CS236522B1

CS236522B1 - Connection of video amplifier's fast outout stage with output current limitation

Info

Publication number: CS236522B1
Application number: CS833781A
Authority: CS
Inventors: Karel Hladil; Tomas Papirek
Original assignee: Karel Hladil; Tomas Papirek
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1985-05-15
Also published as: CS378183A1

Abstract

Podstatou zapojení je, že vstupní signál jde na bázi prvního tranzistoru, jehož kolektor je přes první zdroj předpětí spojen s bází emitorového sledovače tvořeného druhým tranzistorem, jehož emitor je spojen přes diodu s kolektorem prvního tranzistoru a přes obvod obsahující třetí tranzistor, který pracuje jako omezovač výstupního proudu pro,katodu obrazovky. Hodnota proudu,při které se začíná obvod omezovat, se nastavuje proměnným odporem, který je zařazen v emitoru třetího tranzistoru. Vynález je určen pro náročné zobrazovací jednotky, kde se vyžaduje zobrazení Širokého kmitočtového pásma a kde se používá proměnná rychlost vychylování elektronového svazku například v elektronových litografech a rastrovacích elektronových mikroskopech.The essence of the connection is that the input signal goes on the basis of the first transistor whose collector is connected through the first bias source with the emitter follower base formed by the other a transistor whose emitter is connected via the diode with the first transistor collector and via a circuit containing a third transistor, which acts as an output current limiter for, cathode screen. Current value, at which starts to limit the circuit is set variable resistor that is included in the emitter the third transistor. The invention is intended for demanding imaging units where Wide view is required frequency band and where a variable is used electron beam deflection rate for example in electron lithographs a scanning electron microscopes.

Description

Vynález se týká zapojeni rychlého koncového stupni obrazového zesilovače s omezením výstupního proudu pro obrazovky monitorů,zejména pro použití v elektronových litografech a mikroskopech.The invention relates to the connection of a fast output stage of an image amplifier with output current limitation for monitor screens, in particular for use in electron lithographs and microscopes.

Nároky na kmitočtový rozsah a linearitu koncového stupně obrazového zesilovače pro monitory v elektronových litogrefech a elektronových mikroskopech jsou vysoké a koncové stupně televizních monitorů je nesplňují.· Rychlost vychylování elektronového svazku 4 v obrazovkách uvedených přístrojů je proměnná v Širokém rozmezí od nuly až po rychlosti vyšší než jsou obvyklé v televizi. Při zastavení elektronového svazku nebo jeho malé vychylovací rychlosti, docházelo k poškození luminoforu na stínítku obrazovky. “The demands on the frequency range and linearity of the image amplifier output stage for monitors in electron lithographs and electron microscopes are high and the TV stage output stages do not meet them · The electron beam deflection rate 4 on the screens of these devices varies within a wide range from zero to higher than are common on television. When the electron beam stopped or its low deflection speed, the luminophore on the screen was damaged. "

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení rychlého koncového stupně obrazového zesilovače s omezením výstupního proudu, jehož podstatou je, že vstupní signál ze vstupní svox’ky je přiveden na bázi prvního tranzistoru, jehož kolektor je spojen přes první zdroj předpští na bázi druhého tranzistoru, jehož kolektor je spojen s první napájecí svorkou a přes první odpor s bází druhého tranzistoru, přičemž emitor druhého tranzistoru je spojen přes diodu s kolektorem prvního tranzistoru a přes čtvrtý odpor s druhou napájecí svorkou, se kterou je přes paralelní kombinaci prvního kondenzátorů a třetího odporu a přes druhý odpor spojena s emitorem prvního tranzistoru, přičemž emitor druhého tranzistoru je ještě spojen přes druhý zdroj předpětí s bází třetího tranzistoru a přes proměnný odpor s emitorem třetího tranzistoru a dále přes třetí.kondenzátor s kolektorem třetího tranzistoru, který je přes korekční člen spojen s katodou obrazovky, přičemž báze třetího tranzistoru je ještě spojena přes pátý odpor s první napájecí svorkou a přes druhý kondenzátor s emitorem druhého tranzistoru.These previous drawbacks are eliminated by the connection of the fast output stage of the video amplifier with the output current limitation, which is based on the fact that the input signal from the input connector is supplied on the basis of a first transistor whose collector is connected via a first bias source based on a second transistor. connected to the first power terminal and through the first resistor to the base of the second transistor, the emitter of the second transistor being connected via a diode to the collector of the first transistor and through the fourth resistor to the second power terminal with which it is through a parallel combination of the first capacitors and the third resistor; connected to the emitter of the first transistor, the emitter of the second transistor being connected via a second bias source to the base of the third transistor and via a variable resistor to the emitter of the third transistor and further via a third capacitor with a collector of the third transistor The base of the third transistor is connected via a fifth resistor to the first power terminal and through a second capacitor to the emitter of the second transistor.

