Усилитель тока развертки Советский патент 1982 года по МПК H03F3/26 

(54) УСИЛИТЕЛЬ ТОКА РАЗВЕРТКИ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования отклоняющего тока в отклоняющих катушках электронно-лучевых трубок (ЭЛТ Известен усилитель,/содержащий входной дифференциальный усилитель, входы которого непосредственно подключены к базам транзисторов оконечного каскаца который имеет двухтактную отклоняющую катушку. Эмиттеры транзисторов оконченного каскада соединены с резисторами обратной связи и резисторами делителя напряжения, средняя точка соединена с синфазным входом входного дифференциального усилителя. К коллекто рам транзисторов сжонечного каскада подключены секции СЖ, средняя точка которых соединена с первым вьюодом дросселя, второй вывод которого соединен с шнной источника питания tl . Однако известное устройство имеет низкую максимально допустимую частоту следования входного сильного сигнала из-за малого выхопного сопротивления оконечного каскада при синфазном упрай: Ленин, характерном для интервала времени восстановления тока накопительного элемента, и необходимости шунтирования дросселя резистором, ограничивающим отрицательное натряжение на нем, а также низкое быстродействие для сильных сигналов из-за необходимости шунтирования накопительного элемента резистором, ограничивающим отрицательное напряжение на накопительном элементе. Наиболее близким к предлагаемому является усилитель тока развертки, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный усилитель, вььходной двухтактный каскад с индуктивной нагрузкой в каждом плече, дроссель токодобавки, включенный между точкой соединения индуктивных нагрузок и источ/ НИКОМ питания, цепи отрицательной обратной связи по дифференциальной и синфазной составляющей тсжа через активные элементы выходного двухтактного каокада 2 .

Однако и этот усилитель тока разверки имеет невысокое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Для этого в усилитель тока развертки, содержащий последовательно соединеный входной дифференциальный усилитель выходной двухтактный каскад с индуктивной нагрузкой в каждом плече, дроссель токодобавки, включенный между точкой соединения индуктивных нагрузок и источником питания, цепи отрицательной обратной связи по дифференциальной и синфазной составляющей тока через активные элементы выходного двухтактного каскада, введен элемент с управляемой проводимостью, один вывод которого соединен с общей шиной усилителя тока развертки, а друтЬй вывод и управляющи вход соединены с точкой соединения индуктивных нагрузок.

Кроме того, элемент с управляемой проводимостью выполнен в вйде последовательно включенных дополнительного дифференциального усилителя, ограничителя и усилителя, причем управляющий вход элемента с управляемой проводимостью соединен с первым входом дополнительного дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит дифференциалыный усилитель 1, выходной двухтактный каскад на транзисторах 2 и 3, индуктивные нагрузки 4 и 5, дроссель 6 токодобавки, цепи отрицательной обратной связи по дифференциальной и синфазной соетавляющих тока на резисторах 7-12, резисто)ы 13 и 14, элемент с управляемой проводимостью, содержащий дополнительный дифференциалшый усилитель 15, ограничитель 16, усилитель на тран зисторах 17 и 18 и резистор 19.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме цепь синфазной офатной связи со средней точки реэисторов 7 и 8 через входной дифференциальный усилитель 1 обеспечивает постоянство суммарного тока выходного двухтактного каскада, работающего в режиме класса Л . Напряжение на дросоеле 6 равно нулю, элемент с управляемой проводимостью, состоящий из дополнительного дифференциального усилителя

15, ограничителя 16 и транзисторов 18 и 17, разомкнут, так как сигнал на выходе дифференциального усилителя 15 больще напряжения ограничения ограничителя 16 из-за большого сигнала на его входе, равного д, , и ток транзисторов 17 и 18 определяется уровнеj j

ограничения ограничителя 16, Величина этого тока выбирается равной , гдеДтд- изменение тока дросселя 6 после одиночного воздействия на вход усилителя тока развертки сильного сигнала, an- заданное количество указанных воздействий, следующих с малым рекуррентным периодом и соответствующих отображению ка экране ЭЛТ синтетической информации. (после п воздействий Должна следовать пауза, соответствующая отображению первичной информации, в течение которой ток дросселя 6 должен принять стационарное значение).

