NO872078L - Fremgangsmaate og apparat for fremskaffelse av radiofrekvenser i antenneresonanskretser eller lignende, ved eksitering med sekvensielle pulser. - Google Patents
Fremgangsmaate og apparat for fremskaffelse av radiofrekvenser i antenneresonanskretser eller lignende, ved eksitering med sekvensielle pulser.Info
- Publication number
- NO872078L NO872078L NO872078A NO872078A NO872078L NO 872078 L NO872078 L NO 872078L NO 872078 A NO872078 A NO 872078A NO 872078 A NO872078 A NO 872078A NO 872078 L NO872078 L NO 872078L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pulses
- circuit
- pulse
- frequency
- harmonic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title description 15
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 101000668165 Homo sapiens RNA-binding motif, single-stranded-interacting protein 1 Proteins 0.000 description 8
- 102100039692 RNA-binding motif, single-stranded-interacting protein 1 Human genes 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101100365087 Arabidopsis thaliana SCRA gene Proteins 0.000 description 2
- 101150105073 SCR1 gene Proteins 0.000 description 2
- 101100134054 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) NTG1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ZAKOWWREFLAJOT-CEFNRUSXSA-N D-alpha-tocopherylacetate Chemical compound CC(=O)OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C ZAKOWWREFLAJOT-CEFNRUSXSA-N 0.000 description 1
- 101100396743 Mus musculus Il3ra gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B11/00—Generation of oscillations using a shock-excited tuned circuit
- H03B11/04—Generation of oscillations using a shock-excited tuned circuit excited by interrupter
- H03B11/10—Generation of oscillations using a shock-excited tuned circuit excited by interrupter interrupter being semiconductor device
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/80—Generating trains of sinusoidal oscillations
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Description
FREMGANGSMÅTE OG APPARAT FOR FREMSKAFFELSE AV RADIO-FREKVENSPULSER I ANTENNERESONANS KRETSER ELLER LIGNENDE, VED EKSITERING MED SEKVENSIELLE PULSER.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og apparater for fremskaffelse av radio-frekvenspulser eller kontinuerlige bølger i antenneresonatorkretser eller lignende avstemte krets, ved eksitasjon ved hjelp av sekvensielle pulser, idet oppfinnelsen er spesielt anvendelig for fremskaffelsen av utbrudd av radiofrekvensenergi, f.eks. for Loran-C eller lignende radionavigasjons- eller andre pulser, eller for kontinuerlige bølger i resonansbelastninger eller lignende systemer.
Fremskaffelsen av slike høyeffeekt-radiofrekvenspulser ved suksessive, positive og negative halv-sykler d.c. pulser for slik nav i gasjonspu 1 s generasjon, er omtalt f.eks. i US patentskrift 3.889.263, og en slik generering kan utføres ved hjelp av en flerhet av SCR-styrte sekvensielle invertere forbundet med magnetiske pulskompresjonskretser som amter en felles høy-Q antennebelastning, f.eks. som omtalt i US patentskrift Nr. 3 .71 1 . 725 og 3. 786. 334 .
Selv om slike systemer arbeider meget tilfredstillende i praksis, er det nå oppdaget at en lignende virkemåte kan man oppnå med suksess med meget færre sekvensielle inversjoner eller på annen måte mindre kostbart apparatur, og/eller med eksitasjon av færre d.c. pulser eller halv-sykler som er forholdsvis smale og med et bredt avstandsforhold, i steden for bredt og mer nærliggende som tidligere kjente systemer. Dessuten er denne teknikk vel anvendelig for generering av høyeffekt CW-overfør inger, spesielt i VLF-båndet, f.eks. 50-30 kHz.
Det som ligger til grunn for oppfinnelsen er oppdagelsen at en generator med utgangspu1 ser med fiksert bredde kan bevirkes til å elevere nyttig harmonisk energi til en resonanskrets og dennes belastning over et område av resonansfrekvenser, rett og slett ved å sikre at pu1s-repetisjonsfrekvensen og resonansfrekvensen er passende hormonisk relatert. Dette muliggjør bruken av en eneste generator eller et sett av generatorer i en roterende eller sekvensiell tidssekvens, for oppnåelse av større effekt og en glattere utgangsbølge i resonatoren, med det temmelig overraskende resultat at der savnes en begrensende relasjon mellom puls-hal-syklus-bredden og resonatorens ha 1v-syk1usbredde.
En hensikt med den foreliggende oppfinnelse går derfor ut på å skaffe en ny, forbedret fremgangsmåte og et apparat for slik sekvensiell pu 1 seks i tasjon av radio-frekvens-resonator, avstemte ellet tank-kretser eller lignende som reduserer eksitasjonen ved sterkt avstandsorienterte suksessive ha 1v-syk1uspu1 ser, som derfor er mer passende i store strømpulser, relativt sjeldne svitsjemuligheter i SCR-svitsjekretser o.l.
En ytterligere hensikt er å skaffe en ny radio-frek vensgenerator og teknikk hvor harmonisk energi blir levert til en resonanskrets og dennes last ved hjelp av bipolare pulser eller lignende med fiksert bredde, og over et område av resonansfrekvenser, ved å sikre passende harmonisk forhold mellom pu1srepetisjonsfrekvens og resonansfrekvensene og uten begrensningen av et forholde mellom puls-hal v-syklus-
bredden og resonanskrets-ha1-syk 1usbredden.
