ВИБЛИОТЕКА Советский патент 1973 года по МПК H03K3/02 

1

Изобретение может быть использовано в качестве формирователя напряжений спиральной развертки с постоянной скоростью движе Нин сканирующего луча, например, в ионнолучевых установках легирования полупроводников или в электроннолучевых установках для нагрева отрабатываемых изделий.

Известны формирователи напряжения спиральной развертки с постоянной скоростью движения луча, содержащие управляемый генератор синусоидальных напряжений, сумматор, усилители мощности и фазопреобразователь.

Однако известные формирователи не обеспечивают независимую регулировку амплитуды формируемых напряжений и скорости движения луча.

С целью обеспечения независимой регулировки амплитуды формируемых напряжений и скорости движения луча в предлагаемом устройстве выходы усилителей мощности через квадраторы подключены к вычитающим входам сумматора, на суммирующий вход которого подано напряжение от задающего генератора, а выход через усилитель соединен со входом множительного звена, к другому входу которого через дополнительный усилитель и управляемый генератор подключен выход дополнительного сумматора, вычитающие входы которого через дифференциальные усилители и квадраторы соединены с выходом усилителей мощности, а на суммирующий вход его подан сигнал, пропорциональный квадрату заданной скорости движения луча от датчика скорости.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Основной контур управления (амплитуды) состоит из перемножающего звена /, фазопреобразователя 2, выходные напряжения Ux и Uy которого сдвинуты между собой На 90 электрических градусов, выходных усилителей мощности 3 и 4 X и у канала и двух квадраторов 5 и б в цепи обратной связи.

Контур, обеспечивающий стабилизацию скорости движения луча и необходимую модуляцию частоты, состоит из дифференциальных усилителей 7 и 5 х и у канала, квадраторов 9 и 10, усилителя 11 ъ прямой цепи управляемого генератора 12, частота которого управляется выходным сигналом усилителя 11.

От генератора 13 входной унравляющий сигнал (пилообразной или симметричной треугольной формы), из которого в каскаде

14 вычитается сигнал обратной связи, подается через усилитель 15 с большим коэффициентом усиления на один вход перемножающего звена , и на его другой вход поступает синусоидальный сигнал от генератора 12. Выходной сигнал перемножающего звена /, равиый произведению входных сигналов f/js и f/12, поступает на фазопреобразователь 2, выходные синусоидальные сигналы Ux и Uy которого сдвинуты между собой на 90 электрических градусов.

Сигналы Ux и Uy усиливаются усилителями мощности 5 и 4 и подаются на систему отклонения, следовательно, сигналы Us и Ui, являются выходными сигналами устройства.

В цепи обратной связи основного контура суммируются выходные сигналы от квадраторов 5 и 6, сумма этих сигналов вычитается в каскаде 14 из входного сигнала Un. Так как сигналы

U U -sinwf и U ,

где Urn и 0 - соответственно амплитуда и угловая частота сигнала, то суммарный выходной сигнал квадраторов 5 и 6 равняется

J,+U,Ul. + Ul-cos t {Jl,, (1)

состоящих из последовательно соединенных перемножающего звена 1, фазопреобразователя 2 и фазопреобразователя 3 и усилителя 4.

Так как усилеиие в прямых цепях велико, то при линейном., изменении сигнала Uis амплитуда выходных сигналов Us и t/4 изменяется пропорционально квадратному корню от времени. Чем больще усиление в прямой цепи, тем точнее соблюдается приведенный закон изменения амплитуды (1) выходного сигнала.

Сигнал обратной связи контура стабилизации скорости движения сканирующего луча равняется

и, + и,, : Ul U , (2)

с другой сторОНЫ известно, что линейпая скорость точки (в данном случае луча), движущейся по окружности с радиусом KUm равна )t/m, где К - коэффициент пропорциональности.

Следовательно, сигнал обратной связи пронорцио 1ален квадрату линейной скорости луча. Сигнал Uie, пропорционален квадрату заданной датчиком 16 скорости луча. Сигнал

ошибки на выходе сумматора 17 .между квадратами заданной и фактической скорости усиливается усилителем // с большим коэффициентом усиления и изменяет частоту управляемого генератора 12 в сторону уменьшения ошибки. Благодаря большому коэффициенту усиления в прямой цени, состоящей из последовательно соединенных усилителя //, генератора 12, неремножающего звена /, фазопреобразователя 2, усилителя мощности 3 (4), усилителя 7 (8) и квадратора 9 (10), заданная скорость движения луча, задаваемая датчиком 16 скорости, ноддерживается с высокой точностью. Автоматически гарантируется и

вынолненне условия (2) с высокой точностью. Благодаря ценям обратной связи требования, предъявляемые к узлам в прямой цепи управления, таким как управляемый генератор частоты, фазопреобразователь, усилители, могут

быть значительно снижены, что намного упрощает их схемное выполнение.

Предмет изобретения

Формирователь напряжений спиральной

развертки с постоянной скоростью двил-сения луча, содержанлий управляемый генератор синусоидальных напряжений, сумматор, усилители мощности и фазопреобразователь, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимой регулировки амплитуды формируемых напряжений и скорости движения луча, выходы усилителей мощности через квадраторы подключены к вычитающим входам сумматора, па суммирующий вход которого подано напряжение от задающего генератора, а выход через усилитель соединен со входом множительного звена, к другому входу которого через дополнительный усилитель и управляемый генератор подключен выход дополнительпого с мматора, вычитающие входы которого через диффереициальные усилители и квадраторы соединены с выходом усилителей мощности, а на суммирующий вход его подан сигнал, пропорциональный квадрату

заданной скорости движения луча от датчика скорости.