Устройство для отклонения луча электронно-лучевой трубки

СООЗ СОВЕТСКИХьььзьььььиФьььРЕСПУБЛИК ЭСЮ 6096 1 08 ИЗОБР ОПИСА ЕНИЯ К: АВТОИЯОВй 1 ДЕТЕЛЫТВУ ГОСЩМфСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56 ) 1 Авторское свидетельство СССРВ 636646, кл. 006 Г 3/153, 1978(54 )(57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИпо авт.св. й 636646, отличающееся.тем, .что, с целью увеличения бмстродейстния, в него введен блок предис,кажений, выход которого сощииен сиивертирующим входом выходного каскада, через элемент согласования,например резистор, а вход блока лредискажений соединен с входом выходного каскада и входом устройства,1030837 2. устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я 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 соедийен с инвертирующим входом первого сумматора, а второй выход соединен с неинвертируеаим входом первого сумма-, тора, выход которого соединен с инвертирующим входом нуль-органа, на неинвертирующий вход которого подано. напряжение постоянного уровня, выход нуль-.органа соединен с входом форми,рователя длительности,.выход которого 1Изобретение относится к радиотехнике, в частности к буквенно-цифровым индикаторным устройствам на электронно-лучевых трубках с магнитным отклонением луча, и может быть исполь зовано в устройствах ввода-вывода электронно-вычислительной техники. По основному авт.св. 9 636646известно устройство для отклонениялуча электронно-лучевой трубки,содержащее последовательно соединенные выходной каскад и блок отклонения, содержащий отклоняющую катушку,параллельно которой подключен шунти дополнительно пороговые шунты,подключенные параллельно отклоняющейкатушке и состоящие из цепочек последовательно соединенных резисторов, диодов и стабилитрона, включенных встречно друг другу 1) . 20 Недостатком известного устройства является то, что на больших переключающих токах в выходном каскаде искажается Форма импульса тока. Иска ження есть результат выброса тока, после которого величина тока постоянна, что соответствует установившемуся процессу. Выброс тока является следствием самоиндукции в откло п няющей катушке при подаче на нее перепада напряжения, а длительность его зависит от индуктивности и емкости катушки, емкости выходного каскада, емкости монтажа, т.е. постоянна для данного устройства. Амплитуда этого импульса тока прямо пропорциональна входному напряжению, а его задержка относительно входного соответствует зависимости нарастания тока в катушке от времени, Как из" подключен к входу формирователя амп"литуды, управляющий вход которогоподключен к выходу блока выделения модуля, выход формирователя амплитуды соеДинен с входом первого и второго коммутаторов, управляющий входпервого.коммутатора соединен с выходом инвертора, выход первого коммутатора соединен с инвертирующимвходом второго сумматора, а выходвторого коммутатора подключен к неинвертирующему входу второго сумматора, выход которого является выходом блока предискажений, вход блокапредискажений соединен с входом Формирователя экспоненты, входом блока выделения модуля, с входом инвертора и суправляющим входом второго коммутатора,2вестно эта зависимость тока для катушки индуктивности, какой является отклоняющая катушка, экспоненциальная. Следовательно, задержка этого импульса экспоненциально зависит от амплитуды входных импульсов, наличие экспоненциальной задержки ограничивает быстродействие устройства.Объем обрабатываемой информации в радиолокационных станциях постоянно увеличивается, Это связано с ростом интенсивности передвижения, а также с представлением большего количества информации о состоянии каждого объекта в отдельности. Увеличение количества обрабатываемой инфор" мации об объекте в единицу времени создало необходимость разработки нового устройства для отклонения луча электронно-лучевой трубки, обеспечивающего отображение за то же время большего объема информации,Целью изобретения является увеличение быСтродействия устройства для отклонения луча электронно-лучевой трубки. Поставленная цель достигается тем, что устройство для отклонения луча элеКтронно-лучевой трубки содержит блок предискажений, 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. Кроме того, блок предискаженийсодержит Формирователь экспоненты,первый сумматор, нуль-орган, Формирователь длительности, формировательамплитуды, блок выделения модуля,инвертор, два коммутатора, второйсумматор, первый выход формирователяэкспоненты соединен с инвертирующимвходом первого сумматора, а второйвыход соединен с неинвертирующимвходом первого сумматора, выход которго соединен с иивертирующим входом нуль-органа, на неинвертирующийвход которого подано напряжение посстоянного уровня, выход нуль-органасоединен с входом Формирователя длительности, выход которого подключенк входу формирователя амплитуды,управляющий вход которого подключен к 5выходу блока выделения модуля, выходформирователя амплитуды соединен свходом первого и второго коммутато.