En ytterligere hensikt er å skaffe en forbedret sekvensiell pu1s-eksitert tank-krets-rad i ofrekvens generator med et bredere anvendelsesområde.
Andre og ytterligere hensikter vil bli forklart i det nærmere og angitt spesielt i de vedføyde krav.
I sammendrag vil imidlrtid oppfinnelsen sett under en bredere synsvinkel, omfatte en fremgangsmåte for eksitering av en resonans- eller avstemt tankkrets for fremskaffelse av rad i ofrekvenspu1 ser eller kjontinuerlige bølger ved sekvensiell fremskaffelse av avstandsorienterte bipolare pulser, dvs. omfattende det å fremskaffe av standsorienterte halv-sykluspulser med alternerende motsatt polaritet, og koble pulsene til en resonatorkrets for eksetering av rad io-frekvens ose i 11 asjoner i denne, klokkefrekvensen hos resonansen til en periode 1/n av perioden mellom suksessive lignende polaritetspulser, hvor stort enn er et ulike heltall større enn 1, for der ved å fremskaffe tankresonansfrekvens-osci1lasjoner ved den n-te harminiske av hva som ville være en full periode av pulsene, og å justere verdien av n, idet bredden og amplituden av pulsene bevirker passende harmonisk forhold som ikke er beheftet med begrensninger av et forhold mellom puls og tankkrets halv-sykler idet energien derfra som tilføres tankkretsen hovedsakløig kompenserer for den grad av spredning av harmonisk oscillasjon som eksiteres i tankkretsen ved foregående puls. Foretrukne og best mulige utføre 1sesformer og detaljer vil bli omtalt i det følgende.
Opfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til de vedføyde tegningsfigurer. Fig. 1 er et kretsskjema over foretrukken utføre 1sesform for oppfinnelsen. Fig. 2 er et oscillogram av de bipolare pulser som bli fremskaffet ved foretrukne SCR-styrte utladninger fra eksitasjonspulsgeneratoren på fig. 1. Fig. 3a og 3b er sosci1logrammer av bølgeformer for henholdsvis stabil tilstand og resonator-oppbygning ved kretsen på fig. 1. Fig. 4 er et diagram som viser optimal drift som man kan oppnå ved passende pulsperiode (og bredde) og tankkrets-resonans-periode justeringer i henhold til oppfinnelsen. Fig. 5 er et oscillogram som viser resonatorstrøm og effektiv brems mot det forhold at eksitasjonsenergien overskrider graden av utnyttelse av harmonis energi i tankresonatorkretsen.
På fig. 5 er resonans 1asten eller tankkretsen i form av en induktans L-l-c med uttak som står i resonans med en kondensator bank C ved en spesiel kritisk valgt frekvens, som blir omtalt senere, med en total serie belastnings-motstand R ssom bestemmer hvor meget antennestrømmen I kan sirkulere med en gitt kraftkilde. Ved justering av den totale innbyrdes induktans L c og M skaffes der et middel til å tilpasse en gitt tank (eller resonator) taps motstand til egenskapene hos generatoren ved en spesiell frekvens. Eksitasjonen av den ne tankkrets finner sted fra en VLF-sekvens ie 11 inverterkrets G hos SCR-pu1sgenereringsan anordningen, som også vil bli beskrevet senere, og som er forbundet for å energisere tankkretsen med suksessive strømpulser i et utbrudd. Ved begynnelsen av et utbrudd vil VLF-kilden levere sine pulser til en resonator uten sirkulerende energi, og den lastmotstand som blir presentert overfor VLF-invertoren er i v i rke1 i gheten null.
Den sirkulerende resonatorkrets og den tilkoblede lastspenning som fremskaffes av VLF-kilden, bygger seg opp eksponensiellt mot sine stabile ti 1standni våer med en tidskonstand X = Q/ ff f (hvor Q er den for resonatorene eller tankkretsen innbefattet utgangsbelastinigen, f q (resonansfrekvensen som blir eksetert deri), slik tilfellet også er med den tilsynelatende lastmotstand. Et viktig trekk ved denne generator er oppførselen for dennes strømkilde under det intervall som kreves for å fylle opp resonatoren eller tankkretsen. Den skarpt avstemte resonator vil ekstrahere energi nær fg fra en hvilken som helst strømbølge som er rik på harmoniske, og som føres gjennom kobl ingsinduktoren L . I den kilde som er beskrever her, utgjør L cen del av utladningsinduktansen i en SCR push-pul1-pu1sgenerator, og motta en strøm av bipolare (f.eks. 35 juu s bredde) halv-sinus pulser eller strømpulser (dvs. pulser med alternerende motsatt polaritet). Muligheten for SCR'er til å svitsje smale, høy-strømpu1 ser effektivt ved kHz-hastigheter blir derved utnyttet, uten at man står overfor de tilhørende innretningsbegrensninger hva angår gjenopprettningstid og dv/dt. Mellom drivstrømpulsene vil resonatoren tilføre VLF-effekt til tapsmotstanden R$i analogi med klasse vakumrør-kretsdri ft. En ren sinusbølge vil bli resultatet dersom resonator-synketiden *C er mye lenger enn intervallet mellom pulsene. Ved tester over 10-30 kHz ble der oppnådd skikkelig drift med Q=200 og repetisjonshyppigheter fra 3000-6000 pulspar pr. sekund. En god omforming fra dc til VLF krever effektiv styring av pu1sgeneratortap, fordi alle drivstrømharmoniske bidrar til spredning, mens bare den harmoniske ved fg leverer nyttig utgangseffekt. Typisk vil 80 kw av en resonator effekt for 100 kw for dc inngangseffekt kunne oppnås ved disse tester.
