Формирователь тока магнитной развертки

.34(088,8)ент Франции ВБ 3/16, 1973,н В,Р. и др. Газвертки электров, М 196,7 а 27 0 нераторы маг- онно-лучевых Бермнитнойиндика трис, 4,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ТОКА МАГНИТНОЙРАЗВЕРТКИ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, в устройствах вводавывода информации, Цель изобретения -повышение быстродействия при одновременном повышении КПД. Устроиствообеспечивает опережающее включениеключа вольтдобавки на транзисторе 12за счет того, что. переходный процесснарастания тока в первичной обмотке трансформатора 14 заканчивается раньше, чем процесс нарастания тока вобмотке индуктивной нагрузки 3, при-.чем, как только заканчивается процесс нарастания тока в первичной обмотке трансформатора 14, уменьшаетсяи напряжение в этой обмотке, что приводит к выключению ключа вольтодобавки н отключению повышенного напряжения от шины 13 источника питанияПри этом разделительный диод 2 подключает к выводу индуктивной нагрузки 3 источник питания пониженного напряжения (шина 1) и процесс нарастания тока в нагрузке продолжаетсяуже при пониженном напряжении. Следует отметить, что в случае опережающего выключения ключа вольтдобавкивеличина времени успокоения примерно в два раза меньше, чем в случаеуправления ключом вольтдобавки сигналом, снимаемым с обмотки индуктивной нагрузки, Управление транзисторами 9,5 производится от предварительных усилителей 11,7, 1 ил,Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано; например, в устройствах ввода -вывода информации ЭВИ,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства при одновременном повышении КПД, за счет обеспечения опережающего выключения ключавольтдобавки 10На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.Формирователь тока магнитной раэВертки содержит шину 1 первого источника питания, СОединенную с анодом 15диода 2 катод которого соединен спервым выводом индуктивной нагрузкиЭ, второй вывод которого соединен спервым выводом первого резистора 4 иколлектором первого транзистора 5, 20эмиттер которого соединен через второй резистор 6 с общей шиной устройства, база - с выходом первого предварительного усилителя 7, первыйвход которого соединен с шиной 8 управления, второй транзистор 9, эмиттер которого через третий резистор10 соединен с общей шиной устройства, база - с выходом второго предварительного усилителя 11, третий транзистор 12, коллектор которого соединенс шиной 13 второго источника питания, база-эмиттерный промежуток - спервой обмоткой трансфюрматора 14,вторая обмотка трансформатора 14 включена между коллектором второго транзистора 9 и коллектором третьеготранзистора 12, эмиттер которого соединен с катодом диода 2, анод которого соединен со вторым выводом первого резистора 4, первый вход второгопредварительного усилителя 11 соединен с шиной 8 управления, второй входс эмиттером второго транзистора 9,а второй вход первого предварительного усилителя с эмиттером первоготранзистора 5,Устройство работает следующим образом,При подаче на входы усилителей7 и 11 импульса прямоугольной формы,напряжения на Резисторах 6 и 10 немогут измениться мгновенно, так как,транзисторы 5 и 9 нагружены на индуктивную нагрузку тРанзистоР 5 - наобмотку отклоняющей катушки (нагрузка 3), а транзистор 9 - на первичнуюобмотку трансформатора 14, поэтомутранзисторы 5 и 9 находятся в режимеВремя 1, определяется по фор- мулеф 2 Чокн = ---- (1)Наскок (Е ц ) 1йС- ок где Я,- энергия магнитного поля обмотки отклоняющей катушки(нагрузка 3);Е 1 - напряжение источника питания Е 1 (шина 13);1- ток в обмотке отклоняющейкатушки (нагрузка 3);Ц - падение напряжения на резисторе 6 и на выходном транзисторе 5.Энергия магнитного поля обмотки отклоняющей катушки (нагрузка 3) Равна 1 а1 ок=1 ок 1 ок(2) где Ь - индуктивность обмотки отклоняющей катушки;1- ток в обмотке отклоняющейкатушки. насыщения и к второй обмотке трансформатора 14 приложено почти все напряжение питания Е, (шина 13). Импульс напряжения, возникающий на второй обмотке трансформатора 14 передается на первую обмотку трансформатора 14 и вводит в режим насыщения транзистор 12 ключа вольтдобавки, который подключает ко входу обмотки отклоняющей катушки (нагрузка 3) по вьппенное напряжение источника питания Е 1 (шина 1 3), а разделительный диод 2 отключает источники питания Е 2 (шина 1). Происходит процесс нарастания тока в обмотке отклоняющей катушки, скорость нарастания с которого пропорциональна напряжению, приложенному к обмотке отклоняющей катушки (нагрузка 3).Процесс нарастания тока отклоне- ниЯ до величины 1 к, определЯемой амплитудой входного импульса (в силу индуктивного характера нагрузки и ограничений на величину питающих напряжений) включает два основных этапа: этап, когда выходной транзистор 5 находится в режиме насыщения (длительность 1(,о) И Этап УСПОКО- ения (длительность , ).Таким образом, полное время уста- НОВЛЕНИЯ ус ок ВЫХОДНОГО тока ОтКЛО ненни равно: цсу.ок =яас.округ,ок(з)Е -0,5 Е 17 Е 2-0,5 Е 7 . Ь .ак 1 -1-1 р .ок Заменив в выражении 1 М,к на2Ь1получаем:епт т щвЬщ Токнас ок Е Ц (3) 5ц Тот же процесс нарастания тока происходит и в первичной обмотке трансформатора 14 и длительность этого процесса Сна.тр равна10 где Ьтр - индуктивность первичной обмотки трансформатора 14;Е, - напряжение источника питания Е 1 (шина 13);1 - ток в обмотке трансформатора 14;- падение напряжения на резискторе 10 и на транзисторе 9.При выполнении условия 1 кмдРна,-ркмдк но.