SU1030837A1 - Устройство дл отклонени луча электронно-лучевой трубки - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ по авт.св. 636646, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в него введеи блок предискаже ий , выход которого соединен с инвщ тирую1цим входом выходного каскада , через элемент согласовани , например резистор, а вхоД блока предискажений соединен с входом выходного каскада и входом устройства.

Description

ЙГ4Л .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок предискажений содержит формирователь экспоненты, первый сумматор, нуль-орган , формирователь длительности, формирователь амплитуды, блок выделени  модул , инвертор/ два коммутатора , второй сумматор/ первый выход формировател  экспоненты соединён с инвертируквдим входом первого сумматора , а второй выход соединен с не инвертирующим входом первого сумматора , выход которого соединен с инвертирующим входом нуль-органа, на неинвертирующий вход которогр поданонапр жение посто нного уровн , выход нульг-органа соединен с входом Форми .ровател  длительности, выход которого

подключен к входу формировател  амплитуды , управл ющий вход которого подключён к выходу блока выделени  модул , выход формировател  амплитуды соединен с входом первого и второго коммутаторов, управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, вы;{од первого коммутатора соединён с инвертируквдим входом второго суКйиатора, а выход второго коммутатора подключен к неинвертирующему входу второго сумматора , выход которого  вл етс  выходом блока предискажений, вход блока предискажений соединен с входом формировател  экспоненты, входом блока выделени  модул ,с входом инвертора и с управл ющим входом второго коммутатора

Изобретение относитс  к радиотехнике , в частности к буквенно-цифровы индикаторным устройствам на электронно-лучевых трубках с магнитным отклонением луча, и может быть использовано в устройствах ввода-вывода электронно-вычислительной техники.

По основному авт.св. № 636646 известно устройство дл  отклонени  луча электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные выходной каскад и блок отклонени , содержащий отклон ющую катушку, параллельно которой подключен шунт и дополнительно пороговые шунты, подключенные параллельно отклон ющей катушке и состо щие из цепочек последовательно соединенных резисторов , диодов и стабилитрона, включенных встречно друг другу

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что на больших переключающих токах в выходном каскаде искажаетс  форма импульса тока. Искажени  есть результат выброса тока, после которого величина тока посто нна , что соответствует установившемус  процессу. Выброс тока  вл етс  следствием самоиндукции в отклон ющей катушке при подаче на нее перепада напр жени , а длительность его зависит от индуктивности и емкости катушки, емкости выходного каскада , емкости монтажа, т.е. посто нна дл  данного устройства. Амплитуда этого импульса тока пр мо пропорциональна входному напр жению, а его задержка относительно входного соответствует зависимости нарастани 

тока в катушке от времени. Как из .вестно эта зависимость тока дл  катушки индуктивности, какой  вл етс  отклон юща  катушка, экспоненциальна . Следовательно, задержка этого импульса экспоненциально зависит от амплитуды входных импульсов, наличие экспоненциальной задержки ограничивает быстродействие устройства.

Объем обрабатываемой информации в радиолокационных станци х посто нно увеличиваетс . Это св зано с ростом интенсивности передвижени , а также с представлением большего количества информации о состо нии каждого объекта в отдельности. Увеличение количества обрабатываемой информации об объекте в единицу времени создал о необходимость разработки нового устройства дл  отклонени  луч электронно-лучевой трубки, обеспечивающе го отображение за то же врем  большего объема информации.

Целью изобредени   вл етс  увеличение быстродействи  устройства дл  отклонени  луча электронно-лучевой I трубки.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  отклонени  луча электронно-лучевой трубки содержит блок предискажений, выход которого соединен с инвертирующим входом выхоного каскада, через элемент согласовани , например резистор, а вход блока предискажений соединен с входо выходного каскада и входом устройства .

