3.8. КРИТЕРИЙ ОСУЩЕСТВИМОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Для определения общего направления, в котором целесообразно вести проектирование ИТ, полезно иметь простое и наглядное соотношение, связывающее искажения трансформированного импульса с параметрами трансформаторной цепи и параметрами собственно ИТ. Такого рода связь можно составить в разных формах, однако естественно требовать, чтобы ею учитывались особенности проектируемого объекта. Характерное свойство ИТ состоит в том, что уменьшение вносимого им удлинения фронта импульса примерно пропорционально увеличивает снижение напряжения на вершине и наоборот. Таким образом, произведение этих составляющих искажения формы импульса примерно постоянно и поэтому может служить в качестве искомого соотношения.

Так как нелинейные свойства сопротивления нагрузки приводят к уменьшению главных видов искажения импульса — искажений фронта и вершины, указанное произведение естественно составить для искажений при линейной нагрузке, заведомо максимальных. Этим будет повышена надежность последующих оценок: и выводов, а также обойдены трудности, связанные с учетом влияния нелинейных свойств нагрузки на искажения фронта импульса.

Из формул (3.15), (3.18) и (3.32) получим следующее выражение:

Как искажения фронта, так и искажения вершины всегда нежелательны. Исключительно по причине невозможности полного устранения искажений приходится требовать только их ограничения некоторыми, технически приемлемыми значениями. Поэтому возможны две постановки задачи о проектировании ИТ.

В первой постановке, когда по тем или иным причинам требуются возможно малые искажения формы импульса, цель задачи состоит в получении минимума произведения составляющих искажения. Здесь произведение искажений (3.53) выступает в роли целевой функции и эту функцию необходимо минимизировать. Однако значения параметров и определены свойствами генератора, соединительных цепей, нагрузки и требованиями к выбросу на фронте импульса. Поэтому минимизация целевой функции возможна только за счет уменьшения коэффициента рассеяния о. Таким образом, решение задачи в этом случае — выбор конструкции ИТ с минимальным коэффициентом рассеяния.

Возможности уменьшения коэффициента рассеяния ИТ ограничены техническими причинами. Поэтому в практике проектирования ИТ исходными данными обычно оговариваются допустимые, т. е. ограниченные по максимуму, искажения; решение задачи минимизации всегда желательно. Таким образом, задача проектирования ИТ во второй постановке — получение ограниченных исходными данными искажений. При заданных а, и 5 эта задача сводится к выбору коэффициента рассеяния ИТ с помощью неравенства

Этим неравенством накладывается ограничение на обобщенную электромагнитную характеристику ИТ — коэффициент рассеяния. Поэтому соотношение (3.54) можно рассматривать как критерий осуществимости ИТ с заданными параметрами искажений трансформированного импульса при заданных параметрах трансформаторной цепи.

Следовательно, в данном случае задача проектирования ИТ состоит в выборе конструкции, удовлетворяющей этому критерию.

Из рассмотрения целевой функции (3.53) видно, что при емкостной реакции трансформаторной цепи значение функции всегда больше, чем при индуктивной. Поэтому безусловно целесообразно стремиться к созданию условий, при которых трансформаторная цепь обладала бы именно индуктивной реакцией. При индуктивной реакции и а также с учетом формул (3.23) и (3.32) выражения для целевой функции и критерия осуществимости упрощаются и принимают вид

Сравнение формул (3.20), (3.53) и графиков на рис. 3.11 показывает, что целевая функция имеет минимальное значение при тех же коэффициентах затухания, при которых искажения фронта импульса минимальны. Таким образом, выбор установленных ранее оптимальных значений коэффициента затухания получает дополнительное обоснование.