Устройство для отклонения луча электронно-лучевой трубки Советский патент 1985 года по МПК H04N3/16 H01J29/70 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть применено в устройствах отображения информации на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) с магнитным отклонением.

Известно устройство для отклонения луча ЭЛТ, содержащее- последовательно соединенные предварительный усилитель, двухтактный выходной Каскад, двухтактную отклоняющую катушку, блок токодобавки и источник низкого напряжения, дроссель 1.

Применение последовательно соединенных диода и стабилитрона, подключенных параллельно дросселю в блоке токодобавки, снижает как время установления токов в отклоняющей катушке, так и время восстановления тока дросселя.

Устройство обладает недостаточно высоким быстродействием, потому что величина опорного напряжения стабилитрона определяет время восстановления тока дросселя и время установления токов в отклоняющей катушке, причем, чем выше опорное напряжение, тем меньше время восстановления тока дросселя и больше время установления токов в отклоняющей катушке.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для отклонения луча ЭЛТ, содержащее предварительный усилитель, выход ы которого подключены к входам двухтактного выходного каскада, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами двухтактной отклоняющей катушки, третий вход которой подключен к блоку токодобавки, источник низкого напряжения, ключ, коммутирующий диод и источник высокого напряжения.

В известном устройстве достигается относительно высокое быстродействие за счет подключения дополнительного источника высокого напряжения на время переходных процессов установления отклоняющих токов.

Напряжение высоковольтного источника выбирается равным величине напряжения в точке соединения дросселя и отклоняющей катушки и, таким образом исключается уменьшение тока дросселя 2.

Недостатком известного устройства является большая мощность, потребляемая устройством от источника высокого напряжения. Это происходит из-за того, что источник высокого напряжения нагружается на максимальный ток Ьлаке отклонения в течение всего переходного процесса установления отклоняющего тока. При этом потребляемая мощность равна

о Твкл р т

tnoTp - - к iоfiaAc)

где Тщ&л-время подключения источника высокого напряжения к нагрузке, равное времени переходного процесса; Т - время между очередными подключениями источника высокого напряжения.

Цель изобретения - уменьшение потреб-, ляемой мощности путем более эффективного использования источников.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в устройстве для отклонения луча ЭЛТ, содержащем предварительный усилитель, выходы которого подключены к входу двухтактного выходного каскада, первый и второй выходы которого соединены с соответд ствующими входами двухтактной отклоняющей катушки, третий вход которой подключен к блоку токодобавки, источник низкого напряжения, ключ, коммутирующий диод и источник высокого напряжения, первый и второй управляющие входы ключа соединены с соответствующими выходами двухтактного выходного каскада, первый выход соединен с .третьим входом двухтактной отклоняющей катущки, а второй выход через коммутирующий диод - с источником высокого

Q напряжения, при этом второй вход блока токодобавки соединен с источником низкого напряжения.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для отклонения

5 луча ЭЛТ; на фиг. 2 - графики напряжений и токов устройства.

Устройство для отклонения луча ЭЛТ (фиг. 1) содержит предварительный усилитель 1, двухтактный выходной каскад 2, двухтактную отклоняюш,ую катушку 3, блок

0 4 токодобавки, источник 5 низкого напряжения, источник € высокого напряжения, коммутирующий диод 7 и ключ 8, шину 9 входного напряжения координаты.

Точкой А на фиг. 1 обозначен третий вход двухтактной отклоняющей катушки 3.

Двухтактный выходной каскад 2, являющийся усилителем мощности, содержит транзисторы 10 и 11, токозадающие резисторы 12 и 13, и стабилитроны 14 и 15. Двухтактная отклоняющая катушка 3 содержит обмотки 16 и 17.

Блок 4 токодобавки включает дроссель 18, диод 19 и стабилитрон 20; предназначен для формирования бросков высоковольтного напряжения во время перехода луча ЭЛТ из одной точки экрана к другой. При этом энергия, накопленная дросселем 18, используется для ускорения установления токов обмоток 16 и 17. Во время переходного процесса дроссель представляет собой источник постоянного тока с большим внутренним сопротивлением. Последовательно соединенные диод 19 и стабилитрон 20 предназначены для ограничения До значения опорного уровня стабилитрона 20напряжения на дросселе 18 при восстановлении его тока.

Ключ 8 например, содержит транзистор 21, токоограничительный резистор 22, стабилитрон 23 и диоды 24 и 25. Диоды 24 и 25 представляют собой селектор максимума, т.е. выделяют большее из двух напряжений на первом и втором выходах двухтактного выходного каскада 2. Стабилитрон 23 представляет собой пороговый элемент. Ключевой транзистор 21 управляется напряжениями, поступающими с первого и второго выходов двухтактного выходного каскада 2.