Předností tohoto zapojení je, že umožňuje přenos širokého frekvenčního pásma v důsledku velké nábšžné a sestupné rychlosti výstupního napětí při malém zkreslení a při současném omezení výstupního proudu pro katodu obrazovky v závislosti na rychlosti vychylování elektronového svazku.The advantage of this circuitry is that it allows the transmission of a wide frequency band due to the large rise and fall speeds of the output voltage with low distortion while limiting the output current for the cathode of the screen depending on the deflection rate of the electron beam.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, na němž je schéma zapojení.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawing, in which the circuit diagram is shown.

Vstupní signál ze vstupní svorky je přiveden na bázi prvního tranzistoru 2, jehož kolektor je spojen přes první zdroj 2 předpětí na bázi druhého tranzistoru 2t jehož kolektor je spojen s první napájecí svorkou 19 a přes první odpor £ s bází druhého trenzistoru 2, přičemž emitor druhého tranzistoru 2. je spojen přes diodu 6, s kolektorem prvního tranzistoru 2, a přes čtvrtý odpor i 0 s druhou napájecí svorkou 18. se kterou je přes paralelní kombinaci prvního kondenzátorů 8, a třetího odporu 2 ^θ přes druhý odpor 2. spojena s emitorem prvního tranzistox-u přičemž emitor druhého tranzistoru 2 j® jeítě spojen přes druhý zdroj 11 předpětí s bází třetího tranzistoru 13 a přes proměnný odpor 1 4 s emitorem třetího tranzistoru 13 e dále přes třetí kondenzátor 15 s kolektorem třetího tranzistoru 1 3. který je přes korekční člen 16 spojen s katodou obrazovky 17. přičemž báze třetího tranzistoru 13 je ještě spojena přes pátý odpor 12 s první nepájecí svorkou 19 a přes druhý kondenzátor 20 s emitorem dxuxhého tranzistoru 2·The input signal from the input terminal is provided on the basis of a first transistor 2 whose collector is connected via a first biasing source 2 based on a second transistor 2t whose collector is connected to the first power terminal 19 and via a first resistor 6 to the base of the second tristor. of the transistor 2 is connected via diode 6, to the collector of the first transistor 2, and through the fourth resistor 10 to the second power terminal 18 with which it is connected to the emitter via a parallel combination of the first capacitors 8 and the third resistor 2 ^θ . a first transistor wherein the emitter of the second transistor 22 is connected via a second bias source 11 to the base of the transistor 13 and via a variable resistor 14 to the emitter of the third transistor 13 e further via a third capacitor 15 with the collector of the third transistor 13 the correction member 16 coupled to the cathode of the screen 17, wherein the base of the third transistor 13 is still coupled through a fifth resistor 12 with a first non-solder terminal 19 and a second capacitor 20 with a dxux transistor 2;

Zapojení rychlého koncového stupně obrazového zesilovače s omezením výstupního proudu pracuje za provozu takto:The fast output stage of a video amplifier with output current limitation works as follows during operation:

Obrazový signál přivedený přes vstupní svorku J_ ^na bázi prvního tranzistoru 2, je · zesílen prvním tranzistorem 2, a druhý tranzistor 2 zapojený jako emitorový sledovač snižuje výstupní impedanci zejména při náběhu výstupního impulsu. Pro dosažení krátké sestupné hrany výstupního impulsu je mezi kolektor prvního tranzistoru 2_ s emitor druhého * tranzistoru 2 zapojena rychlá dioda 6_> čímž se využívá spínacích vlastností prvního tranzistoru 2_. Pro potlačení přechodového zkreslení je mezi kolektor prvního tranzistoru 2, a bázi druhého tranzistoru 2 vřazen zdroj 2 předpětí, realizovaný například nejméně jednou diodou zapojenou v propustném směru, přičemž napětí na zdroji 2 předpětí musí být menší než je součet napětí mezi bází β emitorem druhého tranzistoru j> ^{8 ns} diodě 6 v propustném směru. V sérii s emitorem druhého tranzistoru 2 ⁸ katodou obrazovky 17 je zařazen obvod s třetím tranzistorem 13 omezující proud a korekční člen 16. Druhý zdroj 11 předpětí realizovaný například několika diodami v propustném směru, nebo Zenerovou diodou, má napětí několik voltů. Paralelně zapojený druhý kondenzátor 20 snižuje vysokofrekvenční impedanci. V emitoru třetího tranzistoru 13 jě zapojen proměnný odpor 14·The video signal applied via the input terminal 1 ^based on the first transistor 2 is amplified by the first transistor 2, and the second transistor 2 connected as an emitter follower decreases the output impedance especially when the output pulse starts. To achieve a short falling edge of the output pulse, a fast diode 6 is connected between the collector of the first transistor 2 with the emitter of the second transistor 2, thereby exploiting the switching properties of the first transistor 2. To suppress transient distortion, a bias source 2 is provided between the collector of the first transistor 2 and the base of the second transistor 2, realized, for example, by at least one forward-coupled diode, the voltage at the bias source 2 being less than j> ^{8 n with} diode 6 in the forward direction. In series with the emitter of the second transistor ^{28 of the} cathode of the screen 17, a circuit with a current transistor 13 and a correction term 16 is included. The second biasing source 11 realized by, for example, several diodes in the forward direction or Zener diode has The parallel capacitor 20 reduces the high-frequency impedance. A variable resistor 14 is connected in the emitter of the third transistor 13.