е,7 р а это легко реализовать, найдя велйчину необходимой индуктивности первичной обмотки трансформатора 14, используя выражение 3 и 4 переходной процесс нарастания тока в первичной обмотке трансформатора 14 заканчивается раньше, чем процесс нарастания тока в обмотке отклоняющей катушки. Но как только закончится процесс нарастания тока, в первичной обмотке трансформатора 14 уменьшится напряжение в первой обмотке трансформатора 14, что приведет к выключению ключа вольтдобавки на транзисторе 12 и отключению повьппенного напряжения источника питания Е от вывода обмотки отклоняющей катушки, При этом, разделительный диод 2 подключает к выводу обмотки отклоняющей 45 катушки источник питания Е. Процесс нарастания тока в обмотке отклоняющей катушки продолжается уже при напряжении источника питания Еп, Таким образом, реализуется опережающее выключение ключа вольтдобавки.Далее начинается процесс выхода из насьпцения выходного транзистора 5, Время выхода из насьпцения ,к мощных транзисторов лежит в пределах 0,5- 10 мкс. В это время происходит дальнейшее нарастание тока в обмотке отклоняющей катушки. Приращение тока вх за время выхода из насьпцения выходкого транзистора 5 будет превьппатьзначение тока определяемое входнымсигналом, Найдем величину этого приращения. От момента выключения ключавольтдобавки до момента выхода изнасьпцения выходного транзистора 5,скорость нарастания тока в обмоткеотклоняющей катушки будет определяться приложенным к обмотке напряжением и равна 61.где- скорость нарастания тока вобмотке отклоняющей катушки (нагрузка 3).Тогда приращение а 1 равно: В случае выключения ключа вольт- добавки сигналом, снимаемым с обмотки отклоняющей катушки, приращение тока в обмотке отклоняющей катушки равно: учитывая, что в реальных устройствах Е,=(3-5)Е , 11 п=0,5 Еп и ис" пользуя выражения б и 7 получим: Далее начинается процесс установ" ления тока до значения, определяемого величиной входного сигнала. Этот процесс при правильном выборе сопротивления шунтирующего резистора 4 апериодический, с постоянной времениопределяемой параметрами усилителя н отклоняющей катушки. сПриращение тока 4стремится к нулю при 1- " согласно выражениюс=- о (9) Решая уравнение 9 относительно , задаваясь точностью до какого уровня должно уменьшиться приращение 4 х(1), найдем величину времеяи успокоения тока отклонения 1 ичсаок= -о .г 1 0 э"усп,ок 2 фЗфф (10) поц ь 5.(1)=0,1 а 3. В"случае управления ключом вольтдобавки сигналом с обмотки отклоняю,выражения 8, равна 67ЭДТ за счет уменьшения времени установления тока отклонения и повысить экономичность за счет снижения рассеиваемой мощности на выходном транзисторе устройства, а также повысить устойчивость устройства за счет при" менения для формирования сигнала уп" равления ключом вольтдобавки отдельного усилителя.усп,ос= - о 3.п -7- =4, 49 с,Сравнивая выражения 10 и 1 видим, чХо в случае опережающего выключения ключа вольтдобавки величина времени успокоения примерно в 2 раза 10 меньше, чем в случае управления ключом вольтдобавкя сигналом снимаемым с обмотки отклоняющей катушки.Иощность, рассеиваемая на выходном транзисторе 5 в период времени ,от его выхода из режима насыщения до момента установления тока равна: Формула изо бре т ения Рд= 2 (ЕЕ) 1 1 Р =ф - (4 Е -Оэ 5 Еа) ТокСравнивая величины Р и Рп видим,что в случае опережающего выключенияключа вольтдобавки мощность Рд меньше Ря в 7 раз,Использование устройства позволит повысить быстродействие устройств формирования тока отклонения луча Составитель А.ГорбачевРедактор И.Сегляник Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга Заказ 6516/58 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1где коэффициент - определяет Форму2.напряжения на выходном транзисторе 5,В случае если опережающего выключения ключа вольтдобавки не осуществляется, мощность на выходном транзисторе равна В виду того, что сигнал управле,ния ключом вольтдобавки Формируется оТдельным усилителем, связанным по входу с основным усилителем, то управление ключом вольтдобавки не связано с процессами в основном усилителе, и даже если выходной транзистор 5 попадает в повторный режим насыщения ключ вольтдобавки не включится, что говорит о устойчивости всего устройства в целом.,15 20 25 30 35 40 4 Б Формирователь тока магнитной развертки, содержащий шину первого источника питания, соединенную с анодом диода, катод которого соединен с первым выводом индуктивной нагрузки, второй вывод которого соединен с первым выводом первого резистора и коллектором первого транзистора, эмиттер которого соединен через второй резистор с общей шиной устройства, база - с выходом первого предварительного усилителя, первый вход которого соединен с шиной управления, второй транзистор, эмиттер которого через третий резистор соединен с общей ниной устройства, база - с выхо дом второго предварительного усилителя, третий транзистор, коллектор которого соединен с шиной второго источника питания, баэозмиттерный переход - с первой обмоткой трансформатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при одновременном повышении КПД, вторая обмотка трансформатора включена между коллектором второго транзистора и коллектором третьего транзистора, эмиттер которого соединен с катодом диода, анод которого соединен с вторым выводом первого резистора, причем первый вход второго предварительного усилителя соединен с шиной управления, второй вход - с эмиттером второго транзистора, а второй вход первого предварительного усилителяс эмиттером первого транзистора,