Блок управления модулятором добротности твердотельного лазера

Выбор и обоснование блок-схемы системы управления

Система управления зарядом должна зарядить накопительную емкость батареи до напряжения, определяющего энергию накачки и поддерживать это напряжение с достаточной степенью точности. Для запуска лампы накачки, которая вырабатывает импульс света, который и превращает активный элемент лазера в элемент, способный усиливать проходящий через него свет определенной длины волны.

Импульсный режим работы лазера (по накачке) определяет особенности управления электрооптическим (или другим типом) модулятора добротности. Достаточный уровень усиления активной среды достигается через некоторое, вполне определенное время. Поэтому необходимо задержать появление первого импульса модуляции добротности на время задержки необходимое для установления свойств активного элемента лазера (коэффициента усиления) на заданном уровне.

Лазер с импульсной модуляцией добротности состоит из системы управления модулятором (СУМ):

Выберем следующую схему управления СУМД:

. Запускающий импульс с внешней схемы.

. Ждущий мультивибратор (генерирует импульс задержки начала режима работы).

. Ждущий мультивибратор (генерирующий импульс работы).

. Контур ударного возбуждения (генерирует синусоиду заданной частоты).

. Триггер Шмитта (преобразует синусоиду в прямоугольные импульсы).

.Ждущий мультивибратор(генерирует управляющие импульсы заданной частоты и длины).

СУМД должна давать следующие временные диаграммы работы лазера в режиме "пачки" импульсов (Рис. 1, 2, 3, 4 и 5):

Рис. 1. Импульс запуска накачки

Рис. 2. Интенсивность накачки

Рис. 3. Строб задержки первого импульса модуляции добротности

Рис. 4. Строб работы в режиме "пачки" импульсов

Рис. 5. Импульсы модуляции

Расчёт первого ждущего мультивибратора с эмиттерной связью (строб задержки)

Рис. 6. Схема ждущего мультивибратора с эмиттерной связью (строб задержки)

Мультивибратор с эмиттерной связью в данной схеме (Рис. 6) применяется как ждущий генератор импульсов прямоугольной формы с заданной длительностью.

В данной схеме запуск производится от генератора прямоугольных импульсов V1 импульсом амплитудой 8 [В] и длительностью 10 [мкс].

В исходном состоянии транзистор T1 закрыт, а транзистор T2 открыт и находится в режиме насыщения, что достигается выбором сопротивлений R1, R2, Re. Конденсатор С заряжен до максимального значения. При поступлении запускающего импульса происходит опрокидывание схемы, в результате чего T2 закрывается, а T1 переходит в режим насыщения. В наступившем неустойчивом состоянии происходит разряд конденсатора частью коллекторного тока транзистора T1, протекающего через сопротивление R, источник напряжения VEK, и сопротивление Re. При разрядке конденсатора происходит снижение потенциала базы транзистора T2 по экспоненциальному закону, после чего происходит возврат схемы в начальное состояние.

Определяем параметры схемы.

Коллекторное напряжение определяется из условия, что

. Выбираем .

Выбор типа транзистора производится из условий:

максимально допустимое коллекторное напряжение больше или равно Ek;

время TF должно быть того же порядка, что и допустимое время включения и выключения транзистора.

Анализируя базу данных биполярных транзисторов можно выбрать транзистор КТ630А

Характеристики транзистора КТ315А

Допустимый ток коллектора

Максимальный ток коллектора

Сопротивление эмиттера

Сопротивление базы

30

120

90

0,1

0,00025

10

10

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Похожые стьтьи по экономике

Работа нелинейного локатора
Работа нелинейного локатора основана на свойстве полупроводниковых элементов при облучении их зондирующим СВЧ сигналом переизлучать вторую и третью гармоники этого сигнала. Максимальный ...

Анализ линейной электрической цепи во временной и частотной областях. Расчет и построение отклика аналогового фильтра на сигнал
Большинство сигналов имеют аналоговую природу, то есть изменяются непрерывно во времени и амплитуде и могут принимать любые значения на некотором интервале. Одним из методов обработки ...

Применение микропроцессоров в устройствах электроснабжения железных дорог
Система электроснабжения электрифицированных железных дорог должна надежно и бесперебойно снабжать электроэнергией устройства электрической тяги. Аппаратурой автоматики и телемеханики оборудуют тяговы ...

Разделы

© 2019 - www.frontinformatics.ru