Jeho hodnotou se řídí hodnota proudu, při kterém mé obvod omezovat proud. Hodnota proměnného odporu 14 se mění v závislosti na rychlosti vychylováni. Největší hodnotu má při nulové rychlosti vychylováni a tím se sníží výstupní proud na minimální hodnotu, při které již nedojde k poškození luminoforu na stínítku obrazovky 17. Nejmenší hodnota proměnného odporu 14 je dána přípustným proudem obrazovky 1? při nejrychlejšíra vychylování. Kondenzátor 15 zlepšuje přenos vysokých kmitočtů ke katodě obrazovky 17.Its value controls the value of the current at which my circuit restrict the current. The value of the variable resistor 14 varies depending on the deflection rate. It has the highest value at zero speed, thus reducing the output current to a minimum value at which the luminophore on the screen 17 is no longer damaged. The smallest value of variable resistor 14 is given by the permissible screen current 1? at the fastest deflection. The capacitor 15 improves the transmission of high frequencies to the cathode of the screen 17.

Korekční člen 16 na kompenzaci vlivu kapacity katody obrazovky 17 na kmitočtovou charakteristiku je realizován například paralelní kombinací indukčnosti a tlumicího odporu. Pokud výstupní proud do katody obrazovky nepřestoupí nastavenou hodnotu, je třetí tranzistor 13 v sepnutém stavu. Při překročení nastavené hodnoty proudu, napětí na kolektoru třetího tranzistoru 13 vzrůstá, tím vzroste i napětí na katodě obrazovky 17 a obrazovka sníží proudový odběr. První napájecí svorka 19 je obvykle spojena s kladným pólem zdroje napájecího napětí a druhá napájecí svorka 18 s jeho záporným pólem.The correction member 16 for compensating the effect of cathode capacitance of the screen 17 on the frequency response is realized, for example, by a parallel combination of inductance and damping resistance. If the output current to the cathode of the screen does not exceed the set value, the third transistor 13 is in the closed state. When the set current value is exceeded, the voltage at the collector of the transistor 13 increases, thereby increasing the voltage at the cathode of the screen 17 and reducing the current consumption. The first power terminal 19 is typically connected to the positive terminal of the power supply and the second power terminal 18 to its negative terminal.

Hlavni využití tohoto vynálezu je v monitorech náročných zařízení, například elektronových litografů nebo rastrovacích elektronových mikroskopů, kde se zobrazuje široké kmitočtové pásmo a kde se používají různé rychlosti vychylováni elektronového svazku.The main application of the present invention is in monitors of sophisticated devices, such as electron lithographs or scanning electron microscopes, where a wide frequency band is displayed and where different electron beam deflection rates are used.

Claims

Connection of a fast output stage of a video amplifier with output current limitation for monitor screens, for example in electron lithographs or electron microscopes, characterized in that the input terminal (1) is connected to the base of the first transistor (2) whose collector is connected via a first source (3) a bias based on a second transistor (5), the collector of which is connected to a first power terminal (19) via a first resistor (4) with a base of the second transistor (5), the emitter of the second transistor (5) connected via a diode (6) with a collector of the first transistor (2) and through a fourth resistor (10) with a second power terminal (18) connected to the emitter of the first transistor (via a parallel combination of the first capacitor (8) and the third resistor (9) and through the second resistor (7) 2), wherein the emitter of the second transistor (5) is still connected via a second biasing source (11) to the base of the third transistor (13) and via a variable resistor (14) with the emitter a third transistor (13) and a third capacitor (15) with a collector of a third transistor (13) connected to a cathode of the display (17) via a correction element (16), the base of the third transistor (13) being connected via a fifth a resistor (12) with a first supply terminal (19) and a second capacitor (20) with an emitter of a second transistor (5).