SU1166284A1 - Генератор пилообразного тока - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА, содержащий ключ двусторонней проводимости , включенный между общей щиной генератора и первым выводом индуктивной нагрузки, параллельно которой подключен первый конденсатор, причем второй вывод индуктивной нагрузки соединен с выходом усилител  корректирующего сигнала, вход которого соединен с выходом формировател  корректирующего напр жени , вход которого подключен к потенциальной обкладке разр дного конденсатора генератора пилообразного напр жени , элемент обратной св зи, выход которого соединен с входом усилител  корректирующего сигнала и с подвижным контактом переменного резистора, включенного между общей щиной источника питани  и общей щиной устройства, отличающийс  тем, что, с целью повЫщени  надежности в работе и расщирени  пределов регулировки, в него введены управл ющий элемент и две управл емые цепи, перва  из которых содержит последовательно соединенные через первый резистор два р-п-ртранзистора и первый дополнительный источник питани , а втора  - соединенные последовательно через второй резистор два п-р-п-транзистора и второй дополнительный источник питани , при этом коллектор первого р-п-р-транзистора первой управл емой цепи и коллектор первого п-р-п-транзистора второй управл емой цепи соединены с первым выводом индуктивной нагрузки, а эмиттеры вторых транзисторов первой и второй управл емых цепей подключены к щинам соответственно первого и второго дополнительных источников питани  противоположной пол рности, база второго п-р-п-транзистора второй управл емой цепи через по (Л следовательно соединенные третий резистор и второй конденсатор соединена с коллектором второго р-п-р-транзистора первой управл емой цепи, база которого соединена с управл ющим входом ключа двусторонней проводимости, а базы первых транзисторов первой и второй управл емых цепей соединены соответственно с первым и вторым о выходами управл ющего элемента, третий а выход которого соединен с входом элемента обратной св зи, а вход - с щиной внешнего to управл ющего сигнала. 00 4

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано, например , при разработке развертывающих устройств дл  передающих телевизионных камер. Известен генератор пилообразного тока, содержащий ключ двусторонней проводимости , включенный последовательно с индуктивной нагрузкой, источик посто нного напр жени , блокирующий конденсатор, разр дный конденсатор генератора пилообразного напр жени , выполненного в виде каскада с транзисторным регулируемым стабилизатором тока, дроссель, элемент обратной св зи, формирователь корректирующего напр жени  1. Недостатком устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности. Наиболее близким к изобретению  вл етс  генератор пилообразного тока, содержащий ключ двусторонней проводимости, включенный между общей шиной устройства и первым выводом индуктивной .нагрузки, параллельно которой подключен первый конденсатор , второй вывод индуктивной нагрузки соединен с выходом усилител  корректирующего сигнала, вход которого соединен с выходом формировател  корректирующего напр жени , вход которого подключен к потенциальной обкладке разр дного конденсатора генератора пилообразного напр жени , элемент обработки св зи, выход которого соединен с входом усилител  корректирующего сигнала и с подвижным контактом, переменного резистора, включенным между щиной источника питани  и общей тиной устройства. Устройство содержит также дроссель, усилитель посто нного тока, вход которого соединен с подвижным контактом переменного резистора, блокирующий конденсатор 2. Однако известное устройство отличаетс  недостаточно высокой надежностью и ограниченными пределами регулировки. Цель изобретени  - повыщение надежности в работе и расщирение пределов регулировки . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в генератор пилообразного тока, содержащий ключ двусторонней проводимости, включенный между общей щиной интегратора и первым выводом индуктивной нагрузки, параллельно которой подключен первый конденсатор , причем второй вывод индуктивной нагрузки соединен с выходом усилител  корректирующего сигнала, вход которого соединен с выходом формировател  корректирующего напр жени , вход которого подключен к потенциальной обкладке разр дного конденсатора генератора пилообразного напр жени , элемент обратной св зи, выход которого соединен с входом усилител  корректирующего сигнала и с подвижным контактом переменного резистора, включенного между общей щиной источника питани  и общей щиной устройства, введены управ1 84 л ющий элемент и две управл емые цепи, перва  из которых содержит последовательно соединенные через первый резистор два р-п-р-транзистора и первый дополнительный источник питани , а втора  - соединенные последовательно через второй резистор два п-р-п-транзистора и второй дополнительный источник питани , при этом коллектор первого р-п-р-транзистора первой управл емой цепи и коллектор первого п-р-п-транзистора второй управл емой цепи соединены с первым выводом индуктивной нагрузки, а эмиттеры Вторых транзисторов первой и второй управл емых цепей подключены к щинам соответственно первого и второго дополнительных источников питани  противоположной пол рности, база второго п-р-п-транзистора второй управл емой цепи через последовательно соединенные третий резистор и второй конденсатор соединена с коллектором второго р-п-р-транзистора первой управл емой цепи, база которого соединена с управл ющим входом ключа двусторонней проводимости, а базы первых транзисторов первой и второй управл емых цепей соединены соответственно с первым и вторым выходами управл ющего элемента третий выход которого соединен с входом элемента обратной св зи. На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты конструктивного выполнени  управл ющего элемента. Устройство содержит ключ 1 двусторонней проводимости, включенный между общей шиной устройства и первым выводом индуктивной нагрузки 2, параллельно которой подключен первый конденсатор 3, второй вывод нагрузки 2 соединен с выходом усилител  4 корректирующего сигнала, вход которого соединен с выходом формировател  5 корректирующего напр жени , вход которого подключен к потенциальной обкладке разр дного конденсатора 6 генератора 7 пилообразного напр жени , элемент 8 обратной св зи, выход которого соединен с входом усилител  4 корректирующего сигнала и с подвижным контактом переменного резистора 9, включенным между шиной источника 10 питани  и общей щиной устройства, управл ющий элемент 11 и две управл емые цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные через первый резистор 12 два р-п-р-транзистора 13 и 14, а втора  - через соединенные последовательно второй резистор 15 два п-р-п-транзистора 16 и 17. Коллектор первого р-п-р-транзистора 13 первой управл емой цепи и коллектор первого п-р-п-транзистора 16 второй управл емой цепи соединены с первым выводом индуктивной нагрузки 2, а эмиттеры вторых транзисторов первой и второй управл емых цепей подключены к щинам 18 и 19 дополнительных источников питани  противоположной пол рности. База второго п-р-п-транзистора 17 второй управл емой цепи через

