真空管发射机负载缓启动控制方法和电路技术

本发明专利技术涉及公开一种真空管发射机负载缓启动控制方法和电路，包括高频时钟源、分频器、上升沿触发器、数值比较器、计数器、脉宽步进控制器、与门、非门。高频时钟源的输出端与分频器相连，分频器的输出分别连接上升沿触发器、计数器和脉宽步进控制器的时钟输入端；计数器和脉宽步进控制器的数据输出端连接数值比较器的数据输入端，数值比较器连接上升沿触发器的数据输入端，上升沿触发器的输出连接到与门的一个输入，输入信号分别连接到上升沿触发器、计数器、非门和与门的另外一个输入端。本发明专利技术优点在于：实现真空管发射机负载缓启动，使发射机高压电源适应任意工作比变化，大大降低高压电源设计难度，提高了整个系统的可靠性。

Slow starting control method and circuit for vacuum tube transmitter load

The invention relates to a load soft start control method and circuit of a vacuum tube transmitter, including high frequency clock source, frequency divider, rising edge trigger, numerical comparator, pulse width counter, stepper controller, gate, gate. High frequency output clock source is connected with the output end of the divider, the divider is respectively connected with the rising edge of the clock input triggers, counter and pulse width step controller; step counter and pulse width controller is connected with the output end of the comparator data numerical data input, increased data input along the trigger comparator is connected. Rising output along the flip-flop connected to an input and the input signals are respectively connected to the rise of another input end of the trigger, counter and gate and door. The invention has the advantages of realizing the slow starting of the load of the vacuum tube transmitter, adapting the high voltage power supply of the transmitter to any work ratio change, greatly reducing the design difficulty of the high-voltage power supply, and improving the reliability of the whole system.

【技术实现步骤摘要】
真空管发射机负载缓启动控制方法和电路
本专利技术属于雷达发射机
，具体涉及一种控制真空管发射机的工作负载的一种控制方法。
技术介绍
行波管发射机广泛应用于雷达、电子对抗、卫星通讯等领域，行波管发射机的工作模式有两种，一种是工作在脉冲状态，发射机工作比由工作重复频率和脉宽决定，工作比等于重复频率乘脉宽，其值在大于0和小于100％之间变化；另一种工作在连续波状态，其工作比为100％。行波管作为一种受控大功率真空器件，其开启和关断由行波管的栅极或者聚焦极(后面统称控制极)控制，通过加载在控制极上的可变工作比的脉冲电压可以实现行波管的工作比进行相应变化。行波管工作电压一般比较高，为保证行波管可靠工作，对高压电源有严格要求，要求阴极电压和收集极电压上升速率一致，且阴极电压必须工作在同步电压附近，否则会引起电子束散焦从而不能正常工作，严重的会损坏行波管。行波管作为发射机高压电源的负载，当发射机工作脉宽改变时，行波管工作比将发生变化，行波管的等效负载阻抗也将同步变化。当工作比变化引起等效负载阻抗变化时，高压电源电压必须要跟随负载的变化实时调整，当工作比变化很大时，例如从空载到满载变化或者从满载到空载变化时，负载阻抗的变化率巨大，会出现两个问题：一是高压电源往往会出现调整闭环速度不能适应而出现电压跌落引起同步电压变化，行波管无法正常工作，导致发射机出现故障，降低系统的可靠性；二是高压电源本身也会因为负载的突然剧烈变化承受很大的应力，很容易使高压电源内的功率器件如开关管和整流等器件承受较大的应力而损坏。