сти Ci, включающей выходную емкость модуляторной лампы и паразитные емкости между корпусом и элементами модулятора, соединенными с ее анодом, и емкости Cj, включающей входную емкость генераторного прибора и паразитные емкости между корпусом и элементами модулятора, соединенными с катодом генератора. К моменту отпирания модуляторной лампы емкость Q заряжена до того же напряжения, что и накопительная емкость; на емкости Сз заряд отсутствует. После отпирания лампы Л- ее ток заряжает емкость Сз и разряжает емкость Cj. После запирания лампы J7i емкость Сз разряжается через резистор Ri (Q и генераторный прибор (ip), а емкость Cj вновь заряжается от источника питания. Эти процессы и обусловливают конечность времени нарастания и спада напряжения и^, причем длительность фронта импульсов Тф и длительность спада Тс тем больше, чем больше суммарная паразитная емкость схемы Со = Ci + Сз.

На протекание процессов нарастания и спада напряжения большое влияние оказывают вольт-амперные характеристики генераторных приборов и модуляторных ламп.

В целях упрощения анализа сведем ВАХ генераторных приборов к характеристикам, аппроксимируемым линейной зависимостью тока от напряжения при /?г= const (рис. 12,9, а), и характеристикам, к которым применима кусочно-линейная аппроксимация двумя отрезками с существенно отличными углами наклона (рис. 12.9, б). Зависимость первого, триодного , типа свойственна ламповым и транзисторным генераторам. Зависимостями второго, магнетронного , типа с той или иной степенью точности описывают ВАХ остальных генераторных приборов СВЧ-диапазона.

1. Формирование переднего фронта импульса. При рассмотрении процесса формирования переднего фронта импульса можно пренебречь изменением напряжения на накопительной емкости за время Тф. Поэтому для анализа можно использовать схему, представленную на рис. 12.10, а.

1/ и, и

Рис. 12.9. Основные типы ВАХ генераторных приборов СВЧ:

а - триодный , 6 в- магнетронный

Для токов, протекающих в схеме, справедливо соотношение

где

ia = id + ic2 + iRl + ir + t 3.

(12.15)

lei -- bi-, 1с2-Ьа

При Uc = const из равенства Нс = а + г следует, что dujdt = -duj.ldt. С учетом этого сумма токов перезарядки паразитных емкостей

, . dur

h = el c2 = Ьо ,

a ток в цепи питания

Таким образом, соотношение (12.15) принимает вид ia = Co + uAl/Ri+l/R.+ VR3h

(12.16)

Значение анодного тока la модуляторной лампы определяется видом ее вольт-амперной характеристики (рис. 12.11). Режим работы лампы (смещение ei) обычно выбирают таким образом, чтобы после окончания перезарядки паразитных емкостей точка А, определяемая рабочим током 1а (1,1 1,2) /и модуляторной лампы во время импульса, оказалась бы в области перегиба характеристики.

0 0-

с;

атак

®rt -at

Рис, 12.10. Эквивалентные схемы модулятора во время формирования переднего фронта импульса

Это соответствует критическому режиму работы лампы. Выбор рабочей точки правее А ведет к возрастанию падения напряжения Натш на модуляторной лампе и, следовательно, к увеличению потерь в модуляторе; выбор рабочей точки левее и ниже точки А приводит к возрастанию сеточ-

ных токов модуляторной лампы и, следовательно, к увеличению мощности, требуемой от подмодулятора.

Применив кусочно-линейную аппроксимацию характеристик (рис. 12.12), можно получить для тока ta следующее выражение:

ia = Iam.x-U,IR (12.17)

где /о max - значение анодного тока лампы в момент ее отпирания при Ua = Uc, Ri - внутреннее дифференциальное сопротивление лампы на пологом участке характеристики. На основании (12.16) и (12.17) эквивалентную схему для рассмотрения процесса формирования переднего фронта импульса можно представить в виде рис. 12.10, б.

1 ---

Рис. 12.12. Изменение токов и напряжения в процессе формирования переднего фронта импульса для генераторных приборов с ВАХ триодного типа;

a = arctg P= arctg (1 ?,+

+ l ?3 +

Уравнение (12.16), описывающее рост напряжения на генераторе, с учетом (12.17) запишем в виде

Рис. 12.11. Семейство типичных вольт-амперных характеристик модуляторного тетрода:

сплошные линии -а реальные, пунктир аппроксимация

г =/а max/Co, ГДС

J + ± + L+-i.

1 3 Rl

По окончании процесса перезарядки паразитных емкостей ток ic становится равным нулю, поэтому весь ток / протекает через проводимость 1 ?х (см. рис. 12.10, б) и г = LmaxRn- Так кзк напряжение на генераторе в этот момент равно номинальному значению t/и, то U],\ =

- lamaxRl,-

Учитывая последнее равенство, а также начальное условие г = О при t == О, получаем решение дифференциаль-