Idet der henvises til de spesielle kretsdeta1jer av SCR pu1sgenerator høy-effekt kretsene hos resonator eks i ter ingsanordni ngen G, slik det fremgår av fig. 1, er kraftgeneratoren symmetrisk om en horisontal linje, idet den omfatter øvre og nedre symmetrisk seriekoblede mettningsdyktige induktorsvitsje styringer SCR1-L1og SCR2-2- For å forstå hvordan pu 1 sgeneratoren G
virker, skal man anta at dc-kilden med senteruttak (en halv edc på hver side) er forbundet direkte over f i 1terkondensatoren Cg, idet den er shuntet med like kondensatorer C1og C^, idet Cg^C,^, og ignorerer bremse-og låsebeskyttelseskretsene, som er
angitt til venstre på figuren. Antar man en opprinnelig positiv ladning ved forbindelsen mellom
pu1skondensatorene<C>1og C2, så vil spenningen ecpå deres forbindelse være positiv i forhold til jord E, SCR^er da forspent i foroverretning, mens SCR2 er forspent i bakoverretning .
Når SCR1blir portkoblet på, vil en halvsyklus av en sinusformet resonansutladning fra Cjfremkomme via den primære av utgangen fra transformatoren t^og den mettningsdyktige magnetiske unduktor L^ , hvor transformatorprimæren er forbundet fra forbindelsen mellom kondensatorene C. og C2til de forbindelsesmettningsdyktige induktorer L. og L2. Samtidig vil seriekombinasjonen av kondensator C2og dc-kraftforsyningen (shuntet av Cg) lade seg ut langs den samme bane, noe som tilføyer energi fra tilførselen til kretsen. Etter en halv utladningssyklus vil strømmen gjennom SCR^ reversere og SCR-j vil bli slått av (puls I på fig. 2 og 3b) noe som etterlater en engativ spenning ecved forbindelsen mellom<C>1og<C>2- Nå er SCR2
forspent i foroverretni ngen, SCR^i bakoverretning , og en liten resonansfrekvens-stømdel (Ia1på fig. 3b) sirkulerer i tanken.
Med en gang det er gått tilstrekkelig tid for SCR^til
å komme tilbake til sin isolerende tilstand kan SCR2
bli bortkoblet for å fremskaffe en motsatt rettet ut 1adningspu1s (puls II, fig. 2 og 3b) gjennom primærvinningen hos T. via induktor L2- Denne gang er det C2som har den direkte ut 1adningsbane, og C1som har
en strømpuls som føres ut fra dc-forsyni ngen. En koherent forsterkning av resonator ose i 11 asjonen vil bli resultatet dersom den annen puls fremkommer ved et ulike antall (større enn 1) av tank-frekvenshalvsykler etter den første, dvs. dersom frekvensen fg er et ulike multiplum av pu1srepetisjonsfrekvensen . Suksessiv ut 1adningspu1 ser vil møte endea større nivåer av motsatt
spenning ved fg på primærvinningen av , p.g.a. den sirkulerende strøm gjennom Lc+M. Den stabile tilstand når man når energitapet ved fg i lasten Rg mellom pulsene er nøyaktig utbalansert ved den energipuls som er ført inn i generatoren fra dc-forsyni ngen under hver utladningspuls.
Fig. 2 viser foroverspenni ngen over SCR^og pulsene for ut 1adningsstrømmen I og II gjennom primærvinningen for T1 , tatt under den stabile driftstilstand ved
fq = 18 kHz med en frekvensde1 ing på 5 (dvs. den harmoniske frekvens som tankkretsen er avstemt i forhold til, av en periode 1/5 av perioden mellom suksessive pulserl). Etter ledeperioden for SCR^under hvilken den engative strømpuls I opptrer, blir SCR^ tilbakeforspent ved kondensatorspenningen ec(t) som tilføyes den spenning som blir koblet tilbake fra tankresonatoren. Når SCR2leder for å fremskaffe den positive strømpuls II, vil spenningen bli påtrykket på nytt på SCR^. For fig.2 ble resonatorkoblingen innstillt tett oppunder den kritiske verdi hvor tilbake-forspenningen som blir påtrykket SCR^akkurat berører null ved midtpunktet av den tid som er tilgjengelig for SCR^ for å komme tilbake til normal tilstand. Eventuelle ytterligere koblet spenning ville kutte ned ti 1bake-forspenninst i den for SCR.Jtil det halve, og ville kunne bevirke at SCR1blir slått på utenom tur, noe som ville resultere
i et sammenbrudd med hensyn til kretsens drift.
Sagt generelt er det funnet at dersom tankfrekvensen avstemmes slik at perioden T^nk^' nvor T er perioden mellom suksessive like po 1 ar itets-ha1vbø1gepu1 ser I, og N er et ulike-heltal1 større enn 1 (f.eks. 3 eller 5) vil de sekvensielt opererte invertorbrytere SCR^ og SCR2eksitere en tankstrøm i suksessiv oppbygning ved en slik ahrmonisk (fig. 3), idet kobl i ngs i nduktoren l_cbevirker en 90° faseskift mellom en slik fremskaffet harmonisk strøm i tankkretsen og den harmoniske i pulsstrøm mene som benyttes for eksitering av tankkretsen.
