3.5. ИСКАЖЕНИЯ СРЕЗА ИМПУЛЬСА

После окончания импульса генератора в трансформаторной цепи возникает сложный переходный процесс, обусловленный тем, что к моменту окончания импульса во всех индуктивностях и емкостях трансформаторной цепи накопилась некоторая магнитная и электрическая энергия. Сложность переходного процесса связана с большим числом и распределенным характером параметров ИТ. Однако с еще большим основанием, чем при рассмотрении искажений фронта и вершины, задача исследования искажений среза импульса может быть упрощена до уровня математической модели трансформаторной цепи в виде дифференциального уравнения второго порядка. Это связано со следующими обстоятельствами.

Переходный процесс в трансформаторной цепи после окончания импульса генератора определяется параметрами тех же структурных элементов схемы замещения, которые влияют на форму фронта и вершины. Поскольку искажения фронта и вершины являются главными факторами, определяющими возможность применения ИТ, все структурные элементы схемы замещения выбираются так, чтобы эти искажения не превысили некоторых допустимых значений. Таким образом, параметры элементов схемы замещения определены требованиями к искажениям фронта и вершины и степень искажений среза оказывается производной величиной. Вследствие этого можно ставить задачу лишь установления фактических искажений среза и, в случае необходимости, уменьшения их такими методами, которые не увеличили бы искажений фронта и вершины. С другой стороны, искажениям среза обычно вообще придается второстепенное значение, так как они возникают после окончания рабочего цикла процессов в нагрузке и поэтому не могут оказать особого влияния на функционирование импульсного устройства. Если их влияние все же значительно, то его можно устранить или ослабить введением в трансформаторную цепь различного рода корректирующих двухполюсников. В связи с изложенным схему замещения трансформаторной цепи для исследования искажений среза импульса можно представить в упрощенном виде, приведенном на рис. 3.27.

Переходный процесс в схеме на рис. 3.27 после окончании импульса описывается решением следующего, также нормированного по времени и напряжению

нелинейного дифференциального уравнения второго порядка:

Рис. 3.27. Схема замещения трансформаторной цепи для анализа искажений среза импульса

При т. е. при линейной нагрузке, нелинейное уравнение (3.33) преобразуется в линейное:

Решение этого уравнения имеет следующий вид:

Построенные по этим формулам зависимости приведены на рис. 3.28. Из формул и рисунка видно, что с увеличением коэффициента 61 длительность среза и амплитуда выброса напряжения на срезе уменьшаются. Приближенно длительность среза можно рассчитывать по формуле

Где - относительная длительность среза, полученная из графиков на рис. 3.28 при соответствующем значении коэффициента 61 и взятая между оговоренными уровнями напряжения.

При нелинейной нагрузке вследствие уменьшения со временем напряжения на нагрузке сопротивление нагрузки увеличивается, и тем сильнее, чем выше нелинейность нагрузки. Вследствие этого разряд емкости С через сопротивление нагрузки замедляется, длительность среза увеличивается. Весьма приближенно можно считать, что увеличение ее пропорционально Поэтому длительность среза

при нелинейной нагрузке можно определять, увеличивая в раз длительность среза для Линейной нагрузки, рассчитанную по формуле (3.40).

Рис. 3.28. Переходные процессы на срезе трансформированного импульса при линейной нагрузке

Отметим, что при отсутствии емкости С в трансформаторной цепи нелинейные свойства сопротивления нагрузки, наоборот, ускоряют переходный процесс на срезе и длительность среза уменьшается.