Тракт вертикального отклонения электронно-лучевого осциллографа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) И 1) 150 С 01 к 13/ ЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО 8 ски Техничеспьх",США,соеип).КЛО 1 ЛОтем, что жений им ленных т м смещени ри вертикал исторов,зображеневой тру нно-л грато электр я на экране ки, он снабж н и ФЪФ инеи ного выхо вторым мещения - с неторого со ром, входвыходом бл изображен ока вертикаля сигнала,щим входом орого операинвертируюционного илителя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЯРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(56) 1. Осциллограф 465 В. кое описание. Фирма "Телего 1980.2. Осциллограф. Техпроект по теме "Сегмент", СССР, 1982(протот (54)(57) ТРАКТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ОТ НЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСЦИ 3 ГРАФА, содержащий аттенюатор, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала, а выход - с первым входом предварительного дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу блока вертикального смещения изображения сигнала, первым выходом связанного с входом оконечного дифференциального усилителя, выход которого соединен с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки,и цепь боковой обратной связи, включающую два операционных усилителя и блок низкочастотных ЕС- фильтров, вход которого подключен к . выходу первого операционного усилителя, а выход - к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выход которого связанс вторым входом предварительного дифференциального усилителя, первым входом диненного с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине, причем оконечный дифференцирующнй усилитель выполнен по схеме общий эмиттер - общая база, о т л и ч а ю щ и й с я с целью уменьшения искальсных сигналов, обусловловой инерционностью тран1087898 Изобретение относится к электро"измерительной технике и может бытьиспользовано в электронно-лучевыхосциллографах,Известен тракт вертикального Отклонения электронно-лучевого осциллографа ТВО ЗЛО), содержащийаттенюатор, предварительный дифференциальный усилитель, оконечный усилитель, который собран по дифферен- Оциальной схеме общий эмиттер - общаябаза со сложением коллекторных токови включает два дополнительных операционных усилителя для коррекции ис 1кажений; вызванных тепловой инерционностью транзисторов ЯНедостатком устройства являетсяотсутствие существенной компенсацииискажений импульсных сигналов, обусловленных тепловой инерционностью 20транзисторов.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является трактвертикального отклонения электроннолучевого осциллографа, содержащий 25аттенюатор, вход которого соединенс шиной исследуемого сигнала, а выход - с первым входом предваритель-.ного дифференциального усилителя,.выход которого подключен к вхрду З 0блока вертикального смещения изображения сигнала, первым выходом связанного с входом оконечного дифференциального усилителя, выход которогосоединен с отклоняющей системой электронно.-лучевой трубки, и цепь боковой обратной связи, включающую дваоперационных усилителя и блок низкочастотных КС-Фильтров, вход которогоподключен к выходу первого Операцион 40ного усилителя, а выход - к инвертнрующему входу второго операционногоусилителя, выход которого связан свторым входом предварительного дифференциального усилителя, первым .входом соединенного с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которо-,го подключен к общей шине,. причемоконечный дифференцирующий усилительвыполнен по схеме общий эмиттер - об50щая база, а неинвертирующий входвторого операционного усилителя связан с общей шиной 2.Недостатком известного устройстваявляется большая величина искажений,.5"Обусловленных тепловой инерционностью транзисторов, при вертикальном,смещении изображения на экране элекгтронно-лучевой трубки из-за перепадатемпературы переходов транзисторов,вызванного перераспределением токовпокоя в дифференциальных каскадахпри вертикальном смещении изображения за время, равное суммарной тепловой постоянной времени симметричных транзисторов, 11 ри этом имеетместо "наплыв" изображения в сторонусмещения.Цель изобретения - уменьшение искажений импульсных сигналов, обусловленных тепловой инерционностьютранзисторов, при вертикальном смещенииизображения на экране электронно-лучевой трубки,Цель достигается тем, что тракт,вертикального отклонения электронно-лучевого осциллографа, содержащий аттенюатор, вход которого соединен с шиной исследуемого сигнала,а выход - с первым входом гредварительного дифференциального усилителя, выход которого подключен квходу блока вертикального смещенияизображения сигнала, первым выходомсвязанного с входом оконечного дифференциального усилителя, выход которого соединен с отклоняющей системой электронно-лучевой трубки, ицепь боковой обратной связи, включающую два операционных усилителяи блок низкочастотных КС-фильтров,вход которого подключен к. выходупервого операционного усилителя, авыход к инвертирующему входу второго операционного усилителя, выходкоторого связан с вторым входомпредварительного дифференциальногоусилителя, первым входом соединенного с инвертирующим входом первогооперационного усилителя, неинвертирующий вход которого подключен кобщей шине, причем оконечный дифференцирующий усилитель выполнен посхеме общий эмиттер - общая база,снабжен интегратором, вход которого соединен с вторым выходом блока вертикального смещения изображения сигнала, а выход - с неинвертирующим входом второго операционногоусилителя,Ба Фиг.1 показана структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на Фиг.2 - временныедиаграммы.