritisch gedämpft ist.
3. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die -Größe der Hochfrequenzdrossel im Hinblick auf die parasitäre Parallelkapazität derart gewählt ist, daß die Abstimmfrequenz des hierdurch gebildeten. Schwingungskreises etwa gleich dem doppelten Reziprokwert der Dauer der zu erzeugenden Impulse ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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