СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ, ВЫЗБ1ВАЮ1ЦИХ Советский патент 1973 года по МПК H01J9/42 

1

Изобретение может быть использовано для определения основных находящихся внутри прибора источников повышенного виброшума при разработке, модернизации и в процессе производства электровакуумных приборов.

Из естен способ определения электродов, вызывающих повышенный виброшум радиоламп с симметричными относительно катода электродами, когда такая лампа вибрирует на частотах, значительно меньших резонансных для этих электродов.

Однако известный способ пригоден для выявления источников виброшумов только при вынужденных колебаниях электродов на низких частотах вибрации, которые значительно меньше резонансных частот электродов; на высоких частотах вибрации (порядка единвд килогерц и более) появляется произвольный фазовый сдвиг между колебаниями стола (штока) вибростенда и колебаниями электродов лампы. Таким образом, известный способ не позволяет определять электроды, вызываюшие увеличение виброшума лампы на резонансных частотах электродов. Кроме того, способ применим только для ламп со специальной конструкцией - с симметричными относительно катода электродами.

Цель изобретения - обеспечение возможности определения электродов, вызывающих резонансное увеличение виброшумов электровакуумного прибора, без нарушения его целостности на резонансной частоте каждого электрода.

Цель достигается тем, что проводят корреляционный анализ виброшумов лампы, которые выделяются как переменные составляющие напряжения на сопротивлениях, включенных в цепи питания электродов, или как модуляция выходного сигнала каскада.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения коэффициентов корреляции между составляющими виброшумов в выходном сигнале генератора, на фиг. 2 -блоксхема устройства для измерения коэффициентов корреляции между виброшумами, которые появляются на сопротивлениях за счет модуляции межэлектродных емкостей. С помощью этих двух устройств можно реализовать предлагаемый способ.

В первой схеме исследуемый прибор / подсоединен через амплитудный детектор 1, частотный детектор 3 и усилители 4, 5 низкой частоты к коррелятору 6.

При колебаниях какого-либо электрода, например, в лампе обратной волны, одновременно модулируются амплитуда и частота генератора, а также токи в электродах лампы. В зависимости от того, какой электрод колеблется, модуляция амплитуды и модуляция

частоты сигнала синфазны или противофазны.

При колебаниях фокусирующего электрода или катода модулируется ток луча за счет изменения расстояния между этими электродами. Увеличение тока луча нриводит к увеличению амплитуды генерируемых колебаиий и к уменьшению частоты при любых режимах питания анода и замедляющей системы.

При колебаниях фокусирующего электрода или катода коэф фициеит корреляции между амплитудными частотными виброщумами отрицателен независимо от режима питания ЛОВ.

Модуляция амплитуды и частоты ЛОВ при колебаниях замедляющей системы или анода происходит за счет изменения времени нролета электронов в изменяющемся по расстояпию промежутке замедляющая система - анод.

В ЛОВ с электростатической фокусировкой частота генератора перестраивается папряже a + f/зс

нием -- где Ua. напряжение анода, а

Use - напряжение па замедляющей системе. С увеличением этого напряжения частота ЛОВ монотонно увеличивается, а амплитудная характеристика имеет возрастающие и убывающие склоны.

iB зависимости от того, на каком склоне амплитудной характеристики работает лампа (возрастающем или убывающем) модуляции частоты и амплитуды сигнала, вызванного колебаниями замедляющей системы или анода, синфазны или противофазны.

Коэффициент корреляции между амплитудными и частотными виброшумами ЛОВ при работе ее на возрастающем склопе амплитудной характеристики положителен, а при работе на убывающем склоне отрицателен.

Сравнивая между собой по знаку коэффициенты корреляции, измеренные на резонансных частотах вибрации электродов лампы, и сравнивая их со знаками крутизны амплитудных и частотных характеристик лампы, можно разделить промежутки катод - фокусирующий электрод, -фокусирующий электрод - анод и анод - замедляющая система.

В режиме вибрации электровакуумного прибора происходит модуляция величин межэлектродных емкостей. Соответствующее измерительное устройство (фиг. 2) содержит усилитель 7 низкой частоты, источники 8 к 9 постоянного тока, усилитель 10 низкой частоты к коррелятор //. Измерения производят в режиме работы прибора без токоотбора (выключено напряжение накала).

Модуляция величин межэлектродных емкостей приводит к появлению на них переменных напряжений при условии включения больших сопротивлений (порядка 1 Мом) между электродами и блоками питания. При

резонансе амплитуды этих напряжений увеличиваются. По появлении на двух смежных межэлектродных емкостях резонансно возрастающих ПО величине переменных напряжений на одной и той же частоте вибрации можно было бы судить о том, что на этой резонансной частоте колеблется общий для этих емкостей электрод.

Однако многие из электродов электровакуумных приборов представляют собой сетчатые конструкции или имеют отверстия. Это приводит к тому, что за счет лровисания электрических полей («линзовых эффектов) переменное напряжение появляется не только на электродах, смежных с резонирующим, но и на других электродах. Чтобы избежать ошибок в определении резонирующих электродов, необходимо сигналы виброшума, снимаемые с соседних электродов, подать на коррелятор для определения корреляционной связи между ними.

Так как при вибрации исследуемого электрода смежные с ним межэлектродные емкости изменяются в противофазе, то и снимаемые с них сигналы противофазны. Поэтому коэффициент корреляции между сигналами, снимаемыми с электродов, смежных с резонирующим, равен минус единице. Во всех остальных случаях он равен плюс единице. Таким образом, определяя коэффициент корреляции между сигналами, снимаемыми с электродов, можно выделить резонирующий электрод.

Резонансные частоты крайних по конструкции лампы электродов определяют после того, как резонансные частоты других электродов установлены. В этом случае достаточно зарегистрировать появление резонансного виброшума на частоте, отличной от резонансной частоты соседнего электрода.

Для испытания другого класса приборов блок-схема установки отличается от приведенной на фиг. 1. Папример, для усилительных приборов вместо частотного детектора в схеме надо установить фазовый детектор. Блоксхе.ма установки, приведенная на фиг. 2, едина для всех классов приборов.

Предмет изобретения

Способ определения электродов, вызывающих резонансное увеличение виброшумов электровакуумных приборов путем измерения и последующего анализа этих шумов, отличающийся тем, что, с целью определения электродов, вызывающих виброшум на резонансных частотах при механических возмущениях прибора, регистрируемые сигналы виброшума подводят к коррелятору для определепия величины и знака корреляционной связи менаду этими сигналами на каждой резонансной частоте и по характеру корреляции устанавливают электроды, вызывающие резонансные увеличения виброшума.