ров, управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, увыход первого коммутатора соединен синвертирующим входом второго сумматора, а выход второго коммутатораподключен к неинвертирующему входувторого сумматора, выход которогоявляется выходом блока предискажений,вход блока предискажений соединен свходом формирователя экспонентывыходом блока выделения модуля, свходом инвертора и с управляющим входом второго коммутатора.На"чертеже изображена функциональная схема устройства..Устройство для отклонения лучаэлектронно-лучевой трубки содержитпоследовательно соединенные выходной З 5каскад 1 .н блок 2 отклонения, содержащий отклоняющую катушку 3, параллельно которой подключен шунт 4 ипороговые шунты 5, блок б предискажений, содержащий Формирователь 7 40экспоненты, первый сумматор 8,нуль-орган 9, формирователь 10 длительности, Формирователь 11 амплитуды,блок 12 выделения модуля, коммутаторы 13 и 14, инвертор 15, второй сумматор 16. Выход блока 6 предискаженийсоединен с инвертирующим входом выходного каскада 1 через блок 17 согласования, например резистор, а выходблока 6 предискажений одновременносоединен с выходом выходного каскада 1и входом устройства. Первый выходФормирователя 7 экспоненты соединенс инвертирующим входом первого сумматора 8, а второй .выход соединен сиеинвертирующим входом первого сумма тора 8, выход которого соединен синвертирующим входом нуль-органа 9,на неинвертирующий вход которого подано напряжение постоянного уровня,выход нуль-органа 9 соединен с входом 60формирователя 10 длительности, выходкоторого подключен к выходу формирователя 11 амплитуды, управляющий входкоторого подключен к выходу блока 12выделения модуля, выход Формировате ля 11 амплитуды соединен одновременйо. с входом первого 13 и второго 14 ком" мутаторов, цепь управления первого коммутатора 13 соединен с выходом инвертора 15,выход первого коьааутатора 13 соединен с инвертирующим входом второго суьветора 16, а выход второго коммутатора 14 подключен к неинвертирующему входу второго сумма- . тора 16, выход которого является выходом блока б предискажений. Вход блока б предискажений одновременно соединен с входом Формирователя 7 экспоненты, входом блока 12 выделения модуля, с входом инвертора 15, с управляющим входом второго коммута тора 14.Устройство работает следующим образом.На вход выходного каскада 1 поступают входные импульсы, усиливаются и с выхода подаются на блок 2 отклонения, содержащий отклоняющую катушку 3, шунт 4 и пороговые шунты 5, обеспечивающие критический режим затухания колебаний, при котором в отклоняющей катушке присутствует выброс тока. Блок б предискажений формирует из входных импульсов импульсы постоянной длительности с амплитудой и задержкой, пропорциональной выбросу тока на отклоняющей катушке и носящие характер .эксноненциальной зависимости. Импульсы, Формируемые блоком 6 предискажений, через блок 17 согласования например резистор, подаются на инвертирующий вход выходного каскада 1 и компенсируются в отклоняющей катушке 2, В результате отсутствия выброса тока в отклоняющей катушке 2 время от начала переходного процесса до момен" та начала записи инФормации на экра" не, т.е. до начала установившегося процесса, уменьшается на 20-25.Блок 6 предискажений работает следующим образом.Входные импульсы поступают на Формирователь 7 экспоненты, состоящий, например, из конденсатора, на одну обкладку которого подаются входные импульсы, а вторая обкладка лодсое- динена одновременно к плюсу первого диода и минусу второго. Минус первого диода через сопротивление соеди-. няется с землей и является одновременно выходом положительной экспоненты, плюс второго диода подсоединен через сопротивление на землю и является выходом отрицательной экспоненты. В зависимости от полярности входных сигналов на выходе Формирователя 7 экспоненты появляется положительная или отрицательная экпонента, Сигнал положительной экспоненциальной зависимости с минуса первого диода подается на неинвертирующий вход первогосумматора 8, выполненного, например на операционном усилителе, на инвер" тирующий вход которого подан сигнал отрицательной экспоненциальной зависимости. На вцХоде первого сумматора возникает, независимо от полярности входного сигнала, сигнал положитель,ной экспоненциальной зависимости, который подается на нуль-орган 9, собранный, например, на операционном усилителе с разомкнутой цепью обрат" ной связи, к второму входу которого подсоединен источник постоянного напряжения.В исходном состоянии на первом входе нуль-органа 9 нет напряжения, 15 а на второй вход всегда подан посто" янный уровень, в результате операционный усилитель находится в состоянии, насыщенном до уровня положительного напряжения. В момент появления 20 сигнала обратно-экспоненциальной зависимости нуль-орган. 