Способ удержания постоянства фазного и частотного совпадения генераторов строк и кадров

/ Главное Управление Электрослаботочной промышленности Действительный изобретатель ин ц вальдемар И, ПокСпособ удержания постоянства фазного и частотного совпадения генераторов строк и кадровЗаявлено 24 января 1940 г. в Наркомэлектропрогя эа М 36416 (308423) Опубликовано 30 июня 1944 года Действие патента распространяется на 15 лет от 24 января 1940 годаПредметом настоящего изобретения является способ удержания постоянства фазного и частотного совпадения генераторов строк и кадров в системах, в которых для получения сигналов применены два отдельных и независимых стабилизованных генератора.Импульсы кадров даются генератором с частотой 60 импульсов в секунду, а импульсы строк - другим генератором с частотой 13230 в секунду.Низкочастотный генератор связан с питающей цепью особой цепью автоматического контроля частоты с большой постоянной времени. Он работает с частотой 60 периодов в секунду.Второй генератор работает либо с частотой 26460 периодов в секунду, либо с частотой строк (т. е.13230 в секунду); во втором случае для обеспечения надлежащего взаимодействия с первым генератором частота удваивается,Узкие 60-периодные импульсы складываются с 26460-периодной синусоидой, так что импульс совпадает с одной стороны полусинусоиды. Суммарная амплитуда зависит,таким образом, от соотношения фаз того и другого генераторов. Для обеспечения постоянства этого соотношения суммарная волна через другую цепь ЛРЧ регулирует высокочастотный генератор. Благодаря этому оба генератора работают в строгом соответствии. несмотря на большую разницу частот.Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, на фиг.1 и 2 которого изображены скелетные схемы генераторной системы, работающей согласно изобретению, на фиг. За, ЗЬ, Зс - кривые, поясняющие предлагаемый способ, на фиг. 4 в схема устройства по фиг. 1.В устройстве по фиг, 1 имеется синусоидальный 60-периодный гене. ратор 11. Даваемое им напряжение складывается в смесителе 12 с напряжением силовой 60-периодной сети; суммарное напряжение подводится к выпрямителю 13, на выходе которого напряжение меняется в зависимости от расхождения по фазе напряжений генератора 11 и силовой линии; это напряжение поступает в цепь автоматической регулировки частоты 14, которая удерживает генератор 11 в опрецелен М 63914по фазовой зависимости от силовой линии.Для получения импульсов кадровсинусоидальное напряжение от генератора 11 подводится к срезающим устройствам 16 и 17, которыепропускают только среднюю частьсинусоиды и делают ее плоской, врезультате чего и получаются прямоугольные импульсы.Генератор 18 дает синусоидальную волну с частотой 26460 периодов в секунду; сигнал проходит через смеситель 19 и буферную лампу 21 к мультивибратору 22; последний дает частоту 13230 периодов в секунду. Мультивибратор 22делит пополам частоту генератора18 и является источником прямоугольных импульсов, частота которых равна частоте строк,Чтобы согласовать работу генераторов 11 и 18, к выходу срезаощего устройства 17 присоединяетсядиференцирующая цепь с конденсатором 23; с этой цепи снимаютсяузкие импульсы с частотою 60 периодов в секунду. В смесителе 24эти импульсы складываются с26460-периодным синусоидальнымнапряжением; комбинированное колебание подводится к детектору 26.К выходу детектора 26 присоединена цепь 27 автоматической регулировки частоты, удерживающаягенераторы 18 и 11 в надлежащемфазовом соотношении.На фиг. 4 изображена схема описанного устройства, На фиг. 1 ифиг. 4 соответствующие части отмечены одинаковыми цифрами,Генератор 11 состоит из лампы28, анодная и сеточная цепи которой связаны между собой при помощи трансформатора 29 с железным сердечником. Анодный контургенератора настраивается конденсатором 31, присоединенным к первичной обмотке трансформатора.Устойчивость колебаний и хорошаясинусоидальная форма кривой подбираются движком 32, скользящимпо сопротивлению 33, включенномупараллельно вторичной обмоткетрансформатора. Включенное в цепькатода сопротивление 34 служит источником автоматического смещения.60-периодное синусоидальное напряжение через провод 36 и конденсатор 37 подводится к делителю, состоящему из сопротивлений 38 и 39. От делителя напряжение подводится к смесительной лампе 12, где оно складывается с 60-пери одным напряжением силовой сети. Силовое напряжение снимается с цепи подогрева и подводится через конденсатор 41 и сопротивление 42.