Устройство для восстановления эмиссионной способности катодов кинескопов Советский патент 1984 года по МПК H01J9/50 

Изобретение относится к электротехнике и наиболее эффективно может быть испольэовано для восстановлени частично потерянной, например, в пр цессе э.ксплуатации эмиссионной способности катодов кинескопов. Известно устройство для восстановления кинескопов с частичной потерей эмиссионной способности, содержащее источник напряжения накала кинескопа, источник высоковольтного переменного напряжения, включаемый между вторым анодом и катодом, изме рители напряжения и отклоняющую сис тему СП. Недостатком устройства является прогрев элементов кинескопа током, вызванным подведением высокого напряжения, что приводит к газообразо ванию в кинескопе, ухудшающему степень вакуума. Наиболее близким к изобретению является устройство для восстановле ния эмиссионной способности катодов кинескопов, содержащее две -клеммы для подключения катода кинескопа, соединенные с управляемым источником напряжения накала, клемму дпя подключения ускоряющего электрода кинескопа, соединенную с вьЬсодом источника ускоряющего напряжения, клеммы для подключения катода и модулятора кинескопа, индикатор t2. Недостатком известного устройств является то, что оно требует ручног управления и контроля со стороны оператора за процессом восстановления, эмиссии для определения момента прекращения процесса. Это обуславливает значительную трудоемкость восстановления активности катода. Кроме того, устройством задаются постоянные потенциалы на модуляторе и ускорякщем электроде кинескопа, которые при значительной величине электронного тока, например в кинескопах с незначительно потерянной эмиссией, вызывают разогрев электро дов, газовьщеление, что обуславлива ет частичную потерю вакуума. Причем процесс восстановления эмиссии известным устройством суЩ|ественно отличается от оптимальног В начале процесса, когда эмиссия катода самая (слабая, фиксированный потенциал на модуляторе вызьшает малый электронный ток и, следовател но, самую малую скорость восстановления эмиссии. И наоборот, в конце процесса эмиссионная способность и ток катода возрастают, последнее может вызвать разогрев электродов кинескопа, газовьвделение и ухудшение вакуума. В связи с этим эффективность восстановления эмиссионной способности оказывается низкой. Целью изобретения является повышение быстродействия и эффективности восстановления эмиссионной способности катодов кинескопов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для восстановления эмиссионной способности катодов кинескопов, содержащее две клеммы для подключения подогревателя катода кинескопа, соединенные с выходом управляемого источника напряжения накала, клемму для подключения ускоряющего электрода кинескопа, соединенную с выходом источника ускоряющего напряжения, клеммы для подключения катода и модулятора кинескопа, индикатор, введены блок управления, триггер, генератор импульсов, делитель, одновибратор, первый и второй ключи, источник тока, логический инвертор, преобразователь ток - на- . пряжение, полосовой усилитель, выпрямитель, дифференциатор, двусторонний ограничитель и пороговый элемент, причем первый выход блока управления соединен с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, управляюпшй вход которого соединен е вторым выходом блока управления, выход триггера подключен к входу индикатора и к управляющему входу генератора импульсов, выход которого соединен с входом первого, ключа и входом делителя, выход которого через одновибратор подключен к управлякщему входу второго ключа и через логический инвертор соединен с управляю119{м входом первого ключа, вход второго ключа подключен к выходу источника тока, выходы ключей соединены с клеммой для подключения модулятора кинес копа, клемма для подключения катода кинескопа через последовательно соединенные преоб- , разователь ток - напряжение, полосовой усилитель, выпрямитель, дифференциатор подключена к входу двустороннего ограничителя, выход

которого соединен с управляющим вхо- дом управляемого источника напряжения, а вход порогового элемента подключен к выходу дифференциатора.

