Устройство для отклонения луча электронно-лучевой трубки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ по авт.св. 636646, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия , в него введеи блок предискажеяий , выход которого соединен с инвщ тирую1цим входом выходного каскада , через элемент согласования, например резистор, а вхоД блока предискажений соединен с входом выходного каскада и входом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

6 ЗИЛГИ»Ф

PECfMiËÈН

ИЮ Ol) ЭСЮ 6096 1 08 « -»

ЕХ у Г

==т с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,. .;

К- АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЫТВУ

Г003ЩМРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ,(61) 636646 (21 ) 3351417/18-24 (22) 02.11.81 (46.) 23.07.8З. Бюл. ю 27 (72 ) А.П.Жернов, С.Ю.Науменко и

А.А.Михальченков (53) 681.327.11(088.8) (56 ) 1..Авторское свидетельство СССР . В 636646, кл. 606 F 3/153, 1978 (прототип ) .. ! (54 ) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ по авт.св. в 636646, отличающееся .тем, .что, с целью увеличения быстродействия, в него введен блок предис,кажений, выход которого соединен с инвертирукв1им входом выходного каскада, через влемент согласования, например резистор, а вход блока предискажений соединен с входом выходно» го каскада и входом устройства.

1030837

2. Устройство по п. 1, о т л и ч 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 коммута.тора, второй сумматор, первый выход формирователя экспоненты соедийен с инвертирующим входом первого сумматора, а второй выход соединен с неинвертируецим 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

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к буквенно-цифровым индикаторным устройствам на электронно-лучевых трубках с магнитным от-! клонением луча, и может быть исполь- 5 зовано в устройствах ввода-вывода электронно-вычислительной техники.

По основному авт.св. 9 636646 известно устройство для отклонения луча электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные выходной каскад и блок отклонения, содержащий отклоняющую катушку, параллельно которой подключен шунт и дополнительно пороговые шунты, подключенные параллельно отклоняющей катушке 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- 25 ження есть результат выброса тока, после которого величина тока постоянна, что соответствует установившемуся процессу. Выброс тока является следствием самоиндукции в откло- 30 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 амплитуды, управляющий вход которого подключен к выходу блока выделения модуля, выход формирователя амплитуды соеДинен с входом первого и второго коммутаторов, управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, выход первого коммутатора соединен с инвертирующим входом второго сумматора, а выход второго коммутатора подключен к неинвертирующему входу второго сумматора, выход которого является выходом блока предискажений, вход блока предискажений соединен с входом Формирователя экспоненты, входом блока выделения модуля, с входом инвертора и с управляющим входом второго коммутатора.

2 вестно, 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 информации 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 предискажений содержит Формирователь экспоненты, 1первый сумматор, нуль-орган, форми1030837 рователь длительности, формирователь амплитуды, блок выделения модуля, инвертор, два коммутатора, второй сумматор, первый выход формирователя экспоненты соединен с инвертирующим входом первого сумматора, а второй выход .соединен с неинвертирующим входом первого сумматора, выход которго соединен с инвертирующим входом нуль-органа, на неинвертирующий вход которого подано напряжение пос- 10 стоянного уровня, выход нуль-органа соединен с входом формирователя длительности, выход которого подключен к входу формирователя амплитуды, управляющий вход которого подключен tct5 выходу блока выделения модуля, выход формирователя амплитуды соединен с входом первого и второго коммутато-. .ров, управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом инвертора, и выход первого коммутатора соединен с инвертирующим входом второго сумматора, а выход второго коммутатора подключен к неинвертирующему входу второго сумматора, выход которого является выходом блока предискажений, вход блока предискажений соединен с входом формирователя экспоненты выходом блока выделения модуля, с входом инвертора и с управляющим входом второго коммутатора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для отклонения луча электронно-лучевой трубки содержит последовательно соединенные выходной каскад 1 .н блок 2 отклонения, содержащий отклоняющую катушку 3, параллельно которой подключен,шунт 4и пороговые шунты 5, блок б предискажений, содержащий Формирователь 7 40 экспоненты, первый сумматор 8, нуль-орган 9, -формирователь 10 длительности, формирователь 11 амплитуды, блок 12 выделения модуля, коммутаторы 13 и 14, инвертор 15, второй сум- 45 матор 16. Выход блока б предискажений соединен с инвертирующим входом выходного каскада 1 через блок 17 согласования, например резистор, а выход блока 6 предискажений одновременно соединен с выходом выходного каскада 1 и входом устройства. Первый выход формирователя 7 экспоненты соединен с инвертирующим входом первого сумматора 8, а второй .выход соединен с иеинвертирующим входом первого сумма-5- тора 8, выход которого соединен с инвертирующим входом нуль-органа 9, на неинвертирующий вход которого подано напряжение постоянного уровня, выход нуль-органа 9 соединен с входом60 формирователя 10 длительности, выход которого подключен к выходу формирователя 11 амплитуды, управляющий вход которого подключен к выходу блока 12 выделения модуля, выход формировате- 65 ля 11 амплитуды соединен одновременйо. с входом первого 13 и второго 14 коммутаторов, цепь управления первого коммутатора 13 соединен с выходом инвертора 15,выход первого коееутатора 13 соединен с инвертирующим входом второго сумматора 16, а выход второго коммутатора 14 подключен к неинвертирующему входу второго сумма- . тора 16, выход которого является выходом блока 6 предискажений. Вход блока 6 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 б 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 экране, 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 соединяется 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 первого