Сопротивления 39 и 42 включены последовательно в сеточную сеть лампы 12, так что оба синусоидальных напряжения складываются и подводятся к катоду диода 13. От этого диода по проводу 43 к лампе 14 подводится напряжение АРЧ, регулирующее работу этой лампы. Так как аноды ламп 14 и 28 соединены через сопротивление 44, то степень насыщения сердечника трансформатора 29 зависит от анодного тока лампы 14. Таким образом настройка анодного контура генератора зависит от этого анодного тока, и всякое изменение разности фаз двух напряжений, подведенных к лампе 12, меняет частоту или фазу генератора 11 так, чтобы восстановилась первоначальная фаза.В данной схеме сопротивления 46 и 47 включены последовательно между анодом и катодом диода 13; общая точка этих сопротивлений заземлена через конденсатор 48. Движком 49, скользящим по делителю, подбирают надлежащее смещение сетки лампы 14, чем и регулируется действие цепи АРЧ,Напряжение АРЧ по проводу 43 подводится к лампе 14 через цепь с большой постоянной времени, так что колебания напряжения силовой линии не влияют на частоту генератора 11. Надлежащая постоянная времени подбирается величиной сопротивления 51 и конденсатора 52.Не имеет значения, будет ли детектор 13 давать напряжение АРЧ, пропорциональное пикам или площади двух сложенных 60-периодных волн. В данной схеме до известной степени детектируются пи Мо 63914ки, так как конденсатор 52 (вместе с сопротивлением 51) шунтирует сопротивление 46, благодаря чему на последнем возникает некоторое смещающее напряжение.Описанная часть генератора создает на делителе 38 - 39 60-периодную синусоиду большой амплитуды; это напряжение связано с напряжением силовой линии, но случайные колебания напряжения линии на это напряжение не влияют. Это синусоидальное напряжение превращается в прямоугольные импульсы той же частоты (60 в секунду) следующим образом. Благодаря большой амплитуде синусоидального напряжения (например, 150 вольт) и благодаря включению сопротивления 53 непосредственно у сетки лампы 16, положительные полупериоды делаются плоскими, так как входное сопротивление лампы 16 невелико, когда сетка положительна. Отрицательные полунериоды делаются плоскими благодаря срезанию пиков, так как амплитуда их значите- тельно превосходит напряжение сетки лампы 16, при котором прекращается анодный ток. Эти срезанные отрицательные полупериоды появляются на сетке лампы 17 с положительным знаком.Источником смещения лампы 17 служит гридлик 54 - 56. Конденсатор 54 и сопротивление 56 подбираются так, чтобы между двумя последовательными положительными импульсами конденсатор не успевал разрядиться полностью. Так как лампа 17 пропускает только положительную часть подводимого к сетке напряжения, то даваемые лампой 16 отрицательные половины импульсов в анодной цепи лампы 17 не появляются.Снимаемые с лампы 17 60-периодные импульсы могут быть использованы для синхронизации отклоняющей цепи,Для согласования действия 60- периодного генератора 11 и 26460- периодного генератора 18, снимаемые с лампы 17 60-периодные прямоугольные импульсы пропускаются через диференцирующую цепь, содержащую конденсатор 23, так что получаются очень узкие прямоугольные импульсы с частотою 60 периодов в секунду,Эти импульсы подводятся к смесительной лампе 24; источником автоматического смещения этой лампы служит сопротивление 57 в цепи катода, зашунтированное конденсатором 58. Сеточное сопротивление 59 входит также в диференцирующую цепь; ширина импульсов зависит от относительных величин конденсатора 23 и сопротивления 59.Хотя к сетке лампы 24 подводятся и положительные и отрицательные узкие импульсы, но на детектор 26 действуют только положительные импульсы, появляющиеся в анодной цепи. Эти импульсы (фиг. За) складываются в анодном сопротивлении 61, общем для ламп 24 и 19, с 26460-периодным синусоидальным током (фиг. ЗЬ).Перейдем теперь к той части устройства, которая дает импульсы, синхронизующие частоту строк. Синусоидальные волны двойной частоты (т, е, 26460-периодов) даются генератором 18; последний состоит из лампы 62 с автоматическим смещением; трансформатор 63 связы. вает настроенный анодный контур с цепью сетки. Для подбора устойчивой генерации и хорошей формы кривой служит движок 64.Синусоидальные волны снимаются с цепи сетки и через делитель 66 подводятся к смесительной лампе 19. Возникающее на сопротивлении 61 синусоидальное напряжение показано на фиг, Зб.Сумма этого напряжения и 60- периодных импульсов, подводимая к диоду 26, показана на фиг. Зс.Так как 60-периодные импульсы узки по сравнению с шириной полупериода 26460-периодного напряжения, то всякое изменение соотношения фаз генераторов 11 и 18 (60 и 26460 периодов) изменит относительное положение узкого импульса, а стало быть и его амплитуду.