Устройство состоит из аттенюатора1, предварительного дифференциального усвпителя 2 блока 3 вертикального смещения изображения сигнала,оконечного дифференциального усилителя 4, электронно-лучевой, трубкиЗЛТ) 5, первого операционного усилителя 6, блока 7 низкочастоткыхКС-фильтров с регулируемой ампли тудно-частотной характеристикой, второго операционного усилителя 8 и интегратора 9.Вход аттенюатора 1 соединен с шиной исследуемого сигнала, а выход -с первым входом предварительногодифференциального усилителя 2, вы-,ход которого подключен к входу блока 3 вертикального смещения изображения сигнала, первым выходом связанного с входом оконечного дифференциального усилителя 4, выход которого соединен с отклоняющей системой ЭЛТ 20Вход блока 7 низкочастотных КСфильтров подключен к выходу первогооперационного усилителя 6, а выходк инвертирующему входу второго опе"рационного усилителя 8, выход которого связан с вторым входом предва-,рительного дифференциального усилителя 2, первым входом соединенногос инвертирующим входом первого опе"рацноиного усилителя 6, неинвертирующий вход которого подключен кобщей шине.Вход интегратора 9 связан с вторым выводом блока 3 вертикальногосмещения сигнала, а выход - с неин.вертирующим входом второго опера 35цконного усилителя 8Устройство работает следующим образом.Исследуемый после ослабления аттенюатором 1 сигнал усиливается предварительным дифференциальным усилителем 2 и оконечным дифференциальным ,усилителем 4. После развертки снгна"ла по горизонтальной осн на экранеЭЛТ 5 возникает изображение иссле 45., дуемого сигнала фиг.2), по которомуизмеряются его амплитудные и временные параметры. В соответствии с методом боковой обратной связи коэффициент усиления ТВО ЭЛО понижен. нанизких частотах до значения, равного коэффициенту усиления на высокихчастотах, При этом исследуемый сиг"нал усиливается первым операционнымусилителем 6, фильтруется с помощьюблока 7 КС-фильтров и после усиления вторым операционным усилителем 8 воздействует на второй вход предварительного дифференциального усилителя 2. В усилителе 2 производится вычитание низкочастотного сигналанэ входного сигнала, в результатечего амплитудно-частотная характери-,стика становится равномерной в заданной полосе частот и действие тепловых эффектов в области низкихчастот сводится к минимуму.При вертикальном смещении изображенин, исследуемого сигнала ка экране ЭЛТ, которое осуществляется органами управления блока 3 вертикального смещения изображения, коллекторные токи транзисторов одного из снм"метричных плеч ТВО увеличиваются, адругого уменьшаются, Изменение коллекторных токов транзисторов приводит к увеличению рассеиваемой мощности на коллекторах транзистороводного из симметричных плеч ТВО иуменьшению на другом Вертикальноесмещение изображения прямоугольногонмнульса на экране ЭЛТ сопровождается возникновением переходного про-цесса (Фиг.2, кривая 10).Переходный процесс установлениятемпературы и напряжения на коллекторе каждого транзистора описываетсявыражениемЬц(с)= Ь 5 чст 11-ехр(- "Ь )3где Ь 0 установившееся значение коллекторного напряжения;= СВ. - тепловая постояннаявремени транзистора;С и К- соответственно теплоемкость, Дж / Сн тепловое сопротивление, С /Вттранзистора.В то же время поступающее с выхода блока 3 вертикального смещенияиэображения на вход интегратора 9постоянное капрйжение Ц интегрируется, в результате чего .на выходеинтегратора 9 формируется сигнал118 ыю 11 о А 1.1 ехр ( ОАЛгде А - коэффициент усиления операциокного усилителя интегратора 9 в разомкнутом состоянии;Т - постоянная времени интегратора 9,Поскольку выходной сигнал интегратора 9 имеет экспоненциальную форму, то при воздействии этого сигнала на второй вход предварительногодифференциального усилителя 2 происходит вычитание экспоненциальных,Составитель В.ЛившицРедактор А.Козориз Техред А.Кикемезей Корректор И.Муска каз ф 2651/41ВНЦИПИ Государпо делам изо113035, Москва раж 711 Подпи венного комитета СССР етений и открытий Ж, Раушская наб длиял ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 3составляющих (фиг.2, кривые О и 11 и иэображение импульса на экране ЭЛТ, приобретает прямоугольную форму (фиг.2, прямая 12).Постоянная времени Т интеграто ра 9 должна соответствовать тепловой постоянной времени оконечного дифференциального усилителя 4. В этом случае достигается компенсация искажений, обусловленных тепловой инерционностью транзисторов усилителя 4, поскольку тепловая постоянная времени оконечного дифференциаль-, ного усилителя 4 определяетсяглавным образом, тепловыми постоянными вре мени транзисторов выходного каскада. Постоянная времени интегратора 9выбирается иэ условияр ( басфгде коэффициент К 1 =0,5+1,5 учивает максимальный разброс параметровь и вклад в эту величину каскадов,предшествующих выходному каскаду усилителя 4; коэффициент К=2 учитывает,наличие двух транзисторов в выходномкаскаде усилителя 4.Предлагаемое устройство позволяет уменьшить "наплыв" иэображения в сторону смещения сигнала довеличины, не превышающей толщины луча,