Dette er motsetning til tidligere kjente eksiterings-kretser, f.eks. som omtalt i US patentskrift 3.786.334 hvor frekvensperioden ved hvilken tankkretsen blir avstemt for resonans, er lik den for eksitasjonspu1s-frekvensen, hvilket krever et stort antall sekvens-pulser for komplettering av fremskaffelsen den ønskade radiofrekvensbølge eller ac-puls.
I motsetning til dette muliggjør oppfinnelsen bruken av store pulser (I, II), som er anordnet på stor avstand og ikke ligger tett opptil hverandre, idet perioden for tankkretsfrekvensen er avstemt til å være I/N i forhold til eksitasjonspu1s perioden. Som angitt ovenfor er dette spesielt anvendelig med hensyn til egenskapene for SCR med hensyn til å fremskasffe korte, kraftige strømpulser med forholdsvis liten hyppighet. Eksitasjonspul s-repitisjonshastigheten blir valgt slik at eksitasjonsenergien for hver puls som påvirker tankresonatorkretsen hovedsaklig er lik og kompenserer for den energi som sprer seg i ringe osci1 lasjonene i tankkretsen som ble bevirket av den foregående eksitasjonspuls, noe som etablerer likevekt i resen av den resulterende radio-frekvenspuls omhylning. Breddejusteri ngen av hver halvsykluspuls I eller II, sammen med amplituden eller det harmoniske nr. N, vil bestemme graden av harmonisk generert strøm i taktkretsen, idet fig. 3a viser den stabile driftsti 1 stand (ved f.eks. 80 kw ved 30,35 kHz). Det skal noteres at ved denne 1 ikevektsti1 stand vil forvregning være borte fra drivpulsen, i forhold til I og II ved oppbygningsinterva1 let på fig. 3b, noe som demonstrere hvordan en tank- eller resonatorfrekvens med to ganger pulsfrekvens blir generert.
Fig. 4 er en nedtegning av den harmonbiske strøm 1^
(^ j- p) ved vinkelfrekvens LO ^ an^ som inneholdes i en strøm av bipolare, en-ampere ha 1 vs inusformede pulser med basisbredde 77" I P sekunder og som opptrer ved en vinkelhastighet ^tank^11'dvs"med en nyPPi9ne't P<* en pulsrepetisjonssyklus for hver N tankfrekvenssyklus. Ved multiplikasjon med -~<z>~- n v^ c'en vertikale akse representere apmerene for den harmoniske strøm for hver ampere pulsstrøm, nedtegnet mot forholdet mellom tankfrekvensen ( AJ tank og pu 1 sbreddefrekvensen £c/<>>puls.
Denne nedtegning som er den Nte kofisient i en Fourier-kosinus rekkeekspansjon av pu1sstrømmen, gir en første aproksimasjon m.h.t. den harmoniske strøm som en pu1sgenerator kan levere til en last som har resonans ved ^tank' ^r der fo^kommerr energi ved W ank som sirkulerer i lasttanken, vil der bli fremskaffet en spenning over tankkob1 ingsimpedansen, som motsetter eg gjennomstrømningen av harmonisk strøm, noe som gir en tendens til å redusere dennes størrelse under den beregnede verdi ^("^"p"-)09fremskaffer en fordreining av basispulsen. Denne fordreining er tydelig på fig. 3a, tatt med et forholdtank^<<>"U"pulsp^ ca* 2,1 .
Forhold på 0,7 og 2,1 er blitt avtegnet på aksen^an^/LQ pUjsf°r å vise et symmetrisk tank-frekvens område
på 3:1, innenfor hvilket IN (-^-4--)> 0,61. Ved beregning kan generatoren betjenes over et 10-30 kHz område dersom bas ispu1sfrekvensen blir innsti1lt på 14,3 kHz. Den absolutte maksimale tankfrekvens som kan genereres vil vær 3x14,3=42,9 kHz.
I henhold til oppfinnelsen vil den harmoniske strømamp1 itude i tankkretsen bli styrt ved innstillingen av pulsstrøm amplitude, pulsbredde og den harmoniske divisor " N". Spesielt skaffer oppfinnelsen den muliighet å operere over et bånd av tankresonansfrekvenser med en eneset generatorpu1sbredde, rett og slett ved å endre pu1srepetisjonsfrekvensen og eventuelt basisdivisor "N". Hvorvidt generatorpu1sbredden er tilpasset, overlapper eller underlapper, resonator ha 1 vsyk1usen spiller ingen rolle materiellt, slik det fremgår av kurven på fig. 4.
Det skal noteres at resonanstankkretsen kan betraktes som å være innbefattet som en del av generatore, i steden for i lasten, i hvilket tilfelle der fremskaffes en sinus-bølge generator som kan drive en hvilken som helst type last, selv en annnen resonans belastning, f.eks. en VLF-antenne. Bruken av mer enn en resonatortank vil dessuten forbedre kvaliteten av den sinusbølge som leveres til belastningen, ved reduksjon av sidebåndinnholdet ved pulsrepetisjons-frekvensgarmoni ske av orden N-1 og N+1. Jo mindre Q for resonatoren er belastet, jo mer fremtredende vil sidebåndene være.
