Изобретение относится к электроннооптическому приборостроению, в частности к системам питания и стабилизации магн1ггнь1х электронных линз электроннооптических приборов для исследования и обработки объектов.
Известно устройство стабилизации тока магнитной электронной линзы, содержащее источник опорного напряжения, блок сравнения, усилитель напряжения и резистор, включенный последовательно с обмоткой (возбуждения) линзы.
В указанном устройстве стабилизация тока магнитной линзы осуществляется путем сравнения величины напряжения на резисторе с величиной напряжения источника опорного напряжения(;0 Недостатком устройства является то, что для обеспечения необходимой ста- бильности тока линзы требуется с большим коэффициентом усиливать разностный сигнал между напряжением, снимаемым с резистора, и опорным напряжением. Это
приводит к неустойчивости системы повышает вероятность возникновения колебательного режима и снижает стеьбильность ее работы.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство стабилизации.тока (возбуждения) магнитной электронной линзы, содержащее источник опорного напряжения, подключенный к первому входу блока сравнения, соединеннсигю
10 выходом с входом усилителя напряжения, а по второму входу - с резистором, включенным последовательно с обмоткой линзы (вьшолненной секционированной) и усилителем мощности С 2 J .
15
В известном устройстве за счет сек-. ционирования обмотки тшзы возможность возникновения колебательного режима уменьшается. Это усложняет схему устройства и конструктивное рещение
20 . линзы в целом и требует введения дополнительных механических контактов, что также приводит к снижению стабильности тока. .: Цель изобретения - обеспечение повьь шония стабильнсх ти тока возбуждения магнитной линзы. Указанная цель достигается тем, что устройство для стабилизации тока магнитной электронной линзы, содержащее источник опорного напряжения, подключенный к первому входу блока сравнения соединенного выходом с входом усилителя напряжения, а вторым входом с резио тором, включенным последовательно с обмоткой линзы и усилителем мощности, дополнительно содержит два пороговых элемента, интегратор и сумматор, причем входы сумматора соединены с выходами источника опорного напряжения, усилителя напряжения и интегратора, выход усилителя напряжения соединен с входами интегратора через параллельно включенные пороговые элементы, а выход сумматора соедршен с входом усилителя мощности. На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, подключезшый выходом к первому входу блока 2 сравнения, соединенного выходом с входом усилителя 3 напряжения, а вторым входом с резистором 4, включеннь1м последовательно с обмоткой 5 электромагнитной линзы и усилителем 6 мощности. Вход усилителя 6 мощности подключен к В121ходу сумматора 7, соединенного первым входом с выходом источника 1 опор ного напряжения, второй вход сумматора 7 подключен к выходу усилителя 3 nanps жения и входом первого и второго пороговых элементов 8 и 9. Выходы пороговых элементов 8 и 9 соединены соответ ственно с первым и вторым входами инт гратора 10, подключенного выходом к третьему входу сумматора 7. Устройство работает следующим образом Опорное напряжение Upn источника 1 поступает- одновременно на первый вхо сумматора 7 и через блок 2 сравнения на вход усилителя 3 напряжения. Цепочка из последовательно со-эдиненных сумматора 7 (по первому входу) и усилителя 6 мощности образует первый канал регулирования (канал грубой регулировки) с пропорциональным законом регулирования. Путем выбора коэффициента передачи этого канала обеспечивается протекание через обмотку 5 линзы тока меньшего номинального (задаваемого напряжением UQP ), НО близкого к номинальному ,987 ном. Усилитель 3 напряжения, соединенный выходом с сумматором 7 по Btopor.iy . входу и с входами первого и второго пороговых элементов 8 и 9, подключенных к первому и второму входу интепратора 1О, соединенного выходом с третьим входом сумматора 7, подключенного, выходом к входу усилителя 6 Мошносги; образуют второй канал регу- гафования. Этот каиал является маломощным, прецизионным, действует