Кроме того, блок предискажений .содержит формирователь экспоненты, |первый сумматор, нуль-орган, формирователь длительности, формирователь амшлитуды, блок выделени  модул , инвертор, два коммутатора, второй сумматор, первый выход формировател  экспоненты соединен с инвертирующим входом первого :yN iaTopa, а второй выход соединен с неинвертирующим входом первого сумматора, выход которго соединен с инвертирующим входом нуль-органа, на н еинвертирук ций вход которого подано напр жение поссто нного уровн , выход нуль-органа соединен с входом формировател  длитепьности выход которого подключен и входу формировател  амплитуды, управл ющий вход которого подключен выходу €лока выделени  модул , выход формировател  амплитуды соединен с входом первого и второго коммутаторов , управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, выход первого коммутатора соединен с инвертирующим входом второго сумматора , а выход второго кок «1утатора подключен к неинвертирующему входу второго сумматора, выход которого  вл етс  выходом блока предискажений вход блока предискажений соединен с входом формировател  экспоненты выходом блока выделени  модул , с входом инвертора и с управл ющим вхо дом второго коммутатора. На чертеже изображена функциональ на  схема устройства. Устройство дл  отклонени  луча электронно-лучевой трубки содержит последовательно соединенные выходной каскад 1 .и блок 2 отклонени , солержа1ций отклон ющую катушку 3, параллельно которой Подключен .шунт 4 и пороговые шунты 5, блок 6 предиска:жений , содержащий- формирователь 7 экспоненты, первый сумматор 8, нуль-орган 9, формирователь 10 длительности , формирователь 11 амплитуд блок 12 выделени  модул , коммутаторы 13 и 14, инвертор 15, второй сумматор 16. Выход блока 6 предискажени соединен с инвертирующим входом выходного каскада 1 через блок 17 согл совани , например резистор, а выход блока 6 предискажений одновременно соединен с выходом выходного каскада и входом устройства. Первый выход формировател  7 экспоненты соединен с инвертирующим входом первого сумма тора 8, а в,торой .выход соединен с неинвертирующим входом первого сумм тора 8, выход которого соединен с инвертирующим входом нуль-органа 9, на неинвертирующий вход которого по дано напр жение посто нного уровн , выход нуль-органа 9 соединен с входо формировател  10 длительности, выход которого подключен к выходу формировател  11 амплитуды, управл ющий вхо которого подключен к выходу блока 1 выделени  модул , выход формировател  11 амплитуды соединен одновременно с входом первого 13 и второго 14 коммутаторов , цепь управлени  первого коммутатора 13 соединен с выходом инвертора 15,выход первого коммутатора 13 соединен с инвертирующим входом второго сумматора 16, а выход второго коммутатора 14 подключен к неил вертирующему входу второго сумма- . тора 16, выход которого  вл етс  выходом блока 6 предискажений. Вход блока 6 предискажений одновременно соединен с входом формировател  7 экспоненты, входом блока 12 выделени  модул , с входом инвертора 15, с управл ющим входом второго коммутатора 14. Устройство работает следующим образом. На вход выходного каскада 1 поступают входные импульсы, усиливаютс  и с выхода подаютс  на блок 2 отклонени , содержащий отклон ющую катушку 3, шунт 4 и пороговые шунты 5, обеспечивающие критический режим затухани  колебаний, при котором в отклон ющей катушке присутствует выброс тока. Блок 6 предискажений формирует из входных импульсов импульсы посто нной длительности с амплитудой и задержкой, пропорциональной выбросу тока на отклон ющей катушке и нос щие характер экспоненциальной зависимости. Импульсы, формируемые блоком 6 предискажений, через блок 17 согласовани  например резистор, подаютс  на инвертирующий вход выходного каскада 1 и компенсируютс  в отклон ющей катушке 2. В результате отсутстви  выброса тока в отклон ющей катушке 2 врем  от начала переходного процесса до момента начала записи информации на экране , т.е. до начала установившегос  процесса, уменьшаетс  на 20-25%. БЛОК 6 предискажений работает следующим образом. Входные импульсы поступают на формирователь 7 экспоненты, состо щий, например, иэ конденсатора, на одну обкладку которого подаютс  входные импульсы, а втора  обкладка подсоединена одновременно к плюсу первого диода и минусу второго. Минус первого диода через сопротивление соедин етс  с землей и  вл етс  одновременно выходом положительной экспоненты, плюс второго диода подсоединен через сопротивление на землю и  вл етс  выходом отрицательной экспоненты. В зависимости от пол рности входных сигналов на выходе формировател  7 экспоненты по вл етс  положительна  или отрицательна  экпонента. Сигнал положительной экспоненциальной зависимости с минуса первого диода подаетс  на неинвертирукадий вход первого cyivMaTopa 8, выполненного, например на операционном усилителе, на инвёртирукнаий вход которого подан сигнал отрицательной экспоненциальной зависимости . На выходе первого сукматора возникает, независимо от пол рности входного сигнала, сигнал положитель ой экспоненциальной зависимости, который подаетс  на нуль-орган 9, собранный, например, на операционн( /усилителе с разомкнутой цепью обрат/ной св зи, к второму входу которого подсоединен источник посто нного напр жени . В исходном состо нии на первом входе нуль-органа 9 нет напр жени , а на второй вход всегда подан посто нный уровень, в результате операционйый усилитель находитс  в состо нии , насыщенном до уровн  положитель ного напр жени . В момент по влени  сигнала обратно-экспоненциальной зависимости нуль-орган. 9 мгновенно переходит,в противоположное состо ние-насыщение до отрицательного питани . В момент, когда уровень нап р жени  обратно-экспоненциальной зависимости сравн етс  с уровнем посто  нного напр жени , нуль-орган 9 обра но переходит в насыщение до положительного питани . Длительность нахож дени  нуль-органа 9 в отрицательном смещении до насыщени  равно задержке выброса в отклон ющей кату1ш е 3. С .выхода нуль-органа 9 сигнал подаетс  на формирователь 9 длительности, который формирует импульс определенной длительности по заднему фронту. Формирователь У длительности состоит , например, из конденсатора, резистора и диода. Входной сигнал подаетс  на одну обкладку конденсато ра, а втора  обкладка подсоединена одновременно к положительному выводу диода и через резистор на землю. Отрицательный вывод диода  вл етс  выходом формировател  10 длительности . На плюсовом выводе имеютс  два импульса - отрицательный, соответствующий переднему фронту сигнала снимаемого с нуль-органа 9, и положительный , соответствующий заднему фронту сигнала, снимаемого с нульоргана 9. Диод пропускает только положительный импульс, который имеет строго определенную длительность, завис щую от параметров конденсатера и резистора, вход щих в формирователь 10 длительности; Врем  возникновени  этого импульса и его задержка относительно входного импульса равны времени возникновени  и задержке выброса на отклон ющей катушке который «адо скомпенсировать. С выхода формировател  10 длительности сигнал поступает на форкшрователь 11 амплитуды, построенный, например, на полевом транзисторе, на сток которого подаютс  импульсы с формировател  10 длительности, а на затвор-управл ющие импульсы с блока 12 выделени  модул . Амплитуда сигнала, снимаема  с истока полевого транзистора , измен етс  в такт с изменением амплитуды управл ющих импульсов. Блок 12 выделени  модул  выполнен на дифференциальном усилителе с диодными ключами на входе. Сформированный сигнал с выхода формировател  11 амплитуды подаетс  пapaллeл но на входы первого 13. и второго 14 коммутаторов, построенных, например, на полевых транзисторах. На управл 1ащие вход: коммутаторов поступают входные импульсы - причем, если входной импульс положительный, он поступает непосредственно на второй коммутатор 14, если входной импульс отрицательный, он поступает на первый коммутатор 13 через инвертор 15, выполненный, например, на операциjoHHOM усилителе с единичным коэффициентом усилени , Второй 16, на входы которого поступают сигналы с выходов кс имутаторов 13 и 14, представл ет собой аналоговый смеситель по ИЛИ и может быть выполнен, например, на операционном усилителе с неоперативно регулируемым коэффициентом усилени  . На выходе сумматора в конечном итоге получаетс  сигнал, скорректированный по длительности-и форме, противоположной выбросу тока в отклон ющей катушке 3 дл  компенсации выброса тока. Компенсационный сигнал с сукматора 16 подаетс  на неинвертирующий вход выходного каскада 1 через блок 17 согласовани . Использование изобретени  позвол ет увеличить общий полезный объем инфо{ лации в единицу времени за счет компенсации искажений в виде экспоненциального выброса во врем  от начала переходного процесса до момента начала написани  информации. Это следует из того, что, как известно/ в отклон ющих системах в момент включени  по вл етс  выброс тока самоиндукции , который в быстродействующих устройствах с временем вывода луча 15 МКС равен 8-10 мкс. Известно также , что написание знака средней сложности в таких индикаторах занимает 5-10 МКС. Произведем подсчет оэффициента эффективности отклонё и  К: а ) дл  известного устройства