Tidlig i oppfy11ningsinterva11 et vil utladet energi fra dc-forsyningen komme inn i pu1sgeneratorkretseng meget raskere enn harmonisk energi kan leveres til tankresonatoren. Dersom kondensatorspenningen ec(t) forblir uten begrensning, vil den bygge seg opp til skadelige nivåer ette bare noen få utladninger. Bremsekretsen, som er betegnet slik på fig. 1, oppretter en spenningsgrense for de (symmetrisk) positive og negative ekskursjoner av e (t), utover hvilken noe av utladningsstrømmen blir matet tilbake til kraftforsyningen. Bremsenivået innstilles ved et vultippel av halvparten av tilførselspenningen ved hjelp av en autotransformator T2med lav lekkasje og bremsedioder D^og D2- Når
ec(t) passerer den positive terskel under en utladning gjennom SC<R>2og<L>2, vil dioden D2lede og avlede noe av pulsstrømmen gjennom T2og inn i den øvre dc-forsyning. Strømmen ut av ecbli ført tilbake til ut 1 adn i ngs s 1 øyf en via l_4til C2, og via den nedre dc-forsyning og Lg til C^.
På fig. 5 er der vist en 18 kHz strøm som sirkulerer i tankresonatoren, idet strømmen passerer fra punktet ecinn i bremsetransformatoren. Sistnevnte strøm har vist seg å være meget nyttig som avstemningsindikator. En begrensning av kondensatorspenningen vil også begrense pu 1 sut 1 adningsstrømmen gjennom hoved SCR'ene, slik at for lastimpedanser ned til en kortslutning, vil den bremsede pu1sgenerator oppføre seg som en strømkilde.
Pulsgeneratorkretsen i følge fig. 1 er også av verdi overfor den feiltilstand som kalles "latch-up" eller "shoot-through", hvor både SCR., og SCR2leder samtidig, hvilket innebærer en forbikobling av hoved dc-forsyni ngen. Latch-up kan påskyndes ved falsk trigging som fremskaffes i portkoblingslogikken, transienter som bevirker gjennombrudd i en ikke-ledende SCR, degradering av SCR blokkerings karakteristikker fra for høy sjikttemperatur, etc. Strømbegrensende sikringer i dc-tilførsel1 injene kan gis en slik størrelse at de åpner før SCR'ene blir skadet, og skaffer et nyttig endelig forsvar mot latch-up. Bryderiet og utgiftene med skifte av sikringer kan være betydelig, spesielt under utviklingen av en ny krets.
Kretsen på fig. 1 benytter en meget effektiv latch-up begrenser som forklart i US patentskrift 3.832.573. SCR-pu1sgeneratoren blir isolert fra dc-kraftforsyni ngen ved koblede spoler lg og L^, hvis totale seri-induktans, innbefattet den ytterligere inbyrdes induktans, er flere ganger den for ut 1adningsinduktorene L., og L2- Samtidig leding av SCR., og SCR2
bevirker at den store f ilterkondensatoren Cg utlader seg under resonans gjennom L1og L2, og initierer en gjenoppladning ac CR fra kraftforsyningen via Lg og L4. Dersom tapene re lave og Lg + L^>_5^L1+L2^vi 1 utladningsstrømmen gjennom SCR,, og SCR2reversere retning og klarere feilen. Kondensatoren Cg vil da utlade seg under resonans fra en noe negativ polaritet mot toganger den normale tilførselsspenning, et potensiellt farlig nivå.
De koblede spoler L^+L. er forsynt med respektive kompanjongvinninger L 1 og L 1 slik det fremgår av fig.
1, for å fremskaffe et spennings-oppgraderingsforhold ' 71 ' med hensyn til den totale spenning som påtrykkes det koblede spolepar Lg+L4- En diode Dg i serie med oppgraderingsvinningen er forbundet slik at ved normal drift vil tilbakeforspenningen for E^ bli påtrykket. Etter en latch-up, nå gjenoppladni ngen av Cg skrider frem ut over det vanlige driftsnivå av E^ til et høyere nivå E^c+ A , vil en spenning etter 71 å fremkomme ober oppgrader ings-v i nn i ngen . Dioden Dg vil lede når 7[ A overskrider E^ , hvilket vil overføre konedsatorens gjenoppladnings strøm fra L3+L4til oppgraderingsvinningen og derved avslutte gjenopp-ladningen av Cg. Strømmen i oppgraderingsvinningen blir ført inn i kraftforsyningen, og vil snart i rampeform avta mot null. En spenningsavfølingskrets over Cg detekterer når latch-up finner sted og forhindrer at SCR blir portkoblet inntil feilen er klarert og gjenoppladningstransienten dør ut.
Der foreligger en konflikt i kretsen på fig. 1 mellom bremsekretsen T2, D1 og D2og latch-up
beskyttelsessystemet. For best mulig bremsing bør man minimalisere kretsen induktansen i banen e , T0, D0,
c 2 2 L4 rundt den øvre kondensator C2, og i den tilhørende bane til den nedre side av C, via den nedre dc-forsyning og Lg.
Men for å få lutch-up beskytte 1seskreten til å virke, trenger man Lg + L4>(L1+ L2 ), slik det tidligere er angitt, ved innbyrdes kobling av spolene Lg og L4på
den måte som er vist ved prikkene på fig. 1. Den ekstra gjensidige induktans 2Mg4blir tilføyet se 1 v induktansen L3 + L4 for den serie-utladningskret modus som benyttes
ved latch-up. Enda bedre blir det m.h.t. bremsing, dersom (like) returstrømmer til (like) kondensatorer C, og<C>2gjennom henholdsvis<L>4og L blir ført gjennom
den koblede sammenstilling i samme retning, slik at den (uønskede) totale induktans som blir lagt til bremsekretsen, blir redusert ved den innbyrdes kobling
med
For det vanlige tilfelle når sel v induktansene Lg og
L^er like, vil det resultere i at den effektive "latch-up" induktans er flere ganger større enn "bremse" induktansen for innbyrdes kobling.
