Генератор пилообразных колебаний

 

Использование: при построении развертывающих устройств. Цель изобретения - снижение массогабаритных характеристик устройства при одновременном повышении линейности прямого и обратного кодов пилообразного напряжения. Устройство построено на основе источника 1 синхроимпульсов , ключевом транзисторе 6, причем первая и вторая катушки 3 и 4 индуктивности связаны трансформаторной связью и намотаны в одном направлении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щр Н 03 К 4/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ . ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782642/21 (22) 06.12.89, (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (72) А. М. Лицкевич и l0. И. Барсуков (53) 621.374(088.8) (56) Вопросы радиОэлектроники. Сер. Техника телевидения, 1972, вып. 1, с. 74.

Авторское свидетельство СССР

М 118427, кл, НОЗ К 4/60,,08.01.58, Я2,, 1732441 Al (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНЫХ КОЛЕБАН:ИЙ (57) Использование: :при построении развертывающих устройств. Цель изобретения — снижение массогабаритных характеристик устройства при одновременном повышении линейности прямоГо и обратного кодов пилообразного напряжения, Устройство построено на основе источника 1 синхроимпульсов, ключевом транзисторе 6, причем первая и вторая катушки 3 и 4 индуктивности связаны трансформаторной связью и намотаны в одном направлении. 4 ил.

1732441

В то время, когда ключевой транзистор 6 находится в непроводящем состоянии (прямой ход), конденсатор 5 заряжается практически:постоянным током (фиг. 2б), протекающим в первой катушке 3 индуктивности, При выполнении условия (1) этот ток появляется в укаэанной катушке за счет источника питания через несколько периодов работы устройства после его включения. Во

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например, при построении развертывающих устройств.

Цель изобретения — снижение массога- 5 баритных характеристик устройства при одновременном повышении линейности прямого и обратного ходов пилообразного напряжения, На фиг. 1 приведена структурная элект- 10 рическая схема устройства; на фиг;2 — зпюры, поясняющие работу устройства; на фиг.

3 — эквивалентные схемы цепей заряда-разряда конденсатора; на фиг. 4 — графические зависимости нелинейности прямого и об- 15 ратного хода.

Устройство содержит источник 1 питания, который через диод 2 соединен с началом первой катушки 3 индуктивности, конец которой соединен с началом второй катуш- 20 ки 4 индуктивности и первой обкладкой конденсатора 5. Вторая обкладка конденсатора

5 соединена с общей шиной устройства.

Первая 3 и вторая 4 катушки индуктивности связаны трансформаторной связью и намо- 25. таны в одном направлении, Устройство содержит также ключевой транзистор 6, эмиттер которого соединен с общей шиной устройства, база — с источником 7 синхроимпульсов, коллектор — с концом второй ка- 30 тушки 4 индуктивности. Индуктивность L1 первой катушки 3 индуктивности и индуктивность L2 второй катушки 4 индуктивности выбраны из условия

2 Т2 35 1 Ъ где Т,.x. — длительность прямого хода пилообразного напряжения;

То.х. — длительность обратного хода пилообразного напряжения;

С емкость конденсатора 5.

Генератор, формирующий пилообразное напряжение, работает следующим образом.

Синхроимпульсы, поступающие от источника 7 синхроимпульсов на базу ключевого транзистора 6 (фиг, 2а), переводят этот транзистор во время обратного хода развертки в проводящее состояние, а во время прямого хода — в непроводящее.состояние. время заряда конденсатора 5 напряжение на нем изменяется по закону, близкому к линейному(фиг. 2в), причем полярность этого напряжения положительна.

В начале обратного хода развертки ключевой транзистор 6 переводится синхроимпульсом в проводящее состояние, и конденсатор 5 оказывается подключенным к второй катушке 4 индуктивности. При намотке катушек 4 и 3. индуктивности в одном направлении на едином магнитопроводе (благодаря этому они связаны трансформаторной связью) и соединении конца первой из них с началом второй, полярность напряжения, возникающая на первой катушке 3 индуктивности, такая, что приведет к запиранию диода 2. Это вызовет отключение источника 1 напряжения от последовательно соединенных катушек 3 и 4 индуктивности и прекращение шунтирования этих катушек его малым внутренним сопротивлением.

Ток в первой катушке 3 индуктивности прерывается, и образуется цепь из параллельно соединенных конденсатора 5 и второй катушки 4 индуктивности. Вследствие трансформаторной связи между катушками 3 и 4 индуктивности, с ними сцепляется единый магнитный поток, характеризующий энергию магнитного поля этих катушек индуктивности..3а счет энергии магнитного поля катушек во второй катушке 4 индуктивности потечет начальный ток lL2»s (фиг. 2г), при этом направление протекания (при указанных направлениях намотки катушек и соединении их друг с другом) следующее: верхний вывод второй катушки 4 индуктивности, нижний ее вывод, промежуток коллектор — эмиттер ключевого транзистора 6, конденсатор 5. Поскольку полярность напряжения на этом конденсаторе положительна, то начальный ток второй катушкииндуктивности указанного направления не заряжает конденсатор 5, а разряжает его практически до нулевого напряжения. В случае выполнения условия (1) начальное значение тока 1д»ч во второй катушке 4 индуктивности меняется весьма незначительно (фиг. 2г), а напряжение на конденсаторе 5 во время обратного хода развертки изменяется (как и во время прямого хода) по закону, практически. не отличающемуся.от линейного (фиг. 2в).