1030832 сумматора 8, выполненного, например,, на операционном усилителе, íà инвер" тирующий вход которого подан сигнал отрицательной экспоненциальной зависимости. На выХоде 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, а на второй вход всегда подан постоянный уровень, в результате операционный усилитель находится в состоянии, насыщенном до уровня положительного напряжения. В момент появления,Ю сигнала обратно-экспоненциальной зависимости нуль-орган. 9 мгновенно переходит в противоположное состоя" ние-насыщение до отрицательного питания. В момент, когда уровень нап-25 ряжения обратно-экспоненциальной зависимости сравняется с уровнем посто-. янного напряжения, нуль-орган 9 обратно переходит в насыщение до положительного питания. Длительность нахож-Зп 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 9 длительности состоит, 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 45 выходом формирователя 10 длительности. На плюсовом выводе имеются два импульса — отрицательный, соответствующий переднему фронту сигнала, снимаемого с нуль-органа 9, и положи тельный, соответствующий заднему фронту сигнала, снимаемого с нульоргана 9. Диод пропускает только положительный импульс, который имеет строго определенную 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- 60 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 12 выделения модуля. Амплитуда сигнала, снимаемая с истока полевого транзистора, изменяется в такт с изменением амплитуды управляющих импульсов.

Блок 12 выделения модуля выполнен на дифференциальном усилителе с диодными ключами на входе. Сформированный сигнал с выхода формирователя 11 амплитуды подается параллельно на входы первого 13. и второго 14 коммутаторов, построенных, например, на полевых транзисторах. На управляющие входы коммутаторов поступают входные импульсы - причем, если входной импульс положительный, он поступает непосредственно на второй коммутатор 14, если входной импульс отрицательный, он поступает на первый коммутатор 13 через инвертор 15, выполненный, например, на операци онном усилителе с единичным коэффициентом усиления.

Второй сумматор 16, на входи которого поступают сигналы с выходов коммутаторов 13 и 14, представляет собой аналоговый смеситель по ИЛИ и может быть выполнен, например, на операционном усилителе с неоперативно регулируемым коэффициентом усиления. На выходе сумматора в конечном итоге получается сигнал, скорректированный по длительностй и форме, противоположной выбросу тока в отклоняющей катушке 3 для компенсации выброса тока. Компенсационный сигнал с сумматора 16 подается на неинвертирующий вход выходного каскада 1 через блок 17 согласования.

Использование изобретения позволяет увеличить общий полезный объем информации 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, в отклоняющих системах в момент включения появляется выброс тока самоиндукции, который в быстродействующих устройствах с временем вывода луча

15 мкс равен 8-10 мкс. Известно также, что написание знака средней сложности в таких индикаторах занимает 5-10 мкс. Ироизведем подсчет коэффициента эффективности отклонения К а ) для известного устройства

5+10

Ф, 7 5

К К»» «««« «А te+t, + 4з 8+10+5+10+15 31,5

2 2

1030 устройства б) для предлагаемого

5+10

5+10+15

7 5 с

22,5

:К

Х 4. +э

31 5

К = — =-- - = 1,4

У кл 22.5

Составитель М. Немировский

Техред A.Áàáèíåö КорректорА. Ильин

Редактор A. Шандор ю

Заказ 521&/" 1

Подписное

Тираж 488

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Коэффициент увеличения эффективности

К вЂ” коэффициент эффективности отклонення известного устройства; к - коэффициент эффективности отклоЯ нения с использованием предлагаемого устройства;

К вЂ” коэффициент увеличения эффективности отклонения, — среднее время выброса, с

837. — среднее время знака — максимальное время вывода луча. ь

Применение изобретения позволит увеличить коэффициент эффективности отклонения, а следовательно, и полез5,ный объем информации на экране в еди,ницу времени в 1,4 раза по сравнению с нзвестньм устройством.

Плавное нарастайие фронта импульса тока позволяет обеспечить дополниО тельнув устойчивость работы устройства, что является дополнительным положительным эффектом.

Кроме того, одновременно с повышением быстродействия устройства достигается повышение качества отображения знаков при малых амплитудах выходных сигналов за счет компенса ции искажений и как результат лине аризации характеристики.