Генератор пилообразного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Сокр алнстицесних

Республмя (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) ЗаЯвлено 05.01. 77 (21) 2442933/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.793юллетень №30

Дата опубликования описания 17.08.79 (51) М. Кл.

Н 03 К 4/08//

Н 03 K 4/60

Гееударстееннвй к&метет

СССР

&0 деА&м &э&бр&тек&к к еткрыткк (53) УДК 621.373. .44 (088-8) (72} Авторы изобретения

10. А. Громов, А. 3. Модель, Г. Н. Шишков и В. B. Иванов (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть ис. пользовано, например, в развертывающих устройствах передающих телевизионных камера

Известен генератор пилообразного тока, содержащий задающий генератор, предвыходной усилитель и выходной каскад на транзисторах, к выходу которого подключена индуктивная нагрузка, источник постоянного питающего напряжения и источник повышенного напряжения, введенный в генератор для обеспечения требуемой длительности обратного хода (11.

В этом генераторе иэ-за однонаправленной проводимости,переключаюшего уст 5 ройства имеет место повышенное энергопотребление.

Из известных устройств наиболее бли ким по технической сущности и достигаемому результату является генератор пило- образйого тока, содержащий последователт но соединенные задающий генератор, y = литель мощности с двухтактным выходным каскадом, к выходу которого подключена индуктивная нагрузка, причем одно иэ плеч выходного каскада подключено к первому источнику постоянного напряжения непосредственно, другое плечо подключено к второму источнику постоянного напряжения через диод, а к источнику повышенного напряжения - через переключающий weмент (2).

Этот генератор также имеет повышенное энергопотребление, так как переключающий элемент выполнен в виде устройства односторонней проводимости, вследствие чего ток от источника повышенного напряжения несимметричен, В результате мощность, потребляемая от этого источника во время обратного хода, получается соизмеримой с мощностью, потребляемой генератором во время прямого хода от источника постоянного питающего напряжения. Кроме того, в таком генераторе длительность эффективного обратного хода (стадня восстановления тока) меньше длительности запускаюпего импульса, при этом в конце обратноF)801 5F!

r! ! ходе возникает стадия ожидания (ток иипуктивной нагрузке не изменяется}, в течение которой потребляется дополнитель цел мощность цель изобретения - уменьшение энерго- 5 потребления.

Поставленная цель достигается тем, -n.о в генератор пилообразного тока, содержащий последовательно соединенные задающий генератор и усилитель мощности с о двухтактным выходным каскадом, к выходу которого подключена индуктивная нагрузка, причем одно из плеч выходного каскада подключено к первому источнику постоянного напряжения непосредственно, 15 другое плечо подключено к второму источнику постоянного напряжейия через диод, э а к источнику повышенного напряжвниячерез переключающий элемент, введены первый и второи делители напряжения и элемент сравнения, первый axog которого через первый делитель напряжения подключен к выходу двухтактного выходного каскада,второй вход череэ второй делитель напряжения подключен к второму источнику посто-

1 25 янного напряжения, а выход соединен с управляющим входом переключающего элемента.

Не фиг. 1 показана электрическая функЗо ционельная схеме предлегеемого гщррето== ра пилообразного тока; на фиг. 2 - впюры . токов и напряжений.

Генератор пилообразного тока содержит последовательно соединенные задающий

35 генератор l, усилитель 2 мощности с выходным двухтактным каскадом 3 и ин=дуктивной нагрузкой 4 (ym-. 1), подключенной через резистор 5 обратной связи к корпусу 6. В качестве .индуктивной не50 грузки. 4 используются отклоняющие катушки. Одно из плеч двухтактного каскада 3 подсоединено к источнику 7 постоянного напряжения, а другое - к источнику 8 по стоянного напряжения через диод 9, а к . источнику 10 повышенного напряжения оно

45 . подсоединено через переключающий элемент

11 сравнения, Кроме того, генератор пилообразного тока содержит элемент 12 сравнения и делители 13 и 14 непряжеьия 5O

Элемент 11 сравнения может быть вы полнен,например, не операционном усили- теле или в виде триггера Шмидте„либо в вице логической схемы, содержащей схему сдвига уровней, например, на стебилитро-. не, и элемент И. Переключающий элемент

12 может быть выполнен, например, в ви це диодногранзисторного ключа, один вьевод ея о подсоединен к плечу двухтактн

4 го каскада 3, другой - к источнику 10 повышенного напряжения. Один вход элемента 12 сравнения подсоединен к делителю 13 напряжения (риг. 1), другойк источнику опорного сигнала а случае иопользования операционного усилителя в качестве элемента 12 этот источник может быть выполнен, например, в виде делителя

14.напряжения включенного между источником 8 постоянного напряжения и корпу сом 6, В случае исцольэования в качестве элемента 1 2 логической схемы, например схемы совпадения, s качестве источника опорного напряжения может быть применен обычно используемый источник запускаюших синхроимпульсов генератора.

Задающий генератор 1 может быть выполнен, например, по схеме генератора пило образного напряжения с корректирующим усилителем. Он содержит операционный усилитель с рвзистивной обратной связью с выхода на один его вход, к которому подключен конденсатор, другой вход его подключен через резистор к делителю напряжения, включенному между выходом операционного усилителя и источником питания.

Выходной двухтактный каскад 3 выполнен не транзисторах протнвополикного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к индуктивной нагрузке 4.

Предлагаемый генератор пилообразного тока работает следующим образом.

