一种回旋行波管热测打火门限动态调整电路的制作方法

1.本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种回旋行波管热测打火门限动态调整电路。


背景技术：

2.回旋行波管作为一种工作在毫米波频段的大功率真空电子器件，它通常具有功率大、频带宽、增益高等一系列特点。在雷达、毫米波通信、电子对抗等领域都得到了广泛的应用。
3.回旋行波管的测试阶段主要由老炼阶段、调试阶段、工作阶段这样三个阶段组成。
4.a、回旋行波管老炼阶段需要可控的较强的打火能量来快速烧掉电极上的毛刺与污染物。回旋行波管老炼阶段是对回旋行波管的阴极进行电流激活，使阴极具有充分而稳定的发射电子能力，达到额定工作电流；在此基础上提高回旋行波管的耐压性能，让可能出现的打火在老炼过程中尽可能打完；同时也利用其中的电流对电极去气，这些多余的气体最终会被回旋行波管附带的钛泵抽走。回旋行波管电极间电压差非常高，电极之间容易产生高压击穿或者绝缘体表面漏电击穿，原因主要在于：电极表面粗糙或存在毛刺或污染物，在电极极间高电压情况下，局部电场增强而发生尖端放电。在老炼过程种打高压的目的就是通过反复的火花击穿能量烧掉电极上的毛刺或污染物，从而提高管子的耐压能力。
5.b、回旋行波管调试阶段需要根据测试反馈数据动态调整打火能量。回旋管调试阶段，在回旋行波管输入窗提供了前级微波信号输入，发生打火的原因不再是单纯的电极间击穿，还可能是参与气体电离雪崩效应、高频段互作用异常、或微波反射引起状态异常等原因。前者仍需要一定打火能量去除毛刺等尖端放电因素，后者需要降低打火能量避免引起管子发生物理损伤。根据部署在回旋行波管测试系统中的各传感设备，对管内真空度、打火电流幅值、打火电流脉宽、微波输出检波、微波输出频谱等进行检测，动态判定和调整最适合当前回旋行波管调试阶段的打火能量。
6.c、回旋行波管工作阶段需要尽可能降低打火能量。回旋行波管老炼和调试完成后，按照设计的工作状态工作，此时应避免任何原因引起的微波打火，当无法避免时，应该由保护单元尽可能快速切断打火能量，保护回旋行波管和系统。
7.目前传统方法一般通过打火过流保护电路，达到过流门限就切断高压电源调制器，保护回旋行波管不受持续过流导致的损坏，同时具有一定的打火老炼效果。但是，该门限值为固定值，这种传统方法无法灵活调整过流门限值，一方面并不具备快速老练的效果，另一方面在调试阶段和工作阶段无法快速保护，尽可能快速切断打火能量，保护回旋行波管和系统.