Ytterligere modifikasjoner vil også forekomme, hvilke vil være innlysende for fagfolk på området, og slike variasjoner menes å falle inn under den foreliggende oppfinnelses område, slik det er nærmere definert i patentkravene.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte for eksitering av en resonanskrets for fremskaffelse av en av radiofrekvenspulsene og kontinuerlige bølger, omfattende å fremskaffe avstandsorienterte halvsyklus pulser med alternerende motsatt polaritet, å koble pulsene til en resonatorkrets for deri å eksitere radiofrekvensosci1 las joner, å
avstemme frekvansen for resonanskretsen til en periode som er 1/N i forhold til perioden mellom suksessive like polaritetspulser, hvor N er et ulike-heltal1 større enn 1. for derved å generere osci 1 lasjoner ved den N1 te harmoniske av hva som ville ha vært en full periode av pulsene, og å justere verdien av N og den faste bredde og amplitude av pulsene for å fremskaffe passende harmoniske ■relasjoner av pulsrepetisjonsfrekvens og den harmoniske osci 1 lasjonsfrekvens som eksiteres i resonanskretsen , uten. den begrensning m.h.t. en relasjon mellom puls- og resonanskretshalv syklusene, idet den energi som tilføres resonanskretsen hovedsaklig komenserer for den grad av spredning av harmonisk oscillasjon som eksiteres i resonanskretsen av den foregående puls.
2.. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at bredden av halvsyklus pulsene er liten sammenlignet med bredden mellom suksessive pulser.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved atfremskaffe1 sen av pulsene, blir styrt fo å forhindre eneergiakkumuler ing deri raskere enn den harmoniske spredning i tankkretsen.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at genereringen av pulsene bli utført ved sekvensiell påvirkning av SCR-sv i tsjekretser og mettningsdyktige magnetiske kretser.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at SCR-driften blir forhindret under varigheten av en eventuell latch-up feil.
6. Apparat for fremskaffelse av en av radiofrekvens-pulser og kontinuerlige bø lger, omfattende i kombinasjon organer for generering av sekvensielt avstandsorienterte halvsyklus pulser med alternerende motsatt polaritet, organer for sammenkobling av pulsene med tankresonatorkrets organer for eksitering av samme til oscillasjon, organer for avstemning av frekvensen i resonatorkrets organene for å bevirke at disse oscillerer ved en harmonisk frekvens med periode 1/N i forhold til perioden mellom suksessive pulser med samme polaritet, samt organer for justering av bredde og amplitude av pulsene for å bevirke at deres energi påføres resonatorkrets organene for hovedsakligå kompansere for grasden av spredning av harmonisk isci1lasjon som eksiteres i tankresonatorkrets organene av den foregående puls.
7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at verdien N velges som enten 3 eller 5.
8. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at genererings-organene omfatter en push-pull sekvensiell SCR-styrt magnetisk pu1sgenererings krets.
9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved atbremseorganer er anordnet og forbundet med den SCR-styrte generatorkrets for å forhindre at der deri akkumuleres energi raskere enn den harmoniske spredning i tankkrets organene.
10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at der er anordnet organer for å forhindre latch-up feil hvor SCR'ene leder samt idig.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/929,754 US4767999A (en) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | Method of and apparatus for radio-frequency generation in resonator tank circuits excited by sequential pulses of alternately opposite polarity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO872078D0 NO872078D0 (no) | 1987-05-18 |
| NO872078L true NO872078L (no) | 1988-05-13 |
Family
ID=25458397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO872078A NO872078L (no) | 1986-11-12 | 1987-05-18 | Fremgangsmaate og apparat for fremskaffelse av radiofrekvenser i antenneresonanskretser eller lignende, ved eksitering med sekvensielle pulser. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4767999A (no) |
| EP (1) | EP0271174B1 (no) |
| CN (1) | CN1010914B (no) |
| AU (1) | AU595880B2 (no) |
| CA (1) | CA1292045C (no) |
| DE (1) | DE3750541T2 (no) |
| ES (1) | ES2065887T3 (no) |
| IN (1) | IN170946B (no) |
| NO (1) | NO872078L (no) |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4942393A (en) * | 1988-05-27 | 1990-07-17 | Lectron Products, Inc. | Passive keyless entry system |
| GB9402545D0 (en) * | 1994-02-10 | 1994-04-06 | Magstim Co Ltd | Magnetic stimulators |
| US7137980B2 (en) | 1998-10-23 | 2006-11-21 | Sherwood Services Ag | Method and system for controlling output of RF medical generator |
| US7901400B2 (en) | 1998-10-23 | 2011-03-08 | Covidien Ag | Method and system for controlling output of RF medical generator |
