Способ балансировки тракта вертикального отклонения осциллографа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИ И 601813 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ность изобретения: при балансировке тракта вертикального отклонения на его вход воздействуют гармоничеСким сигналом, устанавливают минимальное значение третьей гармоники сигнала на выходе тракта путем изменения суммарных эмиттерных токов симметрично установленных транзисторов. Затем изменяют режимы транзисторов по постоянному току и регулируют коэффициенты усиления каждого плеча тракта вертикального отклонения до тех пор, пока не будет установлено минимальное значение второй гармоники сигнала на выходе при размещении изображения на экране ЭЛТ симметрично нулевой линии. Положительный эффект: повышение стабильности формы переходной характеристики тракта вертикального отклонения в широком диапазоне температур окружающей среды. 4 ил. Известен способ балансировки тракта вертикального отклонения осциллографа путем изменения режимов транзисторов до установки постоянного напряжения на симметричном выходе тракта, равным нулю (Ц. Одинаковое по абсолютной величине постоянное напряжение на симметричных плечах выхода тракта устанавливают при его заземленном входе путем регулировки режимов транзисторов в каждом из симметричных плеч тракта. Балансировку ведут до тех пор, пока горизонтальная линия развертки не установится в центре экрана трубки.Недостаток способа заключается в том, что одинаковые постоянные напряжения на симметричных плечах выхода тракта зачастую получаются при "перекошенных" по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1.Блюдин Е.К, и др. Портативные осциллографы. - М,: Сов. радио, 1978, с. 96, рис.5.12,2. Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1182409, кл. 6 01 В 13/20, 1985.3. Гойоровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Сов. радио, 1971, с. 33.(54) СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ТРАКТА ВЕРТИКАЛЪНОГО ОТКЛОНЕНИЯ ОСЦИЛЛОГРАФА(57) Использование: настройка тракта вертикального отклонения осциллографа. Цель - повышение точности балансировки. СущИзобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к методам настройки тракта вертикального отклонения осциллографа. Важнейшей операцией настройки тракта вертикального отклонения осциллографа является его балансировка, т.е. обеспечение идентичности симметричных плечей тракта, который представляет собой много- каскадный дифференциальный усилитель, нагруженный на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. Под идентичностью плечей подразумеваются одинаковые параметры симметрично установленных транзисторов и их одинаковые электрические режимы по постоянному току. О, 1763990 А 1постоянному напряжению каскадах внутри тракта. Разбаланс выходного напряжения одного каскада (или группы каскадов) компенсируется разбалансом противоположного знака другого каскада (или группы каскадов).Известен также способ балансировки тракта вертикального отклонения осциллографа по величине температурных искажений переходной характеристики, заключающийся в воздействии на вход тракта гармоническим сигналом, изменением температуры окружающей среды на величину, при которой приращение выходного сигнала тракта превышает разрешающую способность блока выделения выходного сигнала, фиксации значения измененной температуры и величины выходного сигнала при измененной температуре, исходя из которых формируют управляющее напряжение, которым воздействуют на переходную характеристику тракта вертикального отклонения осциллографа, например, путем изменения коллекторных токов транзисторов, компенсируя температурные . искажения 2), В результате такого воздействия в тракте вертикального отклонения осциллографа осуществляется автоматическая операция балансировки симметричных плеч дифференциальных усилителей постоянного тока,Существенным недостатком способа является сравнительно низкая точность балансировки тракта вертикального отклонения осциллографа, поскольку она оценивается визуально по расположению горизонтальной линии развертки или изображения гармонического сигнала. При этом, как и в аналоге 1, одинаковые постоянные напряжения на симметричных плечах выхода тракта могут быть получены при "перекошенных" по постоянному напряжению каскадах внутри тракта, когда разбаланс одного каскада компенсируется разбалансом противоположного знака другого каскада,Цель изобретения - повышение точности балансировки тракта вертикального отклонения осциллографа.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем воздействие гармонического сигнала на вход тракта, изменяют суммарные эмиттерные токи симметрично установленных транзисторов тракта до момента установления минимального значения третьей гармоники сигнала, после чего, наблюдая изобракение гармонического сигнала на экране электронно-лучевой трубки, производят смещение изображения сигнала по вертикалидействия, Переменный резистор в одном из плеч преобразователя 8 облегчает подбор такой расстройки последнего, которая обеспечивает удобный для селективного вольт 40 метра 9 уровень сигнала. Усилительный каскад типа "общий эмиттер - общая база" (фиг, 2) включает в себя транзисторы 10-13, генератор 14 постоянного тока, эмиттерные резисторы 15 и 16, элементы коррекции 17 и 18, резисторы 19 и 20 нагрузки, переменный резистор 21 вертикального смещения изображения и переменный резистор 22 баланса.Изменением режимов транзисторов по 50 постоянному току с помощью элементов балансировки (резистор 22) устанавливают одинаковые постоянные напряжения на каждом из симметричных плеч выходного усилителя 6, При этом резистор 21 вертикального смещения изображения устанавливают в среднее положение. С выхода генератора 1 подают на вход тракта 2 вера тикального отклонения низкочастотный гарпутем изменения режимов транзисторов попостоянному току и регулируют коэффициент усиления каждого плеча тракта до техпор, пока не будет одновременно достигну 5 то минимальное значение второй гармоники сигнала и установка изображениягармонического сигнала симметрично относительно "нулевой" линии экрана электронно-лучевой трубки.10 Структурная электрическая схема варианта устройства, реализующего способ,представлена на фиг. 1, а принципиальнаясхема усилительного каскада тракта с элементами регулировки - на фиг. 2, Форма15 гармонического сигнала на экране электронно-лучевой трубки представлена на фиг.3, а форма переходной характеристики тракта вертикального отклонения осциллографа- на фиг. 4,20 Устройство состоит из генератора 1 низкой частоты, настраиваемого тракта 2 вертикального отклонения осциллографа,состоящего из аттенюатора 3, предварительного усилителя 4, линии 5 задержки,25 выходного усилителя б и электронно-лучевой трубки 7, преобразователя 8 симметричного сигнала в несимметричный и,селективного вольтметра 9.