Затем ключевой транзистор 6 переводится синхроимпульсом в непроводящее состояние, начинается прямой ход развертки, и рассмотренные процессы повторяются, Повышение линейности сформированного устройством пилообразного напряжения не только на прямом, а и на обратном ходу развертки позволит использовать устi.732441 ройство при построении цепей коррекции искажений линейности в таких генераторах пилообразного тока, в которых требуется обеспечение линейности пилообразного тока как во время прямого, так и во время 5 обратного ходов развертки, Для выбора индуктивностей первой и второй катушек индуктивности используют коэффициент нелинейности Кнл пилообразного напряжения. Погледний представляет 10 собой отношение разности максимальной и минимальной скоростей изменения напряжения Uc на конденсаторе к средней скорости изменения этого напряжения, и определяется по формуле 15

dUc duc

, -- — }, Кнл= 2 (2)

20 оUc dUc

I !макс + I !мин

Д1

30 г « 2 рп.х. = 2 ;

z C

r « 2,0о.х, =2 (—, Л-г

35 где 11 — индуктивность первой катушки 3 индуктивности;

LZ — индуктивность второй катушки 4 индуктивности;

С вЂ” емкость конденсатора 4; рп.х., ро.х- характеристические ñîïðîтивления цепей для прямого и обратного ходов развертки. Тогда напряжение Uc на конденсаторе С равно

-b Tt Ö0ñ(ol-Е)со да„т +р „1, (elsinw г 45 с ект fl (@I(I c ах T(t Il )- ц,1, (f) si пи,

50 гоп г ах. вох, 2} °

1 шп.х = g

®о.х =

При этом повышается линейность прямого и обратного ходов пилообразного напряжения. 3квивалентные схемы устройства для прямого и обратного ходов 25 развертки показаны на фиг. 3.

Пусть суммарные сопротивления по. терь цепей.для прямого и обратного ходов развертки малы, так что

1 п.х Òn.х

1 п.х + To.x .Т вЂ” период развертки и

t- — нормированное время.

Т

Пусть также. постоянные времени

О/(, Lz/r значительно превышают длительности Тп.;. и То.х. соответственно, Кроме того, небольшие значения коэффициента

Кнд нелинейных искажений, допустимые на практике, могут быть получены лишь при малых аргументах гармонических составляющих выражений (3) и (4). Заменяя для мелких аргументов косинусоидальную функцию единицей и учитывая принятые допущения, получают выражения в виде

0с=0с(0)+ р,.х. !и(0)з!и вп.х Tt npu

0 «t }, (5)

0с=0с(у)- р ., le(y)sin шо.х. Т(т- y) при

}«g «1. (6)

Следовательно, напряжение Uc на конденсаторе во время прямого и обратного ходов развертки представляет собой отрезки синусоиды; очевидно. эти отрезки будут тем меньше отклоняться от отрезков прямых, чем меньше углы хг п.х. T п.х. и у= о о.х. То.х. Находят коэффициенты нелинейности Кнл. In.x. и Кнл. I o.x. пилообразного напряжения Uc для прямого и обратного ходов развертки, характеризующие эти отклонения. Продифференцировав выражения (5) и (6), получают.

dUc

dt

= рп.х l (0) ип.х Т со$ Оп.х Т t и ри

0 «Т«у; (7) — I =po.х le (y) ©o.х Т сов г Ъ.х Т (4 y)

dUc при y « t «1 . (8)

Заметив, что максимум производных (7) и (8) имеет место при t=0 и &у, а минимум— при t= y, t=1 соответственно, получают

1 — cos x

1+

К нн: l o.õ. = 2

1+сов у (10)

Из фиг. 4, где представлена графическая зависимость Кнл. I п.х., Кнл. I o.x. (х, у), видно, что эта зависимость близка к квадратичной. Поскольку в телевизионной аппаратуре нелинейные искажения обычно не должны превышать 10%, то, как следует из выражений (9) и (10) и фиг. 4, для

Кнл! п.х.= Кнл! о.х. < 10% (11) допустимые значения углов ап.хТп.х. 1доп, мо.хТо.х. одоп должны быть не больше

1732441

М .хТп.х. доп Шо.х То.х, доп

Отсюда

Tï.õ То.x

7С1 С 0 4 Ч С

«*25 Ъ0,44 рад. связаны трансформаторной связью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения массогабаритных характеристик при одновременном повышении линейности прямо5 ro и обратного ходов пилообразного напряжения, конец второй катушки индуктивности соединен с коллектором ключевого транзистора, а индуктивность Li первой катушки индуктивности и индуктивность 4

10 второй катушки индуктивности выбираются из условий или

5,2 " " С >5,2

Формула изобретения

Генератор пилообразных колебаний, содержащий источник питания, который через диод соединен с началом первой катушки индуктивности, конец которой соединен с началом второй катушки индуктивности и с первой обкладкой конденсатора. вторая обкладка которого соединена с общей шиной устройства, ключевой транзистор, эмиттер которого соединен с общей виной устройства, фаза — с источником синхроимпульсов, причем катушки индуктивности ïïó, т2 5 2 fl.x

15. о." .Ы где Тп.x. — длительность прямого хода пилообразного напряжения;

То,х. — длительность обратного хода пи- лообразного напряжения;

С вЂ” емкость конденсатора.

1732441

ОКра уюи юу

nil о хо3

4л.х .л, ах., Йкл (о.х

«о ч.з

Составитель А.Горбачев

Техред М.Моргентал Корректор P.Ïåòðîâà

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1588 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101