б) дл  предлагаемого устройства

5+10 ъ 2

- 22,5

2

Коэффициент увеличени  эффективности

VV.|H

- коэффициент эффективности отклонвни  известного устройства/

- коэффициент эффективности отклонени  с использованием предлагаемого устройства;

- коэффициент увеличени  эффективности отклонени ;

- среднее врем  выброса,

,- среднее врем  знака;

(:Q - максимальное врем  вывода луча.

Применение изобретени  позволит увеличить коэффициент эффективности отклонени , а следовательно, и полеэ .ный объем информации на экране в .ницу времени в 1,4 раза по сравнению с известнь 4 устройством.

Плавное нарастание фронта импульса тока позвол ет обеспечить дополнительную устойчивость работы устройства , что  вл етс  дополнительным положительным эффектен.

Кроме того, одновременно с повышением быстродействи  устройства 5 достигаетс  повышение качества отображени  знаков при малых амплитудах выходных сигналов за счет компе«сации искажений и как результат линеаризации характеристики. ,

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ по авт.св. » 636646, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введен блок предис.кажеиий, выход которого соединен с инвертирующим входом выходного каскада, через элемент согласования, например резистор, а вход блока предискажений соединен с входом выходного каскада и входом устройства.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок пред- . искажений содержит формирователь экспоненты, первый сумматор, нуль-орган, формирователь длительности, формирователь амплитуды, блок выделения модуля, инвертор/ два коммутатора, второй сумматор, первый выход формирователя экспоненты соединён с инвертирующим входом первого сумматора, а второй выход соединен с не инвертирующим входом первого сумма-, тора, выход которого соединен с инвертирующим входом нуль-органа, на неинвертирующий вход которогр подано· напряжение постоянного уровня, выход нульт-органа соединен с входом формирователя длительности, выход которого подключен к входу формирователя амплитуды, управляющий вход которого подключён к выходу блока выделения модуля, выход формирователя амплитуды соединен с входом Первого и второго коммутаторов, управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, вы^од первого коммутатора соединён с инвертирующим входом второго сумматора, а выход второго коммутатора подключен к неинвертирующему входу второго сумматора, выход которого является выходом блока предискажений, вход блока предискажений соединен с входом формирователя экспоненты, входом блока выделения модуля , с входом инвертора и с управляющим входом второго коммутатора.