В динамическом режиме при воздействии на вход усилителя тока развертки сильного сигнала на дросселе 6 н индуктивных нагрузках 4 и 5 возникают выбросы напряжения, достигающие несколь- ких сотен вольт и ускор$пощив установление тока в обмотках индуктивных нагрузок 4 и 5. После каждого вмброса ток дросселя 6 уменьшается на величину Лдд, а суммарный ток транзисторов 2 и выходного двухтактного каскада, стабили зированный цепью отрицательной обратной синфазной связи (ООС), остается прежним. Поэтому из-за разности Д1лна дросселе 6 возникает отрицательное напряжение, которое может вводить транзисторы 2 и 3 в насыщение, и в этом случае время установления тока в обмотках индуктивных нагрузок 4 и 5 существенно возрастает. Для предотвращения этого эффекта введен элемент с управляемой проводимостью, который работает следующим образом. Как только напряжен на дросселе 6 U превысит величину , напряжение на выходе дифференциального усилителя 15 станет меньше напряжения ограничения ограничителя 16 и замкнется цепь, образующая эле мен т с угфавляемой проводимостью, вследствие чего ток транзисторов 17 и 18 уменьшается на величину, близкую к йлд так, чтобы величина Uл оставалась равной Е 1 -Ер. При этом на выходе выходного двухтактного каскада автоматически поддерживается напряжение Елр, чем обеспечивается активньй режим работы транзисторов 2 и 3, а величина U , опредепяет скорость нарастания тока дроосепя 6, Таким образом, после п воэдействий сильного сигнала, следующих с малым рекуррентным периодом, ток тран зисторов 18 и 17 уменьшается на ri-ui т.е. станет равным нулю и во время паузы токи дросселя 6 и транзисторов 17 и 18 возрастают до стационарных значений, но напряжение на выходе двух- тактаого каскада по-гфежнему поддерживается равным EQ,. Когда ток Дросселя 6 близок к стационарному значению напряжение на нем уменьшается до нуля и усилитель тока развертки возвращается в стационарное состояние. Таким образом, во время установления тока в обмотках индуктивных нагруз 4,и 5 при сильных сигнал59 определяется, лишь длительностью выброса напряже ния на них и дросселе 6 и отсутствует дополнительное время установления тока связанное с насыщением транзисторов 2 и .3 в течение времени восстановления тока дросселя 6. Так как дроссель 6 не шунтирован резистором, роль которого играет элемент с управляемой проводимостью, амплитуда выброса на индуктивных Harpy3kax 4 и 5 ограничена лтиь пробивным напряжением транзисторов 2 и 3 и значительно возрастает по сравнению с амплитудой указанного выброса в известном устройстве. Поэтому длительность этого выброса уменьшается а следовательно,быстродействие усилителя тока развертки существенно увеличивается. Использование элемента с управляемой проводимостью увеличивает скорость а до маквосстановления тока дросселя 6к-eon симально возможной и равной -j- где UA - индуктивность дросселя 6. Поэтому частота следования входных сигналов существенно повышается по сравнению с известным устройством. Кроме того, предлагаемый усилитель тока развертки может кратковеременно, как было показано выше, работать при очень малых, периодах следования входных снль Hbtx сигналов, сравниваемых с быстродействием устройства, если после п -воз действий следует достаточная по длитель ности пауза (такой режим характерен для отображения совмещенной информации-ринтетической И первичной). Для слабых сигналов усилитель тока развертки представляет собой линейное устройство и требуемое быстродействие для слабых сигналов обеспечивается выбросом соответствующего значения глу- бины дифференциальной ООС через резисторы 11 и 12, резисторы 13 и 14 и входной дифференциальный усилитель 1 для эмиттерного включения индуктивных нагрузок 4 и 5 или выбором соответвующей величины сопротивления резисторов шунта, включенного парешлельно индуктивным нагрузкам 4 и 5 для их коллекторного включения. В последнем случае глубина дифференциальной ОСС выбирается исходя из требуемой стабильности отклоняющего тока при воздействии дестабилизирующих факторов. Таким офаэом, использование предлагаемого усилителя тока развертка позволит по сравнению с известным устройством повысить быстродействие для сильных сигналов из-за отсутствия резистора, шунтирующего дроссель, повысить максимально Допустимую частоту следования входных сильных сигналов, расширить область применения усилителей тока развертки с накопительным элементом- использовать их в индикаторах совмещенной информации. Испытания п(жазали, что в сравнении с известным предлагаемое устройство для сильных сигналов имеет в 3-4 раза более высокое быстродействие и в 4-5 раз выше максимально допустимую частоту следования. Формула изобретения, 1. Усилитель тока развертки, содержащий последовательно соединенные входной дифференциальный усилитель, выходной двухтактный каскад с индуктивной нагрузкой в каждом плече, дроссель токодобавки, включенный между точкой соединения индуктивных нагрузок и источником питания, цепи отрицательной обратной связи по дифференциальной и синфазной составляющей тока через активные элементы выходного двухтактного каскада, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введен элемент с управляемой проводимостью, один вывод которого соединен с общей шиной усилителя тока развертки, а другой вывод и управляющий вход соединены с точкой соединения индуктивных нагрузок. 2. Усилитель по п.1, отличающий с я тем, что элемент с управляеой проводимостью выполнен в виде поседовательно включенных дополнительного

дифференциального усилителя, ограничителя и усилителя, причем управляющий вход элемента с управляемой проводимоо тью соединен с первым входом дополнительного дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Берман В. Р. и др. Генераторы магнитной развертки электроннолучевых индикаторов, М., Сов. Радио, 1976, стр. 218, рис. 4.6.24 (прототип).