SJ Z 9010.23-1987 电子管电性能的测试 第23部分：真空脉冲调制管的测试方法.pdf

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1、中华人民共和国电子工业性部标准SJ /z 9010. 23 87 回回-电1 EC 151 23 (1!t1 0 ) 2 3部分z真空脉冲蕾的测斌方Measurements of the eJectricaJ properties of eJec1ronic tubes and vaJves Part23:Methods of measurement of vacuulD puhe lDoduJator tube8 and vaJve8 1 范围本文件适用于高真空脉冲种测试只馆为一般性测试.当特别注四试这种管-ft射一锻果用标称矩形这些定义与方法坯可以扩大到其它的，这 工作电压高于16kV有些

2、超高压调制雷在工作时空开关管在工作状态产生大量的软X辅明如斯开时产生X射线.工作人员应确保没有不安全的必要性及冀通用设计.的射缉.应与制造厂2 义本撞件来用下义a2. 1 标称矩形实际的臆冲波形为一个近似的短形典型的电流脉冲如阁1萌示.这种波形与正规的矩形波有下述差别z 路确定适当的射( a ) 一定的上升时阔不超过脉冲持1 0 %)租一应的下降时届过弥冲持续时阔的20 %) ( h ) 脉冲顶端的某些下降，(c ) 在波形顶端可能叠加的瞬变或脉动成分，控，如果上述筛变成分被强烈地ft尼，它就表现为这个脉冲前沿后面的过冲不( b)勒(c )两种组合造成的脉冲幅度的总变也不得大于兢边值一殷为这个

3、幅值的10 %) (如2.2条的姐lE豆.一._-_-_.牛一中华人民共和国电子工业部1987一09一14批在铸1* S .T /Z9010.23 87 、某些电压脉冲后沿的后面还可能出现形快完全象过冲的阻尼撮荡。一般来说，这种振荡一周的时!可要比脉冲顶部的阻尼振荡琪波动要长得多.2. 2 脉冲幅值标称矩形脉冲过脉冲顶部听划的xy平滑线申点的高度见圈1)昕确定的脉冲顶部的平均国2. 3 掠冲持续时间电流或电压的瞬时值为脉冲i幅度70%的瞬间之间的时见图1)。2. 4 脉冲上升时电流或电压从脉冲幅度的10 %升至90%听需的时间见图1)0 2. 5 永冲下哮时电流或电压从脉冲幅度的90%降至10

4、 %昕需要的时间见图1) 0 2. 6 脉冲电流(a ) 对于完全短形的电流为脉冲顶部电流的( b ) 对于标称的组形电流, 为2.2条听规定的脉冲幅度值见图1)。2. 7 脉冲电压(a ) 对于完全矩形电压臆冲来说，即为脉冲顶部的电压国(b ) 对于标称，垣形电压脉冲来说，即为2.2条研规定的脉冲幅度见图1)0 2. 8 脉冲重复频率工EC2351微波营电怯能的测试卢第1部分:一般术语与定义，2. 3. 2条)0 每秒的脉冲坦，这个数目与进行测试的时间间隔无关。2. 9 占空系数工EC235 1 , 2. 3. 4条接通周期这时间对规定的平均时间的比剧。对于重复悻冲模说，平均时i闻就是陈冲重

5、复周期。2. 1 0 均方报阴极电流对于金短形脉冲来涵，均j根阴极电流等于脉冲电流乘以占空系数的平方棍。周这种需式可以精确的计算2.1条项娓道的标栋矩形脉冲。2. 1 1 尾部一个真空悖的旧极电流对栅极电j王特性曲饶的低电流区域见圈2)。2. 1 2 曲绵的弯曲处四极管;在丑摄智阳极电流对阳摄电压特性曲线的高电流、f民电压区域见圈3) .在这个也域争斗率变化最快。3、3. 1 电极黠散给出每个撞极或阳极的平均功率提散部定值。就典型的小型幅射冷却脉冲调制* 2 * S .T /Z 90 1 O. 23 8 7 管来说，这个平均耗散额定值可以安全地用于重复周期在O.1 S以下的任何脉冲波形。就重复

6、周期或掠冲持续时间更长的脉冲撞形来说，这个平均提散功率还应当低。其降低值决定于脉冲波形及管子型号，遇有疑惑时需向制管广咨询。3. 2 脉冲凋极电流真空脉冲调制智的阴极一般是一个桂锦灯丝或旁热式涂氧化物阴极或浸费阴极。从牡鸪灯结支取的短形脉冲电流(ik (脉冲是由峰值阴极电流额定值规定的，与脉冲持续时间及占空系数无关。而从辑化吻阴吸戎提摆阔极支取的矩形脉冲电流(ik (脉冲却随脉冲的持结叶!可1ip的变化而变化，其变化方式如图4昕示.变化方式可用下述原理解辞z(a ) 必须不跑过峰值阴极电流(ik(pk) )额定值，也就是不超过图4中的短脉冲喘部水平部分ABo应该注意B点上的tp实际值决定于管子