На фиг. 1 приведена структурная 5 схема устройства, на фиг. 2 - эпюра сигнала на модуляторекинескопа. Устройство для восстановления эмиссионной способности катодов fCHHecKonoB содержит клеммы 1 и 2 10 для подключения подогревателя катода кинескопа, клеммы 3-5 для подключения катода, модулятора и ускоряющего электр(ода соответственно, к последней клемме подключен выход |5 источника 6 ускоряющего напряжения. Выход управляемого источника 7 напряжения накала соединен с клеммами 1 и 2. Первый выход блока 8 управления соединен с первым входом триг- 20 гера 9, выход которого соединен с управляюодам входом генератора 10 импульсов, выход которого подключен через делитель 11 и одновибратор 12 к управляющему входу второго ключа 25 13, вход которого связан с выходом . источника 14 тока. Выход одновибратора 12 через логический инвертор 15 подключен к управляющему входу первого ключа 16. ,Выходы обоих клю- зо

чей соединены с клеммрй 4 для подключения модулятора кинескопа. Клемма 3 для подключения катода соединена через последовательно включенные преобразователь 17 ток - напряжение, „ полосовой усилитель 18, вьшрямитель 19 и дифференциатор 20 с входом двустороннего ограничителя 21, выход которого подключен к управляющему входу источника 7 напряжения накала. д Вход порогового элемента 22 соединен с выходом дифференциатора 20, выход с вторым входом триггера 9, а уп- ,. равляющий вход - с вторым выходом блока 8 управления, к выходу блока 9 подключен индикатор 23. -

Устройство работает следующим образом.

По импульсному сигналу с блока 8 управления, поданному на первый SO вход триггера 9, указанный триггер, имеющий в исходном состоянии низкий потенциал на выходе, перебрасывается . Появившийся высокий потенциал поступает на управляющий вход гене- 55 ратора 10 импульсов, который начинав ет вырабатывать импульсы напряжения прямоугольной формы otpицaтeльнoй

полярности, пЬетупающие через открытый ключ 16 и клемму 4 на модулятор кинескопа и вход делителя 11. На выходе делителя сигнал имеет форму прямоугольных импульсов, период следования которых превышает период следования импульсов генератора 10 в N раз, где N - коэффициент деления .

Фронтом импульсов делителя запускается одновибрётор 12, который вырабатывает прямоугольные импульсы положительной полярности, открывающие второй ключ 13 и одновременно через логический инвертор 15 закрывающие первый ключ 16. При этом поступление импульса отрицательного напряжения на модулятор прекращается, а источник 14 тока подает в цепь модулятора в течение длительности импульса одновибратора 12 положительный импульс тока. Здесь важно отметить, что наличие этого тока является основным фактором, приводящим к. частичному восстановлению бария из окисла в оксидном слое, его перерас . пределению и дрейфу к поверхности. В результате этого катод активируется, его эмиссионная способность увеличивается. Однако, как отмечалос при питании юдулятора от источника йапряжения значение тока находится в сильной зависимости от степени потери эмиссии катодом. В лачале процесса восстановления эмиссионная способность наиболеенизкая, величина тока наименьшая, а скорость процесса восстановления низкая. При питании цепи модулятора от источника тока с заданными параметрами скорост и эффективность восстановления эмиссии катода в начальной стадии существенно увеличивается.

Таким образом, форма сигнала на модуляторе имеет вид,.представленный на фиг. 2, причем положительные импульсы являются импульсами прямого тока, отрицательные - импульсами напряжения. Скважинность импульсов ток устанавливается делителем из условия ненагрева элементов конструкцииэлектронным током, а амплитуда выбираетс в пределах единиц-десятков мшишампер.