| US7364577B2 (en) | 2002-02-11 | 2008-04-29 | Sherwood Services Ag | Vessel sealing system |
| JP3655589B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2005-06-02 | シマヅ リサーチ ラボラトリー(ヨーロッパ)リミティド | 無線周波数共振器 |
| US7044948B2 (en) | 2002-12-10 | 2006-05-16 | Sherwood Services Ag | Circuit for controlling arc energy from an electrosurgical generator |
| CA2524289C (en) | 2003-05-01 | 2016-01-19 | Sherwood Services Ag | Method and system for programming and controlling an electrosurgical generator system |
| EP1676108B1 (en) | 2003-10-23 | 2017-05-24 | Covidien AG | Thermocouple measurement circuit |
| US7396336B2 (en) | 2003-10-30 | 2008-07-08 | Sherwood Services Ag | Switched resonant ultrasonic power amplifier system |
| US7131860B2 (en) | 2003-11-20 | 2006-11-07 | Sherwood Services Ag | Connector systems for electrosurgical generator |
| US7628786B2 (en) | 2004-10-13 | 2009-12-08 | Covidien Ag | Universal foot switch contact port |
| US9474564B2 (en) | 2005-03-31 | 2016-10-25 | Covidien Ag | Method and system for compensating for external impedance of an energy carrying component when controlling an electrosurgical generator |
| US8734438B2 (en) | 2005-10-21 | 2014-05-27 | Covidien Ag | Circuit and method for reducing stored energy in an electrosurgical generator |
| US7947039B2 (en) | 2005-12-12 | 2011-05-24 | Covidien Ag | Laparoscopic apparatus for performing electrosurgical procedures |
| US9186200B2 (en) | 2006-01-24 | 2015-11-17 | Covidien Ag | System and method for tissue sealing |
| US8147485B2 (en) | 2006-01-24 | 2012-04-03 | Covidien Ag | System and method for tissue sealing |
| US7972328B2 (en) | 2006-01-24 | 2011-07-05 | Covidien Ag | System and method for tissue sealing |
| CA2574934C (en) | 2006-01-24 | 2015-12-29 | Sherwood Services Ag | System and method for closed loop monitoring of monopolar electrosurgical apparatus |
| US8685016B2 (en) | 2006-01-24 | 2014-04-01 | Covidien Ag | System and method for tissue sealing |
| CA2574935A1 (en) | 2006-01-24 | 2007-07-24 | Sherwood Services Ag | A method and system for controlling an output of a radio-frequency medical generator having an impedance based control algorithm |
| US7513896B2 (en) | 2006-01-24 | 2009-04-07 | Covidien Ag | Dual synchro-resonant electrosurgical apparatus with bi-directional magnetic coupling |
| US8216223B2 (en) | 2006-01-24 | 2012-07-10 | Covidien Ag | System and method for tissue sealing |
| US7651493B2 (en) | 2006-03-03 | 2010-01-26 | Covidien Ag | System and method for controlling electrosurgical snares |
| US7651492B2 (en) | 2006-04-24 | 2010-01-26 | Covidien Ag | Arc based adaptive control system for an electrosurgical unit |
| US7794457B2 (en) | 2006-09-28 | 2010-09-14 | Covidien Ag | Transformer for RF voltage sensing |
| US8777941B2 (en) | 2007-05-10 | 2014-07-15 | Covidien Lp | Adjustable impedance electrosurgical electrodes |
| US7834484B2 (en) | 2007-07-16 | 2010-11-16 | Tyco Healthcare Group Lp | Connection cable and method for activating a voltage-controlled generator |
| US8216220B2 (en) | 2007-09-07 | 2012-07-10 | Tyco Healthcare Group Lp | System and method for transmission of combined data stream |
| US8512332B2 (en) | 2007-09-21 | 2013-08-20 | Covidien Lp | Real-time arc control in electrosurgical generators |
| CN101411625B (zh) * | 2007-10-15 | 2012-07-25 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 超声系统双极性脉冲调制发射方法 |
| US8409186B2 (en) | 2008-03-13 | 2013-04-02 | Covidien Lp | Crest factor enhancement in electrosurgical generators |
| US8226639B2 (en) | 2008-06-10 | 2012-07-24 | Tyco Healthcare Group Lp | System and method for output control of electrosurgical generator |
| US8377053B2 (en) | 2008-09-05 | 2013-02-19 | Covidien Lp | Electrosurgical apparatus with high speed energy recovery |
| US8287529B2 (en) | 2008-09-05 | 2012-10-16 | Tyco Healthcare Group Lp | Electrosurgical apparatus with high speed energy recovery |
| US8262652B2 (en) | 2009-01-12 | 2012-09-11 | Tyco Healthcare Group Lp | Imaginary impedance process monitoring and intelligent shut-off |
| US9522039B2 (en) | 2009-03-11 | 2016-12-20 | Covidien Lp | Crest factor enhancement in electrosurgical generators |
| US7956620B2 (en) * | 2009-08-12 | 2011-06-07 | Tyco Healthcare Group Lp | System and method for augmented impedance sensing |
| US8685015B2 (en) * | 2009-09-24 | 2014-04-01 | Covidien Lp | System and method for multi-pole phase-shifted radio frequency application |
| US9028481B2 (en) | 2011-01-05 | 2015-05-12 | Covidien Lp | System and method for measuring current of an electrosurgical generator |
| CN102594301B (zh) * | 2012-01-16 | 2014-07-30 | 深圳市艾尔曼医疗电子仪器有限公司 | 一种高电位谐波发生电路 |
| US9270202B2 (en) | 2013-03-11 | 2016-02-23 | Covidien Lp | Constant power inverter with crest factor control |