7、的型亏。( b ) 为了限制阴极涂层的热效应，可以给管子规定一个均方根阴极电流最大定值。该额寇值应用图4中的BC倾斜部分9而在该部分的可用电流与脉冲持续时阔的平方根呈相反变化。(c ) 计算这种均方限电流的平均时间不得跑过1m s ，这就是图4中曲线变化并使水平部分CD在图中的长脉冲端部的原因，如果电极辑散允许的话，在这个范jJ均可利用的惊冲电流就等于可以支取的纯直流:1自极电流。上述考虑能使计算扩大到非短形肿冲。应用象图1中锦标称嬉形脉冲时，对偏离子陈冲顶部平海惶不到1D %的电流变化吁以组略不计。还吁以把峰值阴摄电流领值替你是最式的允i得.i (e ) ( f ) 4. 2 * 3 校准的

8、方格板校准的位移电压校准的分度尺比较法可直接接到现!试点的探测头。试两端部不接地的元件上脉、功电压降阁的一r对建接Y输入叫泪也时，可采用一个埠当白电流脉冲互感器见4.2. 2条). 掠冲电流的测试* S.T/Z9010. 2387 4. 2. 1 电咀器法可以利用一个已知值的小型电阻器七的脉冲电压降束测试脉冲电流。图5为电阻器在各种位置的应用.( 1 )位置A.用于测试阳极电流，这种测试方法在示波摆上出现倒脉冲，而且只存在阳极电源阻抗比阳极方面看的负载阻抗大得多的时候这种方法才是有效的。( 2 )位置Gz用于测试栅极电流，这种方法只能在具有差接输入端的示被器上使用。( 3 )位置G气用于测试栅

9、极电流，这种方法在示波器上出现啤脉冲，而当示波器没有差接输入端时可以用它代替方法20注，这种方法由于存在棚极偏囊电源和激励变压器对地点的杂散电容，所以测量时需要采取措施.( 4 )位置K.用于测试阴极电流4. 2. 2 豆感器法这种方法是将示波器操头跨接在脉冲互惑器的次级电阻负载上来测试脉冲电流被测的脉冲电流通过初级线圈一般应具有多种随数比以测试不同的电流范围。除了要保证地缘适应予使用的电谨，还要特别注意以下两点z( a ) 应醒免在翻量特定参数时检测到其它电路元件上出现的大幅值效应研产住生信号造成的误差，研以电流互惑器(1)应王军吁锚的靠近被调!电流的电极，(2)在切级与次级纯理之间i变置法

10、拉莞屏活;(3)要使:在感器的次级喝!嚣的一个终端安全才是蝇，以吧?世imu:且晴雯壤应信号的干扰。由于有电容性杂散电流存在的可能姓，所以必需确定用这种，扫法进行测试的电流才是销榕的电摄电斑。( h ) 电流亘感器绝不允许载有大量的直流电甜，例如，在静态测试时将电流直感器接在电路中，因为由此造成的强化会从根本上使互感器的特性变坏。， 3 腺冲l旦压拍测试主n嘎脉冲电!王太高不能用示技器探头直试时，可果用一个已知准确比例的虹1;i分压器注行测试。分压器扩j电l.必须班到足以保证杂散电容不会影响其输出被髦。如果出现f太直流电)毛时，就要对其单跑进行捕试，而且电容擂台的分压器如因5中V昕示。又如阁6

11、白。点所示为负载本身准备的一个道当的抽头，可用来测量输出惊冲电压份在罔6的电路中，测量点。又可以用来测量输出脉冲电压在此情况下，还可以朋它测量阻挠脉冲电压，而且当阳极电源与电阻器R组合阻抗比负载电阻大得多r;日才链，这种方法与罔5中A测量阳极冲电流的方法相同。这就会使示波器上现倒脉冲。4. 4 波形*4 * SJ /Z 9 010. 28 87 假设栅檀激励电压脉冲基本上是，矩形的，则图7中表示的为图5的A点研测得的典型阳极电流脉冲，而圈8中表示为图5的V点测得的典型阳极电压脉冲。电压昕发生的波动成分及其随后研产生的过冲现象是由于输出脉冲变压器所致，而且从一种类型变压器转变为另一种提型时，脉冲

12、在形状上和大小上会发生巨大的变化.可以看出，尽管电压波形与2.1条的定义差别很大，而电流脉冲还是可以符合这条关于标称培形脉冲的定义的.如果负载不是明显电抗的话，图6的电路申不会出现阁8的波动成分.4. 5 注意事项4. 5. 1 脉冲在各项脉冲测量申，既使用的测量导线应为与测量仪输入阻抗相匹配的射顿同输电缆，并应尽可能的短以免电压藕合.在接地遇迂闻时应注意缩小瞬变波形的桐合-4. 5. 2 高压空脉冲调制管荷大的电压梯度，因此电路申必须有防护，措施，以防偶然出现的挑火造成的损坏.必须再发生i蝇火时管内听海放的能量眼制到一个安全值，以使管子不致损坏，否则就会发展成严重的飞弧，而使管子损坏。为了安