为解决上述问题，可以采用在行波管两端并联一个固定假负载，在行波管未工作时，使高压电源工作在一定的负载阻抗下，当行波管受控开启或关断时，整个电源的负载阻抗就等于行波管的等效负载阻抗和固定假负载阻抗之和，高压电源的负载阻抗的变化率就被限定在一定的范围内，这样高压电源就能够适应负载变化实时调整而满足要求，但是这种方法带来的缺点是整个系统效率降低，成本上升，系统体积增加，同时还必须解决假负载的散热等问题。一般来说，雷达、电子对抗、卫星通讯等系统的门套信号是指具有一定重频和脉宽的控制信号，门套信号经过高压隔离后送至行波管的控制极，行波管发射机的开启关断是通过控制极控制的，门套信号的工作比变化和行波管的等效负载阻抗变化是相关的，因此，如果可以通过控制门套信号的工作比缓慢变化而使行波管的等效负载阻抗也随之缓慢变化，则可以解决发射机工作负载从空载到满载或者从满载到空载变化带来的一系列问题，不仅降低了成本，减轻系统体积重量，也大大提高了系统的可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种降低成本，减轻系统体积重量，提高系统的可靠性的真空管发射机负载缓启动控制方法和电路。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种真空管发射机负载缓启动控制方法，包括下述步骤：将高频时钟源时钟clk作为参考时钟，送入分频器进行分频，得到多路不同频率的时钟信号clk1，clk2，……,clkn，根据发射机工作脉宽的不同可以选择不同的时钟信号进行计数；将分频后的时钟信号分别送入计数器、上升沿触发器和脉宽步进控制器的时钟信号端；将复位信号送入到上升沿触发器、数值比较器、计数器和脉宽步进控制器的复位端；将发射机门套信号送入计数器，计数器在复位信号控制下采用第二时钟信号clk2对门套信号的正向脉宽进行计数，得到第一信号；将发射机门套信号经过一个非门后送入到脉宽步进控制器；将第一信号和脉宽步进控制器模块的数据输出信号分别送到数值比较器的数据输入端，数值比较器的数据输出送入上升沿触发器的数据输入端；上升沿触发器在数值比较器输出数值的控制下采用第一时钟信号clk1进行计数并输出第二信号，当计数值等于数值比较器的输出值时停止计数；将第二信号和门套信号送到与门，得到输出软启动脉冲信号。所述一种真空管发射机负载缓启动的启动时间可以通过下列公式进行计算：式中，Tsoft为软启动时间，fx为门套信号的频率，τ为门套信号的工作脉宽，τstep为每次步进脉宽，Tr为步进间隔时间(其值可根据需要的缓启动时间进行设定)。所述计数器的大小可根据测试精度的要求进行选择。所述复位信号可以将本方法所用电路的所有模块的计数器的计数值清零。所述的缓启动包括工作比上升缓启动和工作比下降缓启动。具体的，当发射机负载从空载到满载变化时，利用第二时钟信号clk2作为参考，将门套信号Sig1送入计数器，对其工作脉宽进行计数处理，得到脉宽计数值dataA；门套信号Sig1通过非门后送入脉宽步进控制器，在脉冲休止期对脉宽步进值进行设定，设定步进脉宽为τstep，在一个步进间隔时间Tr后，步进脉宽增加一个步进τstep，步进脉宽由第一时钟信号clk1进行计数，得到数值dataB，数值比较器对dataA和dataB进行比较，如果dataB的值小于dataA，则将数值dataB送入上升沿触发器，触发脉宽计数值为dataB，如果dataB的值大于等于dataA，则将数值dataA送入上升沿触发器，触发脉宽计数值为dataA，其在第一时钟信号clk1下，门套信号Sig1的脉宽逐步增加，工作比逐步上升的缓启动过程结束。当发射机负载从满载到空载变化时，利用第二时钟信号clk2作为参考，将门套信号Sig1送入计数器，对其工作脉宽进行计数处理，得到脉宽计数值dataA；门套信号Sig1通过非门后送入脉宽步进控制器，在脉冲休止期对脉宽步进值进行设定，设定步进脉宽为τstep，在一个步进间隔时间Tr后，步进脉宽增加一个步进τstep，步进脉宽由时钟clk1进行计数，得到数值dataB，将数值dataA和dataB送入数值比较器，触发脉宽计数值为(dataA-dataB)，当dataB的值大于等于dataA，设定触发脉宽计数值为0，在第一时钟信号clk1下，门套信号Sig1通过上升沿触发器后脉宽逐步减小，工作比逐步下降的缓启动过程结束。本专利技术还提供了一种真空管发射机负载缓启动控制电路，包括:高频时钟源、分频器、上升沿触发器、数值比较器、计数器、脉宽步进控制器、与门、非门；所述高频时钟源的时钟输出端连接到分频器的时钟输入端；所述的分频器对输入时钟进行分频，分频后的时钟信号根据需要接上升沿触发器、计数器和脉宽步进控制器的时钟输入端；所述的上升沿触发器的输入端分别接门套信号、分频时钟信号、数值比较器数据输出端和复位信号，其输出端连接到与门的一个输入端，所述与门的另一输入端接门套信号，其输出为软启动脉冲信号；所述的计数器的输入端分别接门套信号、分频时钟信号和复位信号，其输出端连接到数值比较器的一个数据输入端；所述的数值比较器的输入端分别连接计数器数据输出端、脉宽步进控制器数据输出端和复位信号，其输出连接到上升沿触发器的数据输入端；所述非门的输入端接门套信号，输出端接脉宽步进控制器的步进控制输入端；所述的脉宽步进控制器的输入端分别连接时钟信号、复位信号和非门的输出端，输出端接数值比较器的另一个数据输入端。