Это изменение амплитуды использовано для контроля частоты. На диод 26 подается такое смещение, чтобы через диод проходили толь63914ко пики суммарного напряжения,как показано пунктиром 67 нафиг, Зс, Надлежащее смещениедиода подбирается движком 68.Прошедшие через диод 26 импульсы сглаживаются в анодной цепидиода конденсатором 69; получаемое таким образом постоянное напряжение служит для АРЧ, так каконо меняется по величине толькопри изменении соотношения фазтого и другого генератора, Этонапряжение по проводу 71 подводится к цепи АРЧ,В цепь АРЧ входит лампа 27;между анодом и катодом этой лампы включены последовательно сопротивление 72 и конденсатор 73,так что на сетку 70 через конденсатор 74 можно давать напряжение,сдвинутое на 90 относительноанодного тока. Так как лампа 27включена параллельно анодномуконтуру генератора 18, то такоесдвинутое напряжение на сетке 70заставляет лампу работать как реактивное сопротивление, включен.ное параллельно анодному контуру.Таким образом цепь АРЧ регулирует частоту генератора, причемстепень регулировки зависит отсмещения на сетке 70.Всякое изменение соотношенияфаз генераторов 11 и 18 вызываетизменение напряжения АРЧ, подводимого по проводу 71, благодарячему и восстанавливается первоначальное соотношение фаз,Энергию генератора 18 можноиспользовать длясинхронизации горизонтальных отклоняющих цепейили для раскачки. В приводимомпримере энергия через буферныйкаскад 21 подводится к мультиви.братору 22, который отрегулирован на частоту 13230 в секунду,Возможны различные вариантыизобретения, вроде, например, изображенного на фиг. 2.Здесь 60-периодный генератортаким же способом связан с силовой линией, Мультивибратор 76 превращает 60-периодную синусоиду впрямоугольные импульсы, Диференцирующая цепь сужает эти импульсы, после чего они подводятся ксмесительной цепи 77. Генератор высокой частоты 78 в данном случае работает на частоте 13230 герц.Удвоитель 79 удваивает эту частоту, после чего она подводится к смесителю 81. Снимаемые со смесителей 77 и 81 колебания складываются и подводятся к детектору 26; снимаемое с детектора напряжение АРЧ подводится, как и в первом примере, к цепи 27 АРЧ.Для того чтобы при последовательных сигналах кадров узкие импульсы приходились в одном и том же месте полусинусоиды, частота синусоиды, складываемой с 60-периодными импульсами, может быть кратна частоте строк.На чертеже даны величины некоторых элементов схемы в омах, мегомах, микрофарадах и микромикрофарадах. Величины эти приблизительны и могут меняться в широких пределах.Существенной особенностью изобретения является большая ностоянная времени цепи 51 - 52; она настолько велика, что узкие импульсы от генератора 11 всегда приходятся на одной и той же стороне высокочастотной волны. Иными словами, постоянная времени цепи 51 - 52 и устойчивость генераторов таковы, что между двумя последовательными 60-периодными импульсами изменения напряжения или частоты линии не могут изменить частоту генератора 11 так быстро, чтобы импульс пришелся на неправильной стороне 26460-периодной полуволны.Можно сказать, что необходимым условием является то, чтобы узкие 60-периодные импульсы происходили в пределах определенного полупериода волны высокой частоты.Следует также заметить, что для связи низкочастотного генератора с силовой линией служит одна цепь АРЧ, а другая цепь АРЧ связывает высокочастотный генератор с низкочастотным; таким образом высоко. частотный генератор косвенно свя-. зан с силовой линией.Возможны различные другие варианты осуществления изобретения например, генератор 11 может давать 30 периодов в секунду; импульсы этой частоты складываются с 26460-периодной волной (синусоидальной или пилообразной), а для получения 60-периодных импульсов кадров служит удвоитель частоты.Можно также складывать 60-периодные импульсы с 13230- периодной волной, причем амплитуды чередующихся импульсов различны; для контроля частоты служат только импульсы большей ампитуды; такая система однако не особенно удобна.Предмет патентаСпособ удержания постоянства фазного и частотного совпадения генераторов строк и кадров в системах, в которых для получения этих сигналов применены два отдельных и независимых генератора, отличающийся тем, что узкий импульс сигнала кадров накладывается на синусоидальное колебание генератора частоты строк (или двойной частоты строк) и суммарное колебание действует на выпрямитель автоматического регулятора частоты, изменяющего частоту генератора синусоидальных колебаний частоты строк или ее двойной частоты.