высокое сопротивление разрядника. Основные недостатки такого имитатора состоят в том, что амплитуду выходного импульса нельзя плавно менять и, кроме того, значения амплитуды меняются от импульса к импульсу. Это связано с тем, что напряжение пробоя разрядника зависит от остаточной ионизации межэлектродного газа, его давления и температуры. Если нестабильность пробивного нап ряже-ния разрядника характеризовать отношением OvilU, где и-математическое ожидание значения пробивного напряжения, а оги - среднее квадратическое отклонение значений пробивного напряжения, то, как показало соответствующее исследование, для открытых воздушных разрядников это отношение достигает 0,14, для ртутных разрядников, заполненных водородом, - 0,065. Для сравнения оценивалась и нестабильность амплитуды импульсов имитаторов с емкостным накопителем и тиратронным управляемым разрядником. Она оказалась равной всего 0,004. Таким образом, стабильность выходных сигналов имитаторов с управляемым газоразрядным разрядником выше на порядок, что имеет первостепенное значение при измерениях восприимчивости ЦТС к внешним импульсным помехам.

Ориентировочный расчет формирующих каскадов

Для выполнения расчета параметров формирующих каскадов исходными данными являются амплитуда Птах, длительность Тц и период следования Т импульсов.

Имитатор с накопительной длинной линией

Импульс на разрядном сопротивлении i?p должен по возможности меньше зависеть от сопротивления нагрузки. Для этого значение i?p должно быть, возможно меньшим. В частности, для имитаторов импульсных помех из сети питания сопротивление р не должно превышать 5- 50 Ом.

Для формирования импульсов в ИИП с накопительной длинной линией используется переходный процесс, вызванный замыканием заряженной до напряжения Е линии на резистор i?p, сопротивление которого равно волновому сопротивлению линии. При этом на i?p образуется прямоугольный импульс с амплитудой, равной t/mas: = 0,5 £, и

длительностью

т„ = 2 К, (5.1)

где / - длина линии; V=c/e - скорость распространения волны в линии (с=3-10 м/с - скорость света, е - коэффициент укорочения волны, например для коаксиального кабеля типа РК-50 е=1,52).

Для того чтобы длинная линия и разрядный резистор были согласованы, необходимо выполнить равенство ?в.л = =Rp, где Яв.п - волновое сопротивление линии.

Обычно в качестве длинной линии используется коаксиальный кабель, но волновое сопротивление кабеля ?в.к относительно велико (50-150 Ом). Поэтому длинную линию приходится выполнять из нескольких параллельно соединенных кабелей. При этом /?в.л = в.к/п=р, где п - число кабелей. Тогда п = ?в.к/р.

Длину одного кабеля находим из (5.1):

Для обеспечения заряда кабеля от источника питания Е необходимо, чтобы постоянная времени цепи заряда Тз удовлетворяла неравенству

т. < (0,3-0,5) Г. (5.2)

Но постоянная времени XsRsCiln, где С; - емкость на единицу длины коаксиального кабеля. Таким образом, ?з=Тз(п/Сг)-.

Выбор передаточной емкости Сп для схемы рис. 5.2, а определяется двумя обстоятельствами.

Во-первых, падение переменного напряжения промышленной частоты со на резисторе Rp должно быть возможно меньшим (по крайней мере, на порядок меньше номинального напряжения в сети). Для этого необходимо, чтобы (oCni?pO,l. Следовательно,

С„ < (10(о7?р)- (5.3)

Во-вторых, постоянная времени нагрузки CRa должна быть существенно больше (по крайней мере, на порядок) длительности импульса Тн, чтобы на емкости Сп не накопилось большой части напряжения импульса.

Для этого необходимо, чтобы Сп/?н>10ти. Следовательно,

С„>10т„/„»т„ ?р. (5.4)

Неравенства (5.3) и (5.4) можно переписать в виде (для частоты 50 Гц)

Та < С„?р < 300 мкс. (5.5)

Необходимые мощность источника питания Ре и мощности Рз, Рр, рассеиваемые на резисторах Ra и Rp, равны:

Pby-j Л = Я, = 0,5Р. (5.6)

Имитатор с накопительной емкостью

При разряде емкости С, заряженной до напряжения Е, на сопротивление jRp на последнем возникает импульс экспоненциальной формы с амплитудой, примерно равной Е, и с длительностью, равной (на уровне 0,5 Е):

т, = 0,7рС. (5.7)

Значение С определяется из (5.7).

В остальном расчет практически не отличается от случая с накопительной длинной линией. Постоянная времени заряда емкости Тз определяется согласно (5.2). Сопротивление зарядного резистора RarJC, Передаточная емкость Сп должна удовлетворять условию (5.5). Мощность источника питания Ре=ЕС/Т. Мощности, рассеиваемые на резисторах Рз и R определяются согласно (5.6).

Условия эквивалентности способов формирования импульсов

Представляет интерес рещение следующей задачи: как должны соотноситься параметры прямоугольного и экспоненциального импульсов помех, чтобы эффект от их воздействия на устройство был примерно одинаков. Исполь-Зуем для этой цели спектральные функции для одиночных импульсов. (Период повторения в ИИП настолько превосходит длительность импульсов, что последние вполне можно считать одиночными).

Модуль спектральной функции для прямоугольного импульса с амплитудой Un и длительностью 2тп равен:

G„((o) = 2(/„ I sin (О/ 1/со.

Модуль спектральной функции для экспоненциального импульса с амплитудой Ug и постоянной времени экспоненты Тэ равен:

<Зэ(«)=эТэ[1+(сйТа)»Г.

Потребуем, чтобы Gn и Gg примерно совпадали для малых (со--О) и больших (со-оо) частот:

G„(0) = 2(;„T„; G,(0)=U,x„