Преобразователь 8 симметричного сиг 30 нала в несимметричный необходим для под ключения симметричного выхода тракта 2 кнесимметричному входу селективного вольтметра 9,Сопротивление каждого резистора пре 35 образователя 8 многократного превышаетсопротивление нагрузки усилителя 6 и поэтому не сказывает на него шунтирующегоусиления тракта (ариентирааочно не более 45 + 10 ,) компенсируется изменением коэффициента усиления в середине тракта органом калибровки(1). Соответствие минимума второй гармоники изображениго гармониче-. ского сигнала симметрична "нулевой" 50 линии на экране трубки 7 (фиг, За) свидетельствует о том, что. о симметричной схеме тракта ввиду высокой идентичности электричеСких характеристик плечей происходитэффективное подавление отарой гармоники 55 сигнала. Минимальное значение второй - гармоники отражает ситуацию, при которой не происходит одностороннего ограничения гарл 1 анического сигнала (3). Эта также указывает на то, что рабочие тачки на вольмоницеский сигнал, например, 10 кГц, Амплитуду сипгала устанаоливагот такой, чтобы изображение сигнала на экране электронна-лучевой трубки 7 занимала не более 2-3 делений (фиг. 3). Селективный вольтметр 9устанаоливают о положение, соответствующее третьей гармонике, т,е. 30 кГц, послечего осуществляют изменение суммарного эмиттерного тока симметрично установленных транзисторов тракта (главным образом, выходного усилителя б) путем изменения регулирующего напряжения Ор в управляющей цепи генератора 14 постоянного тока. Укаэанное изменение производят таким абразом, чтобы третья гармоника сигналауменьшалась. Гсли при такай регулировке уменьшение третьей гаргланики прекратится, то это свидетельствует о выборе наиболее оптимальных рабочих точексимметрично установленных транзисторовМинимальная величина третьей гармоникиозначает одинаковое огранйчение (невидимое оператором визуально) сигнала как для верхней, так и для нижней полусинусоид. Вэтом случае рабочие точки транзисторов установлены о середине линейной части их оольтамперных характеристик, что создаетблагоприятные условия для обеспечения высокой степени идснтичнасти симметричных плечей тракта вертикального отклонегния, Затем селективный вольтметр 9 устанавлиоают в положение, соответствующее второй гармонике(о нашем примере 20 кГц),изменягот режим транзисторов по пастоян гоглу току (с помощью резисторов 21 и 22) и о небольших пределах коэффициент усилег 1 ия одного из плеч симметричного тракта (например, изменением резистора 15) дотех пор, пака изображение сигнала ие установится симметрична центральной линии экрана (фиг. 3) при минимальном значении второй гармоники. При этом возможное незнацительное изменение коэффициента 10303540 тамперных характеристиках транзисторов выбраны о середине линейных участков."Поскольку частотнйе свойства транзисторОв улучшагатся с возрастанием каллекторных такоо, то работа на линейном участке вольтамперной характеристики способствует стабилизации формы переходной характеристики при изменении температуры окружагощ й среды(фиг 4)Таким образом, поскольку подавление второй гармоники присуще симметричным схемам (1), то степень такого подавления и соидетельствует о степЕйи идейтичности плечей тракта причем предпосылкой эффективного подавления является минимум третьей гармоники сигнала, при котором ра.бачие точки транзисторов находятся о середине линейной части их вольтамперных характеристик.Для измерения гармоник преимущественно воздействие на вход тракта низкочастотньгм сигналом (например, да 100 кГц), поскольку на высокой частоте подавление .гармоник может быть ослаблено из-за расхождения сигналоо в плечах тракта по фазе.Предлагаемый способ балансировки не приводит к скаль значительному увеличению трудоемкости,т.к. для проведения этой операции дополнительно требуется только селективный вольтметр. В та же время при , балансировке исключается необходимость корректировки тракта вертикального отклонения при климатических испытаниях и обеспечивается высокая надежность при эксплуатации,Экспериментальная проверка тракта вертикального отклойения осциллографа С 1-114 (паласа пропускания 50 кГц, время нарастания 7 нс) показала, чта предложенный способ балансировки о сравнении со способом-прототипом приводит к уменьшеггию времени нарастания йерехадной характеристики на 5-10 О, снижению выброса о 2 раза и угленьшению времени установления на ЗООЯ (при отрицательных температура:).Формула изобретения Способ балансировки тракта вертикального отклонения осциллографа, включающий воздействие гармонического сигнала на вход тракта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности балансировки, изменягот суммарные эмиттерные токи симметрично установленных транзисторов тракта до момента установления минимального значения третьей гармоники сигнала, по иэображению гармонического сигнала на экране электронноо-луче бойл трубки производят смещение изображения сигнала по вертикали1763990 г ТРЛКТ ВЕРТИКАЛЬНОГО 07 КЯОНЕННЯ МЦОМОГРА ф 41 путем изменения режимов транзисторов по постоянному току и регулируют коэффициент . усиления каждого плеча тракта до тех пор, пока не будет одновременно достигнуто минимальное значение второй гармоники сигнала и установка иэображения гармонического сигнала симметрично относительно нулевой линии экрана электронно-лучевой трубки.51763990 Фиг 4 аказ 3455 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составитель В. Немировскийедактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал .Корректор А.Ворович