采用该真空管发射机负载缓启动控制电路对发射机负载缓启动的控制包括下述步骤：将高频时钟源时钟clk作为参考时钟，送入分频器进行分频，得到多路不同频率的时钟信号clk1，clk2，……,clkn，根据发射机工作脉宽的不同可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空管发射机负载缓启动控制方法，其特征在于，包括下述步骤：将高频时钟源时钟clk作为参考时钟，送入分频器进行分频，得到多路不同频率的时钟信号clk1，clk2，……,clkn，根据发射机工作脉宽的不同可以选择不同的时钟信号进行计数；将分频后的时钟信号分别送入计数器、上升沿触发器和脉宽步进控制器的时钟信号端；将复位信号送入到上升沿触发器、数值比较器、计数器和脉宽步进控制器的复位端；将发射机门套信号送入计数器，计数器在复位信号控制下采用第二时钟信号clk2对门套信号的正向脉宽进行计数，得到第一信号；将发射机门套信号经过一个非门后送入到脉宽步进控制器；将第一信号和脉宽步进控制器模块的数据输出信号分别送到数值比较器的数据输入端，数值比较器的数据输出送入上升沿触发器的数据输入端；上升沿触发器在数值比较器输出数值的控制下采用第一时钟信号clk1进行计数并输出第二信号，当计数值等于数值比较器的输出值时停止计数；将第二信号和门套信号送到与门，得到输出软启动脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种真空管发射机负载缓启动控制方法，其特征在于，包括下述步骤：将高频时钟源时钟clk作为参考时钟，送入分频器进行分频，得到多路不同频率的时钟信号clk1，clk2，……,clkn，根据发射机工作脉宽的不同可以选择不同的时钟信号进行计数；将分频后的时钟信号分别送入计数器、上升沿触发器和脉宽步进控制器的时钟信号端；将复位信号送入到上升沿触发器、数值比较器、计数器和脉宽步进控制器的复位端；将发射机门套信号送入计数器，计数器在复位信号控制下采用第二时钟信号clk2对门套信号的正向脉宽进行计数，得到第一信号；将发射机门套信号经过一个非门后送入到脉宽步进控制器；将第一信号和脉宽步进控制器模块的数据输出信号分别送到数值比较器的数据输入端，数值比较器的数据输出送入上升沿触发器的数据输入端；上升沿触发器在数值比较器输出数值的控制下采用第一时钟信号clk1进行计数并输出第二信号，当计数值等于数值比较器的输出值时停止计数；将第二信号和门套信号送到与门，得到输出软启动脉冲信号。2.根据权利要求1所述的真空管发射机负载缓启动控制方法，其特征在于，所述一种真空管发射机负载缓启动的启动时间通过下列公式进行计算：式中，Tsoft为软启动时间，fx为门套信号的频率，τ为门套信号的工作脉宽，τstep为每次步进脉宽，Tr为步进间隔时间。3.根据权利要求1所述的真空管发射机负载缓启动控制方法，其特征在于，所述的缓启动包括工作比上升缓启动和工作比下降缓启动。4.根据权利要求3所述的真空管发射机负载缓启动控制方法，其特征在于，当发射机负载从空载到满载变化时，利用第二时钟信号clk2作为参考，将门套信号Sig1送入计数器，对其工作脉宽进行计数处理，得到脉宽计数值dataA；门套信号Sig1通过非门后送入脉宽步进控制器，在脉冲休止期对脉宽步进值进行设定，设定步进脉宽为τstep，在一个步进间隔时间Tr后，步进脉宽增加一个步进τstep，步进脉宽由第一时钟信号clk1进行计数，得到数值dataB，数值比较器对dataA和dataB进行比较，如果dataB的值小于dataA，则将数值dataB送入上升沿触发器，触发脉宽计数值为dataB，如果dataB的值大于等于dataA，则将数值dataA送入上升沿触发器，触发脉宽计数值为dataA，其在第一时钟信号clk1下，门套信号Sig1的脉宽逐步增加，工作比逐步上升的缓启动过程结束。5.根据权利要求3所述的真空管发射机负载缓启动控制方法，其特征在于，当发射机负载从满载到空载变化时，利用第二时钟信号clk2作为参考，将门套信号Sig1送入计数器，对其工作脉宽进行计数处理，得到脉宽计数值dataA；门套信号Sig1通过非门后送入脉宽步进控制器，在脉冲休止期对脉宽步进值进行设定，设定步进脉宽为τstep，在一个步进间隔时间Tr后，步进脉宽增加一个步进τstep，步进脉宽由时钟clk1进行计数，得到数值dataB，将数值dataA和dataB送入数值比较器，触发脉宽计数值为(dataA-dataB)，当dataB的值大于等于dataA，设定触发脉宽计数值为0，在第一时钟信号clk1下，门套信号Sig1通过上升沿触发器后脉宽逐步减小，工作比逐步下降的缓启动过程结束。6.一种真空管发射机负载缓启动控制电路，其特征在于：包括：高频时钟源、分频器、上升沿触发器、数值比较器、计数器、脉宽步进控制器、与门、非门；所述高频时钟源的时钟输出端连接到分频器的时钟输入端；所述的分频器对输入时钟进行分频，分频后的时钟信号根据需要接上升沿触发器、计数器和脉宽步进控制器的时钟输入端；所述的上升沿触发器的输入端分别接门套信号、分频时钟信号、数值比较器数据输出端和复位信号，其输出端连接到与门的一个输入端，所述与门的另一输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓荣，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34