Источник 6 высокого напряжения, коммутирующий диод 7 и ключ 8, образуют схему компенсации потерь тока дросселя.

Предварительный усилитель 1, двухтактный выходной каскад 2 и двухтактная отклоняющая катущка 3 образуют отклоняющий усилитель, предназначенный для преобразования входного напряжения координаты В отклоняющие токи и магнитные поля обмоток 16 и 17. При изменении выходного напряжения в диапазоне от нуля до опорHorq напряжения Uo эти токи изменяются от нуля до 1ол. При изменении входного напряжения сумма токов через обмотки 16 и 17 остается постоянной и равной low. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на вход предварительного усилителя 1 с шины 9 поступает входное напряжение (фиг. 2а), по значению соответствующее координатному местоположению предыдущей информации на экране ЭЛТ. Через транзисторы 10 и 11, обмотки 16 и 17 протекают в это время токи соответственно lot. и 1оа, а через дроссель 18 протекает суммарный ток, равный 1ол. При поступлении положительного ступенчатого напряжения (момент времени to на фиг. 2) с шины 9 ток транзистора 10 начинает увеличиваться, а ток транзистора 11 уменьшается. Это вызывает скачкообразное появление электродвижущихся сил (ЭДС) самоиндукции и взаимоиндукции на обмотках 16 и 17, в результате чего напряжение на коллекторе транзистора 10 уменьшается и доходит до напряжения Ujuc насыщеиия (фиг. 2в), а напряжение коллектора транзистора 11 продолжает увеличиваться под воздействием ЭДС самоиндукции. Так как дроссель 18 представляет собой большое сопротивление по переменному току, то при этом потенциал точки А (фиг. 26) также увеличивается до тех пор, пока напряжение коллектора транзистора 11 не достигнет значения опорного напряжения стабилитрона 15. После этого фиксируется напряжение UKX (фиг. 2г). Высокое напряжение UK« поступает на второй управляющий вход ключа через диод 25 и стабилитрон 23 и открывается транзистор 21. Коммутирующий диод 7 в это время смещен в обратном направлении, так как , где Ее - значение напряжения источника 6. К моменту времени t tf (фиг. 2д), ток

обмотки 17 уменьшается до своего установившегося значения. Транзистор 10 по-прежнему находится в режиме насыщения, так как ток обмотки 16 меньше необходимого на величину потерь дросселя за первый интервал переходного процесса. Дальнейшее увеличение тока обмотки 16 приводит к соответствующему увеличению тока дросселя 18. Это увеличение токов создает на обмотке 16 и дросселе 18 ЭДС самоиндукции. относительное значение которого равно отношению их индуктивностей. Так как индукч гг тивность дросселя 18 много больше индуктивностей обмоток, то потенциал точки А резко уменьшается до тех пор, пока не откроется коммутирующий диод 7. При этом в точке А фиксируется напряжение UA Ев. Дальнейшее увеличение тока в обмотке 16 будет происходить под воздействием приложениого к обмотке 16 напряжения за счет увеличения тока, потребляемого от источника 6 (фиг. 2е). Второй интервал и переходной процесс увеличения тока обмотки 16 заканчивается в момент времени t i, когда транзистор 11 выйдет из насыщения. Так как в момент tj прекращается рост тока обмотки 16, то под воздействием ЭДС самоиндукции значения UKU резко уменьшаются. При этом стабилитрон 23 выходит из состояния пробоя и транзистор 21 закрывается, отключая от точки А напряжения источника 6. Под воздействием, броска тока на дросселе 18 создается ЭДС самоиндукции, в результате чего напряжение точки А резко уменьшается,.достигает значения опор ного напряжения стабилитрона 20 (фиг. 26, в, г). При этом переходной процесс установления отклоняющих токов заканчивается, В дальнейшем установившиеся токи обмоток 16 и 17 поддерживаются пропорциональными входному напряжению устройства. Таким образом, изобретение обеспечивает быстрый переход луча ЭЛТ из одной точки экрана к другой, но в то же время обеспечивает значительное уменьшение потребляемой мощности от источника высокого напряжения. При этом уменьшаются габариты и вес источника высокого напряжения и ключа, уменьшается количество радиоэлементов, входящих в их состав, что повышает надежность всего устройства в целом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее предварительный усилитель, выходы которого подключены к входу двухтактного выходного каскада, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами двухтактной отклоняющей катушки, третий вход которой подключен к блоку токодобавки, источник низкого напряжения, ключ, коммутирующий диод и источник высокого напряжения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, первый и второй управляющие входы .ключа соединены с соответствующими выходами двухтактного выходного каскада, первый выход соединен с третьим входом двухтактной отклоняющей катущки, а второй выход через коммутирующий диод - с источником высокого напряжения, при этом второй вход блока токодобавки соединен с источником низкого напряжения. 4 СО оо lN5