Прямоугольными импульсами

Устройства ввода и вывода обрабатываемого продукта должны обеспечивать безопасную и эффективную работу установки. В рассматриваемой установке используются запредельные аттенюаторы, имеющие вид прямоугольных волноводов с размерами стенок, меньшими критических для данной частоты. При сечении аттенюатора 228 X 190 мм и затухании 70 дБ длина его должна быть не менее 1000 мм. Утечка энергии не превышает 2—3 мкВт/см2 на расстоянии 150 мм от отверстия аттенюатора.

В вышеисследованном случае вдоль оси OZ волновода имеет отличную от нуля составляющую только напряженность магнитного поля. Соответственно, волны такого типа получили наименование «магнитных волн». Их принято обозначать буквой Я. Так как линии напряженности электрического поля при этом лежат целиком в поперечных сечениях волновода, то волны этого типа называют также «поперечными электрическими волнами» и обозначают буквами ТЕ. Для прямоугольных волноводов вводят обозначение Нтп (или, соответственно, ТЕт„), причем индексы соответствуют вышеуказанным числам тип. На 11-18 изображена в поперечном и продольном сечениях прямоугольного волновода картина поля для волны Я10 (или ТЕ10). Сплошными линиями изображены линии напряженности электрического поля, пунктирными —

В вышеисследованном случае вдоль оси Oz волновода имеет отличную от нуля составляющую только напряженность магнитного поля. Соответственно волны такого типа получили наименование «магнитных волн». Их принято обозначать буквой Н. Так как линии напряженности электрического поля при этом лежат целиком в поперечных сечениях волновода, то волны этого типа называют также «поперечными электрическими волнами» и обозначают буквами ТЕ. Для прямоугольных волноводов вводят обозначение Н„т (или соответственно ТЕт„), причем индексы соответствуют вышеуказанным числам тип. На 29.18 изображена в поперечном и продольном сечениях прямоугольного волновода картина поля для волны #ю (или Що). Сплошными линиями изображены линии напряженности электрического поля, штриховыми — линии напряженности магнитного поля. При больших значениях чисел тип картина получается более сложной.

Рассматриваемые невзаимные устройства представляют собой сочленение трех и более линий передачи (металлических прямоугольных волноводов, полосковых и микрополооковых линий и др.), лежащих в одной плоскости. Ферритовый образец, расположенный в сочленении, подмагничивается внешним магнитным полем, направленным вдоль оси сочленения. В соответствии с резонансной моделью в сочленении выделяется некоторый объем, полностью или частично заполненный намагниченным ферритом и рассматриваемый как резонатор.

Принцип действия таких устройств в определенной степени может быть пояснен на примере турникетного циркулятора [63]. Конструктивно этот циркулятор представляет собой У-разветвле-ние прямоугольных волноводов с присоединенным короткозамкну-тым отрезком круглого волновода, ось которого совпадает с осью разветвления ( 4.3). Ферритовый образец размещается на оси круглого волновода.

В измерениях использовалось сочленение прямоугольных волноводов сечением 22,86X11,43 мм с волной Яю. Ферритовый материал образцов имел следующие параметры: намагниченность насыщения Ms—119,4 кА/м; еф = 12; tg6p=0,25-10~3; АЯ= 14,3^ кА/м. Плоскость отсчета собственных значений располагалась на расстоянии 11,1 мм от оси сочленения.

Расчет симметричного JV-плечного циркулятора методом частичных областей. Обобщим решение задачи, приведенное в [9] для циркулятора с простейшим ферритовым резонатором на случай многослойного резонатора. Анализируемое устройство состоит из аксиально-симметричного JV-плечного сочленения прямоугольных волноводов в Я-плоскости ( 4.21). В центре сочленения размещается в общем случае кусочно-однородный по радиусу ферритодиэлектрический образец I цилиндрической формы с произвольным числом слоев, равный по высоте узкой стенке волноводов. Ось z цилиндрической системы координат р, ср, z совпадает с осью симметрии циркулятора и осью z прямоугольной системы координат. Внешнее подмагничивание направлено вдоль оси 2, диссипативные потери в феррите и стенках волновода при анализе не учитываются.

Расчет циркуляторов и вентилей методом коллокаций. Рассмотрим в общем случае несимметричное Af-плечное сочленение прямоугольных волноводов в Я-плоскости с ферритодиэлектричес-ким образцом, однородным по высоте волновода ( 4.24). В отличие от симметричного устройства метод собственных значений здесь неприменим и необходимо рассматривать волны во всех плечах. В области сочленения используется цилиндрическая система координат р, ф, z с осью z, направленной по оси ферритового образца. При рассмотрении граничных условий для 1-го плеча устройства вводится местная прямоугольная система координат XL, yi. Возможное смещение точек начала координат прямоугольной и цилиндрической систем может быть учтено в записи полей параллельным переносом осей. Записывая поля в сочленении и в волноводах аналогично (4.6) — (4.10) и считая, что сочленение возбуждается из плеча 1, можно определить коэффициент отражения во входном плече как —А-^1А\^\ а коэффициент передачи в 1-е плечо в виде отношения —Л-^'УД^1) (верхний индекс обозначает номер плеча).