技术实现要素：

8.针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种回旋行波管热测打火门限动态调整电路。
9.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
10.一种回旋行波管热测打火门限动态调整电路，包括动态基准判断电路、动态基准设置电路、打火电流采样电路、电压比较器电路和过流保护动作电路，其中，所述电压比较器电路的一个输入段连接所述打火电流采样电路，另一个输入端通过动态基准设置电路连接动态基准判断电路，所述电压比较器电路的输出端连接过流保护动作电路。
11.进一步的，所述打火电流采样电路用于采集在打火过程中的电流值大小，包括电阻r1、瞬态抑制二极管d1和电容c1，其中，所述瞬态抑制二极管d1的一端连接过流信号输入，另一端接地；所述电阻r1的一端连接所述过流信号输入，另一端通过电容c1接地，并连接至所述电压比较器电路。
12.进一步的，所述动态基准判断电路用于判断当前状态所需打火能量的大小，通过判断打火能量大小进而来判断所需门限电压的大小，所述动态基准判断电路的输出连接至所述动态基准设置电路。
13.进一步的，所述动态基准设置电路用于调整动态基准判断电路所需打火能量的大小时调整门限大小，包括稳压二极管d2、电阻r3、r4、r5、r6、r8，其中，电阻r3一端连接+5v3电压源，另一端通过电阻r4连接所述电压比较器电路且依次通过电阻r5和电阻r8的串联结构接地；电阻r6一端连接所述动态基准判断电路的输出端，另一端通过电阻r5和电阻r8的连接点连接至稳压二极管d2的参考级；所述稳压二极管d2的阴极连接所述电阻r3和电阻r4的中间点，阳极接地。
14.进一步的，所述电压比较器用于对比当前打火电流采样电路输出的电压值与当前门限电压的大小，电路包括电压比较器、电阻r7和r8、电容c3，其中，所述电容c3的一端连接所述电压比较器的反相输入端，另一端直接接地且；所述电阻r7的一端连接所述电压比较器的反相输入端，另一端通过电阻r9接地；所述电压比较器的同相输入端通过电阻r1连接过流输入信号，反向输入端链接电阻r4，系统电压段连接+5v3电压，gnd端接地，输出端通过电阻r2连接至过流保护动作电路。
15.进一步的，所述过流保护动作电路用于对电压比较器电路的输出状态做出反应，包括或门和电容c2，其中，所述或门的一个输入端连接复位信号，另一个输入端连接电阻r2且通过电容c2接地，所述或门的系统电压端连接+5v3电压，gnd端接地，输出端为所述回旋行波管热测打火门限动态调整电路的输出。
16.本发明具有以下有益效果：
17.1、传统方法一般都是设置一个固定门限值，对于需要较高打火能量的状况来说，会显著降低测试老炼的效率，而该方法通过动态基准判断电路来判断所需打火能量的大小进而来控制后方电路所产生门限电压的大小。
18.2、传统方法一般都是设置一个固定门限值，在回旋行波管调试阶段或正常工作阶段中需要少打火或不打火时，不能起到最优的保护作用，而本发明通过动态基准判断电路来判断所需打火能量的大小，能在调试阶段或正常工作阶段控制打火能量在最恰当值，进而起到最优的保护作用。
附图说明
19.图1为本发明回旋行波管热测打火门限动态调整电路原理示意图。
20.图2为本发明回旋行波管热测打火门限动态调整电路具体连接示意图。
21.图3为本发明动态基准判断电路示意图。
具体实施方式
22.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
23.一种回旋行波管热测打火门限动态调整电路，如图1所示，包括动态基准判断电路、动态基准设置电路、打火电流采样电路、电压比较器电路和过流保护动作电路，其中，所述电压比较器电路的一个输入段连接所述打火电流采样电路，另一个输入端通过动态基准设置电路连接动态基准判断电路，所述电压比较器电路的输出端连接过流保护动作电路。
24.具体而言，如图2所示，所述打火电流采样电路用于采集在打火过程中的电流值大小，包括电阻r1、瞬态抑制二极管d1和电容c1，其中，所述瞬态抑制二极管d1的一端连接过流信号输入，另一端接地；所述电阻r1的一端连接所述过流信号输入，另一端通过电容c1接地，并连接至所述电压比较器电路。
25.所述打火电流采样电路一端连接过流信号输入，通过连接另一端接地的瞬态抑制二极管d1来吸收打火时产生的过高浪涌避免损害后端电路，通过由电阻r1和电容c1组成的阻容滤波电路滤除高频干扰信号防止保护误触发。所述打火电流采样电路另一端连接电压比较器同相输入端。
26.如图3所示，所述动态基准判断电路用于判断当前状态所需打火能量的大小，通过判断打火能量大小进而来判断所需门限电压的大小，由单片机使用adc采样完成对测试系统钛泵电流值、阴极电流值、检波器幅值等的采样，同时接收上位机产品特性参数，结合回旋型波管的测试物理规律，综合以上数据在单片机由程序完成数据分析，动态计算最适合当前阶段的动态基准值，由dac芯片及其外围电路，接收单片机程序计算出的动态基准值并由dac转换为过流门限电压。所述动态基准判断电路的输出连接至所述动态基准设置电路。
27.如图2所示，所述动态基准设置电路用于调整动态基准判断电路所需打火能量的大小时调整门限大小，包括稳压二极管d2、电阻r3、r4、r5、r6、r8，其中，电阻r3一端连接+5v3电压源，另一端通过电阻r4连接所述电压比较器电路且依次通过电阻r5和电阻r8的串联结构接地；电阻r6一端连接所述动态基准判断电路的输出端，另一端通过电阻r5和电阻r8的连接点连接至稳压二极管d2的参考级；所述稳压二极管d2的阴极连接所述电阻r3和电阻r4的中间点，阳极接地。在该电路中，输入侧电阻r6另一端连接动态基准判断电路，动态基准判断电路输出变化时，动态基准设置电路得到可变且稳定的基准设置电压至电压比较器反相输入端作基准值。
28.如图2所示，所述电压比较器用于对比当前打火电流采样电路输出的电压值与当前门限电压的大小，电路包括电压比较器、电阻r7和r8、电容c3，其中，所述电容c3的一端连接所述电压比较器的反相输入端，另一端直接接地且；所述电阻r7的一端连接所述电压比较器的反相输入端，另一端通过电阻r9接地；所述电压比较器的同相输入端通过电阻r1连接过流输入信号，反向输入端链接电阻r4，系统电压段连接+5v3电压，gnd端接地，输出端通
过电阻r2连接至过流保护动作电路。在该电路中，若当前同相输入端电压超过了反相输入端门限值，则会出发过流保护动作电路。
29.所述过流保护动作电路用于对电压比较器电路的输出状态做出反应，包括或门和电容c2，其中，所述或门的一个输入端连接复位信号，另一个输入端连接电阻r2且通过电容c2接地，所述或门的系统电压端连接+5v3电压，gnd端接地，输出端为所述回旋行波管热测打火门限动态调整电路的输出。在该电路中，若打火电压值超过了门限电压值，则锁存过流信号并切断高压电源调制器，保护回旋行波管不受持续过流导致的损坏，同时保护供能的电源装置不受持续过流导致的过热损坏。
30.本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
31.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。