| US9283028B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-15 | Covidien Lp | Crest-factor control of phase-shifted inverter |
| US10729484B2 (en) | 2013-07-16 | 2020-08-04 | Covidien Lp | Electrosurgical generator with continuously and arbitrarily variable crest factor |
| US10610285B2 (en) | 2013-07-19 | 2020-04-07 | Covidien Lp | Electrosurgical generators |
| US9872719B2 (en) | 2013-07-24 | 2018-01-23 | Covidien Lp | Systems and methods for generating electrosurgical energy using a multistage power converter |
| US9655670B2 (en) | 2013-07-29 | 2017-05-23 | Covidien Lp | Systems and methods for measuring tissue impedance through an electrosurgical cable |
| US11006997B2 (en) | 2016-08-09 | 2021-05-18 | Covidien Lp | Ultrasonic and radiofrequency energy production and control from a single power converter |
| US12226143B2 (en) | 2020-06-22 | 2025-02-18 | Covidien Lp | Universal surgical footswitch toggling |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3720883A (en) * | 1971-07-19 | 1973-03-13 | Bell Telephone Labor Inc | Tuned oscillator circuit for providing a rotating magnetic field |
| US3786334A (en) * | 1971-08-12 | 1974-01-15 | Megapulse Inc | Magnetic pulse compression radio-frequency generator apparatus |
| US3711725A (en) * | 1971-08-23 | 1973-01-16 | Megapulse Inc | Apparatus and method for radio-frequency pulse generation in tuned radio-frequency loads |
| US3889263A (en) * | 1973-11-15 | 1975-06-10 | Megapulse Inc | Radio-frequency pulse generation system and method |
| US4118677A (en) * | 1974-12-05 | 1978-10-03 | Continental Electronics Manufacturing Company | Pulse width modulating circuit |
| DE2733145C2 (de) * | 1977-07-22 | 1982-09-30 | Horizont Gerätewerk GmbH, 3540 Korbach | Elektrische Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsen für Elektrozaungeräte |
-
1986
- 1986-11-12 US US06/929,754 patent/US4767999A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-05-13 AU AU72796/87A patent/AU595880B2/en not_active Ceased
- 1987-05-13 DE DE3750541T patent/DE3750541T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-13 EP EP87304235A patent/EP0271174B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-13 ES ES87304235T patent/ES2065887T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-14 IN IN417/DEL/87A patent/IN170946B/en unknown
- 1987-05-18 NO NO872078A patent/NO872078L/no unknown
- 1987-05-23 CN CN87103746A patent/CN1010914B/zh not_active Expired
- 1987-08-26 CA CA000545372A patent/CA1292045C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1292045C (en) | 1991-11-12 |
| EP0271174A2 (en) | 1988-06-15 |
| IN170946B (no) | 1992-06-20 |
| CN87103746A (zh) | 1988-12-14 |
| DE3750541D1 (de) | 1994-10-20 |
| EP0271174B1 (en) | 1994-09-14 |
| US4767999A (en) | 1988-08-30 |
| DE3750541T2 (de) | 1995-05-04 |
| AU7279687A (en) | 1988-05-19 |
| EP0271174A3 (en) | 1989-06-07 |
| CN1010914B (zh) | 1990-12-19 |
| ES2065887T3 (es) | 1995-03-01 |
| NO872078D0 (no) | 1987-05-18 |
| AU595880B2 (en) | 1990-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4767999A (en) | Method of and apparatus for radio-frequency generation in resonator tank circuits excited by sequential pulses of alternately opposite polarity | |
| US5359180A (en) | Power supply system for arcjet thrusters | |
| US5019954A (en) | AC/DC conversion with reduced supply waveform distortion | |
| EP2124346B1 (en) | Amplifier providing power recovery from a narrow-band antenna | |
| US3711725A (en) | Apparatus and method for radio-frequency pulse generation in tuned radio-frequency loads | |
| JPS6318424B2 (no) | ||
| WO1990012478A1 (en) | Adaptive resonant ballast for discharge lamps | |
| NO318837B1 (no) | Fremgangsmate og krets for resonansinversjon | |
| US3436641A (en) | Solid state static frequency multipliers | |
| AU675399B2 (en) | Switched-inverter modulator | |
| NO141237B (no) | Generatoranordning for radiofrekvente pulser | |
| US8648608B2 (en) | VLF test generator | |
| US3212023A (en) | Digital stabilized master oscillator with auxiliary high frequency loop | |
| US5969439A (en) | Pulse generator apparatus for RF pulse generation in tuned loads including series regulation and capacitor clamping method therefor | |
| GB1109779A (en) | Electrical energy converter | |
| US3002113A (en) | Pulse forming apparatus | |
| US3538417A (en) | Bridge type frequency converter | |
| KR100686440B1 (ko) | 단일 위상 동기 루프-회로를 이용한 다중대역 주파수 발생기 | |
| JPS59117470A (ja) | 電力制御回路 | |
| Hofmeister et al. | The RF system and matching procedure for ASDEX and ASDEX Upgrade | |
| US1744711A (en) | Radio transmitting system | |
| JPH01222318A (ja) | 無効電力補償装置のインバータ制御方法 | |
| US3268794A (en) | Intermediate-frequency electric power generating apparatus | |
| US2442258A (en) | Control circuits for high-frequency electronic converters | |
| WO1980001332A1 (fr) | Methode et dispositif de correction de dephasage dans un klystron d'amplification a multi-cavites |