При поступлении на вход задающего генератора 1 запускающих синхроимпульсов (обретнь:й хор развертки) на выходе зада юшвго генератора 1 возникает резкий перепад напряжения (фиг. 2, а) и усилитель

2 запирается (отключается ), Одно из плеч двухтактного выходного каскада 3 также запирается (фиг. 2,в), а ток через другое плечо резко увеличивается (фиг. 2,б), достигая величины тока в индуктивной нагрузке 4 в конце прямо го хода. С этого моменте напракенив на

- высокопотвнциельном выходе нагрузки 4 резко нарастает (фиг. 2,г). Это напряжение, снятое с делителя 13 (фиг. 1), сравнивается в элементе 12 с опорным (с делителя 14), и на выходе эле ента 12 сравнения появляется перепад наприкения (фиг. 2,д), под действием которого переключающий элемент 1-2 открывается, подключая плечо двухтактного каскада 3 к источнику 10 повышенного напряжения (риг. 1), при этом диод 9 запирается и отключает плечо каскада 3 от источника

8 питания. Ток в индуктивной нагрузке 4

680 156 (протекая через плечо усилителя в каскаде 3 к источнику 10 и от него) сначала уменьшается до нуля, а затем, изменив напряжение на обратное, начинает увеличиваться (рнг. 2,б).

Напряжение на высокопотенциальном вь»ходе нагрузки 4 устанавливается на уров не напряжения источника 10 (фиг. 2,г).

В конпе обратного хода нарастание тока прекращается, и он устанавливается мак- о снмальным по величине (стадия ожидания) (фиг. 2,б), а напряжение на высокопотенцнальном выводе нагрузки 4 резко спадает (фиг. 2, г).

Элемент 11 сравнения следит за мо ментом спадания этого напряжения до уроВня опорного напряжения (делич еля

14), в этот момент на его выходе фор мируется задник фронт управляюшм"о сигнала, .под действием которого переключа 20 юший элемент 12 закрывается. Источник .

10 повышенного напряжения отключается, диод 9 открывается, и ток индуктивной нагрузки 4 замыкается на источник 8 пи- г5 тания генератора- Напряжение (фиг. 2,г) спадает до уровня, меньшего, чем опорное напряжение (фиг. 2,г показано пунктиром) от делителя 14.

Таким образом, во время обратного

30 хода ток (фиг. 2,е) источник 10 симметричен (ток, вытекающий иэ источника 10, равен втекаюшему в него току). При от сутствии делителей 13 и 14, а также эле ментов 11 и 12, ток источника 10 в течение стадии ожидания максимален и рас35 ходуется бесполезно, значительно увеличи-. вая энергопотребление. Элементы 11, 12 и делители 13, 14 обеспечивают протекание через источник 10 симметричного тока, .. 40 что позволяет избежать бесполезного рас хода энергии во время стадии ожидания и, следовательно, уменьшить энергопотребления генератора.

В промежутках между запускающими ,45 импульсами (прямой ход развертки) в со ответствии с напряженнем на выходе зада:= юшего генератора 1 ток s индуктивной на грузке 4 изменяется по пилообразному закону, поочередно протекая сначала че

50 рез одно, а затем через другое из плеч двухтактного каскада 3.

Применение и генераторе пилообразно го тока элементов 11, 12, а также дели телей. 13, 14 обеспечивает существенное

55 уменьшение энергопотребления. Например, прн использовании в генераторе печатной отклоняющей системы с индуктивностью

0,1а Н при токе 1000 мА, длнтешьнос

6 ти обратного хода 7 мс на строчной час- тоте ape повышенном напряжении 20В и напряжении питания 6В, генератор с известным переключающим элементом расхо- дует во время обратного хода средний ток

25 мА и соответственно мошность500мЭт.

В предлагаемом генераторе расходуется (из -эа неидеальной симметрии тока источь ника 10) средний так 5 мА и соответственно мощность 100 мВт. Элемент 11 sa операционном усилителе потребпяет мощность (при напряжении питания +6В) erne

50 мВт.

Таким образом, предлагаемый генера. тор потребляет во время обратного кода

150 мВт, примерно в 3,5 раза меньше, чем генератор с известным нереключаю- шим устройством.

В сщчае выполнения эл4мента 12 в виде схемы совпадения мошность, потребляемая элементом 12, может быть уменьшена до единиц милливатт, что erne больше уменыпит вне опотребление предлагаемо го генератора пигюобразного тока- (по сравнению с известными аналогичными генераторами, Применение предлагаемого генератора позволяет уменьшить энергопотребление пе редаюшей телевизионной камеры в целом, что особенно важно для малогабаритных переносных телевизионных систем н систем спецназначения.

Формула изобрвтения

Генератор пилообразного тезка, содержаший последовательно соединенные зада ющий генератор, усилитель мощности с двух тактным выходным каскадом, к выходу которого подключена индуктивная нагрузка, причем одно из плеч выходного каскада подключено к первому источнику постоянного напряжения непосредственно, второе плечо подключено ко второму источнику постоянного напряжения через диод, а к источнику повышенного напряжения — через переключающий элемент, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, сцелью уменьшенияэнергопотребления, в него введен первый и второй делители напряжения и элемент сравнения,первый вход которого через первый делитель напряжения подключен к выходу двухтактного выходного каскаде, второй вход через второй делитель напряжения подклю чен ко второму источнику постоянного на а80156

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

7 пряжения, а выход соединен с управляюшим входом переключающего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ЦНИИПИ Заказ 4810/53. 8

1. Патент Франции J4 2212730, кл, Н 04 М 3/16, 28.12.73.

2. Патент Великобритании hb 1313513, кл. НЗТ, 11.04.73.

1 ираж 1060 Подписное