Устройство для формирования токов специальной формы Советский патент 1979 года по МПК H04N3/18 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приборостроении, в системах прикладного телевидения,

Известны различные устройства для формирования токов специальной (прямоугольной, ступенчатой и другой) и пилообразной формы в отклоняющих катушках: Характерной особенностью известного устройства является наличие в нем усилителя постоянного тока (УПТ), резистора обратной связи, включенного последовательно с отклоняющейся катущкой, с которого снимается напряжение обратной связи по току нагрузки. Глубокая отрицательная связь по току в усилителе необходима для получения высоких точностных характеристик и большого выходного сопротивления, которое требуется для обеспечения нужного быстродействия.

Недостатком известного устройства является то, что из-за большого выходного сопротивления значительно снижается коэффициент (2, который равен отношению эффективной мощности переменной составляющей отклоняющего тока Рок, рассеиваемой на активном сопротивлении катушки (гок), к

ПОЛНОЙ мощности PS, потребляемой от источников питания 1.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для формирования токов в отклоняющих катушках электроннолучевой трубки, содержащее отклоняющую катушку и составной эмиттерный повторитель, усилитель постоянного тока с цепью обратной связи, выход которого через дополнительную обмотку, индуктивно связанную с обмоткой отклоняющей системы, подключен к входу составного эмиттерного повторителя, причем выход составного эмиттерного повторителя подключен к источнику питания через диод и соединен с коллектором выходного транзистора, к эмиттеру которого подсоединена обмотка отклоняющей катущки, а база выходного транзистора через стабилитрон подключена к эмиттеру первого транзистора сос тавного эмиттерного повторителя 2.

