Генератор пилообразного тока Советский патент 1991 года по МПК H03K4/60 

11

п

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в передающих телевизионных камерах. Цель изобретения - повышение линейности формируемого пилообразного тока - достигается введением первого, второго, тоетье- го диодов 11 - 13, первого, второго, третьего резисторов 14-16, формирователя 17 импульсов, инвертора 18. Устройство также содержит ключ 1 двусторонней проводимости, шину 2 управления, конденсатор 3, индуктивный элемент 4, усилитель 5 мощности, элемент 6 обратной связи, генератор 7 пилообразного напряжения, шину 8 питания, первый, второй переменные резисторы 9 и 10. 2 ил.

о

00

оо

CJ Ч) CJ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в передающих телевизионных камерах.

Цель изобретения - повышение линейности формируемого пилообразного тока.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - эпюры поясняющие работу устройства.

Устройство содержит ключ 1 двусторонней проводимости, вход управления которого соединен с шиной 2 управления, первый вывод - с общей шиной устройства, второй вывод с первой обкладкой первого конденсатора 3, с первым выводом индуктивного элемента 4, второй вывод которого соединен с выходом усилителя 5 мощности, который через элемент 6 обратной связи соединен с его первым входом, который соединен с выходом генератора 7 пилообразного напряжения, вход питания которого соединен с шиной 8 питания, первый, второй переменные резисторы 9, 10 первый, второй, третий диоды 11,12,13 первый, второй,третий резисторы 14, 15, 16 , формирователь 17 импульсов, инвертор 18, вход которого соединен с шиной 2 управления, выход-с входом генератора 7 пилообразного напряжения, второй вход усилителя 5 мощности соединен с выходом формирователя 17 импульсов, катодом первого диода 11, первым выводом первого резистора 14, второй вывод которого соединен с входом формирователя 17 импульсов, а через второй резистор 15 - с анодом первого диода 11, вход формирователя 17 импульсов через первый переменный резистор 9 соединен с анодом второго диода 12, катод которого соединен с вторым выводом ключа 1 двусторонней проводимости, первый вывод которого соединен с катодом третьего диода 13, анод которого соединен через второй переменный резистор 10с шиной 8 питания, а через третий резистор 16 - с анодом второго диода 12.

Ключ 1 двусторонней проводимости выполнен на транзисторе 19, диоде 20. Генератор 7 пилообразного напряжения выполнен на резисторе 21, диоде 22, конденсаторе 23, ключевом элементе 24,

Генератор пилообразного тока работает следующим образом.

Во время обратного хода двусторонний ключ 1, состоящий из транзистора 19 и диода 20, закрыт, также закрыт диод 12. В это время ток в контуре, образованный индуктивностью элемента 4 и конденсатором 3, изменяется по косинусоидальному закону, достигая к концу обратного хода наибольшего отрицательного значения. Контур настроен так, что период его свободных колебаний равен удвоенной длительности обратного хода. После запирания транзистора 19 ток в элементе 4 падает, а напряжение на конденсаторе 3 растет. В

момент времени t

ток в элементе 4

равен нулю, а напряжение на конденсаторе

3максимально. В момент времени t Т0х (Тох - время обратного хода) напряжение на

конденсаторе 3 изменит полярность, а ток в элементе 4 достигнет максимальной величины, протекая в обратном направлении. При изменении полярности напряжения на кон- денсаторе 3 диод 20 открывается и элемент

4оказывается подключенным к источнику постоянного напряжения.

Одновременно происходит разряд конденсатора 23 через диод 22 в генераторе 7

пилообразного напряжения. Генератор 7 пилообразного напряжения управляется синхронизирующими импульсами положительной полярности, поступающими на его вход от источника синхронизирующих сигналов (шина 2) через инвертор 18. Разряд конденсатора 23, во время обратного ходя происходит вначале под действием коллекторного тока транзистора, (не показан) ключа до входа его в насыщение, а затем

пребывав: в насыщенном состоянии и на конденсаторе 23 поддерживается неизменное остаточное напряжение. Наличие резистора 21 несколько изменяет характер процессов во время обратного хода. Диод

22 во время обратного хода шунтирует резистор 21, обеспечивая быстрый разряд конденсатора 23,