Значение электронного тока преобразуется в пропорциональное ей напряжение преобразователем 17 ток напряжение, сигнал с которого поступает на полосовой усилитель 18, в ко тором выделяется напряжение, с часто той следования импульсов генератора 10. Форма этого напряжения на выходе усилителя 18 близка к синусоидальной а амплитуда пропорциональна крутизне модуляционной характеристики кинеско па, поскольку амплитуда импульсов напряжения на модуляторе строго постоянна. Таким образом, напряжение на выходе выпрямителя 19 пропорционально крутизне модуляционной характеристики. В процессе восстановления эмиссии крутизна этой характеристики увеличивается, одновременно увеличивается и напряжение на выходе выпрямителя 19, сигнал с которого подается на дифференциатор 20. На выходе последнего напряжение пропорщ1онально крутизне (мгновенной скорости) кривой восстановления крутизны модуляционной характеристики во времени. Указанная кривая имеет вид экспо ненты, в связи с этим сигнал с дифференциатора, наибольший в начальный момент, постепенно уменьшается. Эти объясняется тем, что процесс активации катода,,протекающий наиболее активно в начале, постепенно снижает свою интенсивность. Сигнал с дифференциатора поступает на двусторонний ограничитель 21 и вход порогового элемента 22. Сигнал с ограничителя, имеющий вид экспоненты, ограниченной сверху и снизу, поступает на управляющий вход источника 7 напряжения накала кинескопа. Благодаря этому в начале процесса восстановления напряжения нака ла наибольшее, равное верхнему порогу, затем снижается до уровня нижнего порога - номинального напряжения. Такое изменение напряжения накала в зависимости от времени и степени восстановления эмиссии положительно сказывается на эффективности восстановления катода, а также позволяет уменьшить вдемя восстановления.Нижни порог ограничителя 21 выбирается исходя из необходимости получить в конечные моменты времени напряжение накала, равное номинальному. Верхний порог устанавливается исхбдя из условия получения в начале удвоенного номинального напряжения. Сигнал с дифференциатора 20 поступает также на пороговый элемент 22 уровень срабатывания которого определяется .значением уставки с блока 8 управления. Пороговый элемент перебрасывает триггер 9 в исходное состояние, выключая генератор 10 и прекращая тем самым процесс восстановления эмиссии. Порог срабатывания, определяемый уставкой, находится экспериментально из условия несущественности процесса восстановления активности катода после срабатывания порогового элемента 22. Таким образом, предлагаемое устройство положительно отличается от известного повышенным быстродействием, реализованным благодаря структуре устройства, которая позволяет автоматически поддерживать такое значение электронного тока, которое обеспечивает высокую скорость активации катода на всех этапах процесса восстановления; высокой эффективностью восстановления, так как устройство обеспечивает максимально возможное восстановление эмиссионных свойств катода при минимальных трудовых и временных затратах со стороны оператора. Процесс восстановления полностью автоматизирован. Высокая эффективность, быстродействие и автоматизация процесса позволяют эффективно эксплуатировать данное устройство. Внедрение изобретения позволит улучшить рентабельность предприятий ремонта телеаппаратуры за счет существенного продления сроков службы кинескопов.

Фиг,2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭМИССИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КАТОДОВ КИНЕСКОПОВ, содержащее две клеммы для подключения подогревателя катода кинескопа, соединенные с выходом управляемого источника напряжения накала, клемму для подключения ускоряющего электрода кинескопа, соединенную с выходом источника ускоряющего напряжения, клеммы для подключения катода и модулятора кинескопа, индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и эффективности восстановления эмиссионной способности катодов, в него введены блок управления, триггер, генератор импульсов, делитель, одновибратор, первый и второй ключи, источник тока, логический инвертор,. преобразователь ток - напряжение, полосовой усилитель, выпрямитель, дифференциатор, двусторонний ограничитель и пороговый элемент, причем первый выход блока управления соединен с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, управлякиций вход которого соединен с вторым выходом блока управления, выход триг гера подключен к входу индикатора и к управляющему входу генератора импульсов, выход которого соединен с входом первого ключа и входом делителя, выход которого через одновибратор подключен к управляющему входу второго ключа и через логический Ш инвертор соединен с управляющим вхоС дом первого ключа, вход второго ключа подключен к выходу источника тока, выходы ключей соединены с клеммой для подключения модулятора кинескопа, клемма для подключения катоца кинескопа через последовательно соединенные преобразователь ток напряжение, полосовой усилитель, выпрямитель, дифференциатор подключена 00 к входу двустороннего ограничителя, :о выход которого соединен с управляющим входом управляемого источника напряжения, a вход порогового элемента: подключен к выходу дифференциатора.