В ^-плоскостных циркуляторах используется сочленение прямоугольных волноводов в ^-плоскости. Небольшие по высоте фер-ритовые образцы размещаются либо на одной, либо на обеих узких стенках волновода и подмагничиваются постоянным магнитным полем, направленным по оси разветвления. Образцы с большой высотой, как правило, не используются, так как в середине волновода СВЧ магнитное поле волны Я,0 параллельно полю под-магничивания и необходимого эффекта взаимодействия переменного поля с ферритом в этой области не происходит.

При сочленении круглых волноводов используются дроссельные и контактные фланцы. Их конструкция, методы изготовления и пайки с волноводной трубой аналогичны рассмотренным ранее для прямоугольных волноводов. Однако требования к плоскостности контактной поверхности фланца, ее перпендикулярности к оси вол-' повода и точности совмещения каналов волноводов здесь значительно выше.

риками применяется для гибки волноводных труб с внутренним диаметром не более 15 мм. Приспособление аналогично рассмотренному для прямоугольных волноводов (см. 1.17). Отличие состоит в том, что пуансон и матрица имеют углубления, соответствующие внешнему даметру заготовки.

11.13.4. Шаговые микродвигатели. В inai овых микродвигателях питание обмоток статора может осуществляться как однополярными, так и рачнополярными прямоугольными импульсами напряжения. Данные микродвигатели могут быть названы импульсными. Они широко применяются в приводах механизмов, в которых необходимо осуществлять старт-стопное или непрерывное движение, например в лентопротяжных устройствах с целью ввода и вывода информации, приводах различных станков с программным управлением, счетчиках и т. д.

а мощность тепловыделений от действующего тока — прямоугольными импульсами с длительностью /ц.

7. Собрать цепь, состоящую из источника постоянного напряжения, нагрузочного резистора /?„ и электронного коммутатора с управлением по оптическому каналу. Управляя коммутатором прямоугольными импульсами напряжения с генератора (типа ГЗ-36А), наблюдать кривые напряжения на резисторе /?н с помощью осциллографа при изменении частоты генератора от 20 Гц до 200 кГц. Зарисовать осциллограммы напряжения на резисторе /?н для крайних частот и для частоты 1 кГц.

На 8.57, а приведена электрическая схема простейшего ГЛИН. На транзисторе Т собран ключ, управляемый прямоугольными импульсами ывх отрицательной полярности ( 8.57, б). В исходном состоянии транзистор насыщен (ключ замкнут), что обеспечивается выбором соотношения сопротивлений резисторов R6

Режим класса С соответствует напряжению смещения Ue0 ~> Уя. Практически применяется режим класса С2, в котором t/Bxm>f/,0 и получается как нижняя, так и верхняя отсечка анодного тока ( 6.8, е). В этом режиме кривая анодного тока не соответствует кривой входного напряжения, и лампа отпирается лишь на незначительную часть периода (угол отсечки в <; 90е). Для усилителей напряжения и мощности этот режим не пригоден, однако он часто используется в схемах генераторов вследствие очень высокого к. п. д. (до 85%). В схемах автоматики различают еще режим класса D (ключевой режим), в котором лампа отпирается и запирается прямоугольными импульсами напряжения ( 6.8, ж).

Группа импульсных устройств, работающих с одиночными прямоугольными импульсами ( 19.1, а) или с последовательностями прямоугольных импульсов ( 19.1, ж), выделилась (в силу большой значимости в современной электронике) в самостоятельный класс цифровых устройств и рассматривается в гл. 20.

Равенство (1-8) связывает время перемагничивания сердечника с величиной напряженности поля в сердечнике Н (t) и является основной динамической характеристикой сердечника с ППГ. Поскольку, как видно из (1-8), т зависит только от среднего значения напряженности поля за время перемагничивания Яср и не зависит от формы импульса Н (t), то характеристика 1/т = / (Я) снимается экспериментально при перемагничивании сердечника прямоугольными импульсами тока, т. е. при Н (t) = Ям = const, и представляется в виде 1/т = f (Я„):

При перемагничивании сердечника прямоугольными импульсами тока, создающими магнитное поле, амплитуды напряженности которого Ям1 и ЯМ2, получим

Наряду с прямоугольными импульсами в электронной технике широко применяются импульсы пилообразной (

Цифровые устройства представляют собой базу для вычислительной техники и дискретной автоматики. В таких устройствах чаще всего приходится иметь дело с прямоугольными импульсами или перепадами напряжения, изменяющегося между двумя условными уровнями — уровнем логического «О» и уровнем логической «1». Логические уровни «О» и «1» с конкретным значением напряжения не связаны. Это не какие-либо конкретные мгновенные значения сигнала u(t), а его информационные уровни. Значения сигнала u(t), превышающие некоторый верхний пороговый уровень t/ni. считаются соответствующими логической «1» ( 1.9, а). Значения сигнала, меньшие некоторого нижнего порогового уровня [/П2, полагают соответствующими логическому «О». Сигнал, имеющий два информационных уровня («О» и «1»), называют цифровым.

Пример 2.3. Ключ К в цепи, показанной на 2.52, управляется периодическими прямоугольными импульсами (см. 2.12, а), размыкаясь во время действия очередного импульса и замыкаясь в промежутке между импульсами. Определить значение периода повторения импульсов Т, при котором выходное напряжение ивых(0 превысит пороговый уровень UUOP(0 < Unop < Е). Значения параметров R, г, С и Е цепи и длительность входных импульсов т считаются заданными.