на основе пропорционально интегрирутрщего закона и осуществляет тонкое регулирование тока в обмотке 5 линзы в малом диапазоне О,О2 7 ном, следующим образом. Протекающий через обмотку 5 линзы ток создает на эталонном резисторе 4 падение напряжения,, которое подается , на блок 2 сравнения. Блок 2 сравнения путем сравнения этого напряжения с величиной (Jon вырабатывает сигнал ощибки, который поступает на бход усилителя 3 напряжения. Усилитель 3 напряжения усиливает этот сигнал и подает его на второй вход сумматора 7 (для компенсации небольших по величине, но быстрых возмущений) и входы пороговых элементов .8 и 9, настроенных соответственно на верхнюю и нижнюю границы динамического диапазона усилителя напряжений. Если в результате увеличения тока в обмотке линзы напряжение на входе порогового элемента 8 достигает его порогового значения, то элемент 8 передает сигнал на первый (в ычитгшэщий) вход интегратора Ю, в результате чего на выходе гакгегратора напряжение уменьшается. Сигнал с интегратора поступает в сумматор 7, где он суммируется с сигналом от первого канала регулирования и сигналом усилителя 3 напряжения и поступает затем на усилитель 6 мо.щности, при этом ток, протекающий в обмотке ке 5 линзы, уменьшается. При уменьшении тока в обмотке 5 линзы уменьшается и падение напряжения на эталонном резисторе 4, а следовательно, и напряжение на выходе усилителя 3 напряжения, которое входит при этом в допустимый диапазон. Вследствие этого пороговый элемент 8 закрывается. Величина и щ интегратора 10 запоминается интегратором. При изменении сигнала ошибки и переходе выходного напряжения усилителя 3 на нижнюю границу допустимого диапазона вклйчается второй элемент 9, и сигнал поступает на второй (суммируку.ишй) вход И1йРвгратора 1О. При этом выходное напряжение интегратора увеличивается, и, следовательно, увеличиваету ся fOK в обмотке 5 линзы. Увеличение тсжа в обмотке 5 линзы приводит к увеличению падения напряжения на эталонном резисторе 4 и увеличению нахфяжения на выходе усилителя 3, которое при этом входит в допустимый диапазон, второй пороговый элемент 9 выключается, а шггегратор 1О запоминает величину и BbJX В дальнейшем, при изменении тока в обмотке 5 линзы, вышеописанные операции повторяются. Поскольку предлагаемое устройство осуществляет регулировку тока в линзе лишь по части основного сигнала (по 2-у прецизионному каналу регулирования составляющего i 0,02 Д ном., суммируюшегося впоследствии с другой частью основного сигнала, то это позволяет использовать в этом канале регулирования прецизионные регулирующие элементы, уменьшить коэффициент усиления уси лителя 3 напряжения и исключить необходимость секционирования обмоток линзы. Вследствие этого исключается вероятность возникновения режима самовозбуждения, необходимость введения допол нительных обмоток и усложнения схемы стабилизации и конструкции линзы. В целом это приводит к повышению стабил кости тока линзы. Предлагаемое устройство может быть широко использовано в системах питания магнитных линз электронно-оптических приборов для исследования и обработки объектов, где оно позволит за счет повьш1ения стабильности тока (возбуждения) линз повысить качество исследования и обработки объектов. Формула изобретения Устройство для стабилизации тока магнитной электронной линзы, содержащее источник опорного напряжения, подключенный к первому входу блока срав- нения, соединенного выходом с входом усилителя напряжения, а вторым входом с резистором, включенным последовательно с обмоткой линзы и усилителем мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности тока, оно дополнительно содержит. два пороговых элемента, интегратор и сумматор, причем входы сумматора соединены с выходами источника опорного напряжения, усилителя напряжения и интегратора, выход усилителя напряжения соединен с входами интегратора через параллелтзло включенные пороговые элементы, а выход сумматора соединен с входом усилетеля мощности, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 49-19932, кл. 99С01, опублик. 1974. Патент ГДР № 108410, кл. Н О1 J 37/14, опублик. 1976 прототип)..