В описанном устройстве для увеличения скорости формирования отклоняющих токов применен дополнительный источник питания с повышенным напряжением, который под 3 - :-- v-;-;ключается к схеме во время переходного процесса в отклоняющей катушке. Это позволило уменьшить глубину отрицательной обратной связи в усилителе, а, значит, и величину выходного сопрбтивления, что привело к некоторому увеличению коэффициента Ч- Однако в данном устройстве неЛьзЯ значительно снизить выходное сопротивление, так как сильно ухудшаются точностные характеристики. Поэтому коэффициент i уст«...«ройства остается низким. Кроме того, противопоставляемое устройство представляет собой однотактный выходной каскад и при работе с однотактной отклоняющей катушкой требует дополнительного увеличения потребляемой мощности из-за необходимости работы выходного каскада в режиме класса А. Применение описываемого устройства ограничено, ввиду того, что оно формирует только возрастающие токи (при применении п-р-п транзисторов) или убывающие токи (при применении р-п-р транзисторов). Таким образом, недостатком этого устройства является ограниченность в применении (например, не может быть применено для формирования ступенчато-треугольного развертывающего тока). Целью предложенного изобретения является расширение функциональных возможностей.,. Для этого в устройство для формирования токов специальной формы, содержащее усилитель постоянного тока, вь1хсд которото подключен к последовательно соединенным отклоняющей катушке и резистору, введены управляемая интегрирующая цепь, включенная между выходом усилителя постоянного тока и его инвертирующим входом, нуль-орган, один вход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя постоянного тока, а другой подключен к точке соединения резистора и отклоняющей катушки, при этом выход нуль -органа подсоединен к регулирующему входу управляемой интегрирующей цепи. На фиг. I представлена структурная электрическая схема устройства для формирования токов специальной формы. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, приведены на фиг. 2. Устройство для формирования токов специальной формы содержит усилитель постоянного тока 1, выход которого нагружен на последовательно соединенные отклоняющую катушку 2 и резистор 3, управляемую интегрируюшую цепь .4, включенную между инвертирующим входом усилителя постоянного тока I и его выходом, нуль- орган 5, первый вход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя постоян ного тока, а второй - с точкой соедин ёния отклоняющей катушки и резистора, при этом ВЫХОД нуль-органа 5 подключен к регулирующему входу управляемой интегрирующей цепи 4. . Устройство работает следующим образом. Для анализа работы устройства допустим, что в начальный,момент напряжение на неинвертирующем входе усилителя постоянного тока 1 имеет отрицательную полярность и не меняется до прихода первой ступеньки ступенчато-треугольного напряжения (фиг. 2а, где для простоты показано небольшое количество ступенек). В соответствии с этим напряжением в предложеном устройстве формируется отрицательный ок определенной величины, протекающий через отклоняющую катущку 2 и резистор 3. На входы нуль-органа 5 подаются напряжение от источника сигнала и напряжение, сни-: маемое с резистора 3, которое пропорционально величине отклоняющего тока. Входные устройства нуль-органа 5 настроены так, чтобы в статическом режиме, то есть, когда не сказывается влияние индуктивности отклоняющей катушки 2, напряжения, подаваемые на вход непосредственно нуль- органа, были бы равны. Так как в описываемый интервал времени через отклоняющую катушку 2 течет установившийся ток, то разность напряжений, подаваемых на вход самого нуль-органа, равна 0. В соответствии с этим на регулирующий вход управляемой интегрирующей цепи 4 будет подано напряжение, изменяющее постоянную времени до минимальной величины. Усилитель постоянного тока 1 с подобной цепью отрицательной обратной связи по напряжению работает как усилитель напряжения и имеет малое выходное сопротивление. Глубокая обратная связь позволяет с большой точностью поддерживать величину выходного напряжения, а, следовательно, и величину отк.юняющего тока, которая в установивщемся режиме зависит только от активного сопротивления отклоняющей катушки 2 и резистора 3. При появлении на неинвертирующем входе усилителя постоянного тока 1 первой ступеньки разность напряжений на входах нуль-органа 5 перестает быть равной нулю, что объясняется воздействием индуктивности отклоняющей катушки 2, которая препятствует быстрому нарастанию тока через нее. С выхода нуль- органа 5 подается напряжение, приводящее к резкому увеличению, постоянной времени управляемой интегрирующей цепи 4. Перепад напряжения с выхода усилителя постоянного тока не передается сразу на его вход из-за влияния интегрирующей цепи 4 с больЦ1ой постоянной времени. В результате в момент переходного процесса усилитель постоянного тока 1 оказывается с разорванной петлей обратной связи, и скачок напряжения будет усилен усилителем постоянного

тока. Большой перепад напряжения на выходе усилителя постоянного тока вызывает форсированное нарастание отклоняющего тока. Как только величина его достигнет уровня 1с (фиг. 2в) напряжения на входах нуль-органа сравниваются, и постоянная времени интегрирующей цепи резко уменьшается. На вход усилителя постоянного тока начинает поступать напряжение обратной связи, и амплитуда выходного напряжения падает до соответствующей величины (фиг. 26), затем процесс формирования перепада отклоняющего тока повторяется.

Аналогично работает предложенное устройство и при формировании ступенчато-убывающего тока. В отличие от предыдущего случая, здесь в момент переходного процесса образуются выбросы другой полярности.

. Формула изобретения

Устройство для формирования токов специальной формы, содержащее усилитель

постоянного тока, выход которого подключен

к последовательно соединенным отклоняющей катушке и резистору, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональ-. ных возможностей устройства, в него введены управляемая интегрирующая цепь, включенная между выходом усилителя постоянного тока и его инвертирующим входом, нуль- орган, первый вход которого соединен с неинвертирующим входом усилителя постоянного тока , а второй вход нуль-органа подключен к точке соединения резистора и отклоняющей катущки, при этом выход нульоргана присоединен к регулирующему входу управляемой интегрирующей цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Модель А. 3. Транзисторные генераторы развертки. М., «Энергия, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 323869, кл. Н 04 N 3/18, 18.06.70 (прототип).

-.1 . V.,,A:-.-- ,., , ;4 1-- ,:---V V,..,.,........

702541