С начала прямого хода на базу транзистора 19 подаются отрицательные импульсы синхронизации, а на запуск генератора пилообразного напряжения через инвертор - положительные синхронизирующие импульсы. Диоды 20, 12 отпираются, диод 22 запирается. На первом входе усилителя 5

мощности, охваченного цепью обратной связи, возникает скачок напряжения U0 (фиг.2в), возникающий на резисторе 21 при протекании через него постоянного выходного тока генератора пилообразного напряжения. Напряжение на конденсаторе 23 Uc начинает линейно возрастать. Под действием суммы напряжений Uo и Uc, переданных на выход усилителя мощности с некоторым коэффициентом передачи

Ki: UBHX Ki(U0 + Uc) (фиг.2.0.2), в индуктивности элемента 4 начинает возрастать ток, протекая первую половину периода прямого хода развертки через диод 20, а вторую половину периода протекает через нэсыщенный транзистор 19. При этом напряжение на транзисторе 19 мало и к индуктивности элемента 4 приложено в первом приближении постоянное напряжение Uo. Если бы напряжение на ключе 1 1Лл в течение прямого хода было бы постоянным, то при оптимальном теоретическом отношеU0 UK

нии ту- , , где LOK - индуктивUc I пх Гос

ность элемента 4; ТПх - время прямого хода; Гос - активное сопротивление элемента, ток 1ок в элементе изменился бы по линейному закону, Однако напряжение 1Лл в действительности имеет вид, показанный на фиг.26. вследствие чего суммарное напряжение на индуктивном элементе UOK Uebix + икл уменьшается и еще имеет скачок в середине прямого хода в момент переключения диода 20 и транзистора 19. Первое приводит к монотонной нелинейности в начале прямого хода, второе - к резкому изменению скорости, проявляющееся на растре в виде вертикальной полосы. Устранение этих нежелательных явлений заключается в следующем. Для этой цели параллельно диоду 20 включена цепочка из диодов 12, 13 и резисторов 16, 9, 10. Диод 13 все время открыт током через резистор 10, обеспечивая компенсацию падения напряжения на диоде 12. Диод 12 закрыт во время обратного хода импульсом отрицательного напряжения на транзисторе 19 и открыт во время прямого хода, вследствие чего напряжение 1Лл оказывается приложенным к резистору 16, Далее оно подается на формирователь 17 импульсов и с его выхода на второй вход усилителя 5 мощности. Коэффициент усиления формирователя импульсов К2 подбирается таким образом, что произведение Ki:«2 1.8 результате к имеющемуся напряжению ивых добавляется составляющая и«л, компенсирующая напряжение на ключе 1. и UOK определяется только напряжениями U0 и UOK. Для защиты формирователя импульсов от возможной перегрузки импульсами обратного хода при регулировке тока через диод 13, введена цепочка (резистор 15, диод 11). Таким образом удается повысить линейность отклонения пилообразного тока в начале прямого хода развертки.

Использование генератора в развертывающих устройствах передающих телевизионных камерах позволяет значительно повысить качество телевизионного изображения и устранить нежелательные искажения типа столбы в начале изображения, при этом нелинейность изображения в начале растра не превысит - 2 - 3%.

Формула изобретения

Генератор пилообразного тока, содержащий ключ двусторонней проводимости, вход управления которого соединен с шиной управления, первый вывод - с общей шиной устройства, второй вывод - с первой обкладкой первого конденсатора, с первым

выводом индуктивности элемента, второй вывод которого соединен с выходом усилителя мощности, который через элемент обратной связи соединен с его первым входом, который соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, вход питания которого соединен с шиной питания, первый и второй переменные резисторы, отличающийся тем, что. с целью повышения линейности пилообразного тока, в него введены первый, второй, третий диоды, первый, второй, третий резисторы, формирователь импульсов, инвертор, вход которого соединен с шиной управления, выход - с выходом генератора пилообразного

напряжения, второй вход усилителя мощности соединен с выходом формирователя импульсов, катодом первого диода, первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с входом формирователя

импульсов, а через.второй резистор - с анодом первого диода, вход формирователя импульса через первый переменный резистор соединен с анодом второго диода, катод которого соединен с вторым выводом ключа

двусторонней проводимости, первый вывод которого соединен с катодом третьего диода, анод которого соединен через второй переменный резистор с шиной питания, а через третий резистор - с анодом второго диода.

W

О

Фиг. z