13、全起见，应注下列各点z(a ) 高压电不得越过E5xik (脉冲果用统一的单位，上述或以F各节图5及图6的典型电路中的C)内听储存的1/2CV2 定值困4:书给tlDXV (直流额定值tp例如安墙、伏特、鄂、和集耳。当使用条件指费电容的值大于和使用时愚吁都要使用适当的能进转移保护电路.( b ) 阳极电原的及与阳摄电源串联的总阻抗阁5:阳图6)应高到足:法将流过子的长时阅短路有效电流控制在不太于工作条件F正常的平盹阳极电流的20倍(c: ) 高压电容器和管子之阔的电路阻抗要是以将战火时的峰佳波涌电流撞制在不大于10xilr(冲脉额定值图4中给出。可以果用一个晓浦限制电陋，该电阻通常兼起善阳极戎

14、帘榄极寄生蚓制电阻控制器，图5及面6中的Rs)的作用。这个电阻可吸收飞弧时研辞放的太部分能辑。5 5. 1 高压尾部测将规定的正向直流电压通过适当民安全电随器加到阳极及帘栅棍，用下到任何一种方法拴查尾部特性曲线t的一个点见图2)I 公5善S .T / Z 9 () 1 O. 2 3 8.7 甲、A._一一.-. ( a ) 加一个规定的负控制强锦压井甜量阻极或明极电流，给电流规定一个大极限值z( b ) 调节负控制栅陆压，使阳极或阴极电流到一个规定值，就获得该偏压的大极rIX.!EI.0 5. 2 脉冲电流工作点在正常的陈冲电流工作点即曲线弯曲区检撞管子的特性见届:3)。所用的电路如图5听示，

15、但不用输出变压器。将阳极和帘栅极电流测量电咀接到:s.s位置;而将由极电阻直接接到陌极电源。将规定的直流电压加到阳极及帘栅摄，并将足以能使管子截止的偏压加到控制栅吸激励到一个规定的正向电1匮及帘栅极脉冲电流。5. 3 工你的极。用一个规定的持续时间、重复频率1主冲电j茧将用脉冲应尽可能接近短形。然后双n-1量阳椒、电子管在脉冲调制电路工帖，使其工作条件尽可能广泛地包括电子管的研有翻定值，特别是应当包括下述额定值，如直流阳摄电压、峰值正向阳极电压、峰值阴摄电流及阳极琵散。图5及图6示出典型的电路，可以测量脉冲电压输出或归极脉冲电流。电子管应满意地工作而在一定的期间内无飞弧现象，不过在工作初期，允

16、许在飞弧现象。飞弧时间及脉冲消隐时间应精确地加以规定并用图来!示。5. 4 漏脉冲使电子管在5.3平昕规定的并外加一个漏掉冲计数器的脉冲调制电路内工作这时将输出脉泊与激励脉冲撞形进行比较，并且在得不到昕期望的脉冲，或林冲幅度小于某，坝定值或能量，例如，由于管子飞弧使高压存储电容器放电时，应对各种情况计数。飞弧时间盈脉冲淌隐时间应精确地规定，并以图说明。( a ) ( b ) 要进行此项测量时，一般在下述情况实施，紧接明极加热时间之后，及茹)在振动条件F工作.* 6 串S J /Z90 1 O. 23 87 X 脉冲幅度的90%一一一一一一一一70% 一一一一一一一一生H脉冲宽度运10% 一一一

17、一一上升时间下降时间图1一一标称短形脉冲示例a一个典型电流脉冲v-t 1. 1. l圈卢拐点尾。Va 。V. 图2尾部因8一一曲均每曲处* 7赘问N。同。MWit4 r寸-r-r? ? 士L-r 斗# 牛牛口1非111 十什十陆+ 丰址丰:t=1址斗+ 怀，自l扛T- H-斗一斗十斗斗斗仁=二:.1二 E 在I I I 斗抖斗忖卡斗牛十卫+ 斗m寸什一, , 1 I ! 100000 tp (s) 100 10佣100 10 1 1 10 (021酒词毛赳魁川巳)、组(走运)回h ijiili-熏以7牛尝7f r( MC，冲/秒即将表中tp的定值表t必须减小，一典型的矩形脉冲占安系数极限健.脉

18、冲蜜复频率11为1000脉冲/秒时，图4* = * * 9 * v - SJ/Z9010.23 87 脉冲变压器G - RS K (1)=阳极电源(2)=郁栅电源压。电流变压器RS 龟注利用A代替电流土也酣恤，电位误差可能增大上升.c A 圈6一一采用变压器的内型脉冲消制管试验电路，37士出了脉冲咆压及电(妮的测试方法- 扣 图6一一典型的无变压器脉冲调制管试锥电路一- 。了一一。9SJ/，1fr门1o. 一户-23 87 , , , -, 归一泪rrz，!OI-:r罩;=嗣-图7一一在图5电路A点上出现的陌极电流典型波形 , 一一一一一一一一一一一一一一一一-民8在国5百2览中V点m碍的典塑陆极!是压脉冲告奋10 铃