9 мгновенно переходит в противоположное состоя" ние-насыщение до отрицательного питания. В момент, когда уровень напряжения обратно-экспоненциальной зависимости сравняется с уровнем посто-, янного напряжения, нуль-орган 9 обратно переходит в насыщение до положительного питания. Длительность нахож-З 0 дения нуль-органа 9 в отрицательном смещении до насыщения равно задержке выброса в отклоняющей катушке 3. С выхода нуль-органа 9 сигнал подается / на Формирователь 9 длительности, который Формирует импульс определенной длительности по заднему Фронту.формирователь Э длительностисостоит, например, из конденсатора, резистора и диода. Входной сигнал 40 подается на одну обкладку конденсатора, а вторая обкладка подсоединена одновременно к положительному выводу диода и через резистор на землю. Отрицательный вывод диода является выходом Формирователя 10 длительности. На плюсовом выводе имеются два импульса - отрицательный, соответствующий переднему Фронту сигнала, снимаемого с нуль-органа 9, и положительный, соответствующий заднему фронту сигнала, снимаемого с нуль- органа 9, Диод пропускает только положительный импульс, который имеет . строгоопределенную длительность, зависящую от параметров конденсатора и резистора, входящих в формирователь 10 длительности. Время возникновения этого импульса и его задержка относительно входного импульса равны .времени возникновения и за держке выброса на отклоняющей катушке, который мадо скомпенсировать. С выхода формирователя 10 длительности сигнал поступает на Формирователь 11 амплитуды, построенный, например, 65 на полевом транзисторе, на сток которого подаются импульсы с Формирователя 10 длительности, а на затвор"управляющие импульсы с блока 12выделения модуля. Амплитуда сигнала,снимаемая с истока полевого транзистора, изменяется в такт с изменениемамплитуды управляющих импульсов.Блок 12 выделения модуля выполнен на дифференциальном усилителес диоднцми ключами на входе. Сформированный сигнал с выхода формирователя 11 амплитуды подается параллельно на входы первого 13. и второго 14коммутаторов, построенных, например,на поаевых транзисторах. Йа управляющие входы коммутаторов поступаютвходные импульсы - причем, есливходной импульс положительный, онпоступает непосредственно на второйкоммутатор 14, если входной импульсотрицательный, он поступает на первый коммутатор 13 через инвертор 15,выполненный, например, на операционном усилителе с единичным коэффициентом усиления,Второй сумматор 16, на входикоторого поступают сигналы с выходовкоммутаторов 13 и 14, представляетсобой аналоговый смеситель по ИЛИ иможет быть выполнен, например, наоперационном усилителе с неоперативно регулируемым коэффициентом усиления. На выходе сумматора в конечномитоге получается сигнал, скорректированный по длительностй и Форме,противоположной выбросу тока в отклоняющей катушке 3 для компенсациивыброса тока. Компенсационный сигналс сумматора 1 б подается на неинвертирующийвход выходного каскада 1через блок 17 согласования.Использование изобретения позволяет увеличить общий полезный объеминформации в единицу времени за счет .компенсации искажений в виде экспоненциального выброса во время от начала,переходного процесса до момента начала написания информации, Это следует из того, что, как известно, вотклоняющих системах в момент включения появляется выброс тока самоиндукции, который в быстродействующихустройствах с временем вывода луча15 мкс равен 8-10 мкс. Известно так"же, что написание знака среднейсложности в таких индикаторах занимает 5-10 мкс. Ироизведем подсчеткоэффициента эффективности отклонения Ка ) для известного устройства5+10Ф,7 5К аКс+1+ 1 з 8+10 5+10 15 31 ю 52 2"ф 31 5К = - =- щ 1,4 У кл 22 ф 5К - коэффициент эффективности отклонення известного устройства; к - коэффициент эффективности откло- Янения с использованием предлагаемого устройства;КУ - коэффициент увеличения эффективности отклонения,- среднее время выброса, с Составитель М. Немировский Техред А,Бабинец КорректорА, Ильин Редактор А, Шандор юЗаказ 5218/51 Подписное Тираж 488 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ае а еа таа а ш Е еа Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4, - среднее время знака- максимальное время вывода луча.ьПрименение изобретения позволитувеличить коэффициент эффективностиотклонения, а следовательно, и полез,ный объем информации на экране в еди,ницу времени в 1,4 раза по сравнениюс нзвестньм устройством.Плавное нарастайие Фронта импульсатока позволяет обеспечить дополни- О тельнув устойчивость работы устройства, что является дополнительнымположительным эффектом.Кроме того, одновременно с повышением быстродействия устройствадостигается повышение качества отображения знаков при малых амплитудахвыходных сигналов за счет компенсации искажений и как результат линеаризации характеристики.