последовательно соединенные третий резистор 20 и второй конденсатор 21 соединена с коллектором второго р-п-р-транзистора 14 первой управл емой цепи, база которого соединена с управл ющим входом ключа двусторонней проводимости. Базы первых транзисторов 13 и 16 первой и второй управл емых цепей соединены соответственно с первым и вторым выходами управл ющего элемента 11, третий выход которого соединен с входом элемента 8 обратной св зи. Усилитель 4 корректирующего сигнала содержит усилитель 22 мощности, собранный, например , по двухтактной схеме на транзисторах противоположного типа проводимости, операционный усилитель 23, например, типа 140 УД7, цепь 24 обратной св зи, выполненной , например, в виде резистора. Элемент 8 обратной св зи выполнен, например, в виде двух последовательно соединенных резисторов и конденсатора, включенного между их общей точкой и общей щиной устройства.

Формирователь 5 корректирующего напр жени  выполнен, например, по схеме формировани  из пилообразного напр жени  так называемой S или N формы дл  коррекции типовых искажений. Ключ 1 двусторонней проводимости выполнен на транзисторе 25 диоде 26. Генератор 7 пилообразного напр жени  выполнен на разр дном конденсаторе 6, транзисторах 27 и 28.

Управл ющий элемент 11 выполнен на буферных элементах 29-31 (фиг. 2 и 3).

Устройство работает следующим образом.

При поступлении управл ющих сигналов на щины 18 и 19 ключ 1 размыкаетс , а транзистор 27 включаетс . При размыкании ключа 1 индуктивна  нагрузка 2 отключаетс  от источника 10 и в контуре (конденсатор 3, нагрузка 2) начинаетс  колебательный процесс обратного хода тока. Ток измен етс  колебательно, сначала уменьща сь до нул , а затем, изменив направление, начинает увеличиватьс . При включении транзистора 27 разр дный конденсатор 6 разр жаетс .

В интервалах между управл ющими сигналами (пр мой ход развертки) транзистор 27 закрыт, а ключ 1 замкнут. При этом конденсатор 6 зар жаетс  посто нным током через транзистор 28. Напр жение на нем управл ет работой формировател  5, подающего требуемое корректирующее напр жение сложной формы на вход усилител  4, на которой также поданы напр жени  с движка резистора 9 и с выхода элемента 8 обратной св зи. Выходное напр жение усилител  4 прикладываетс  непосредственно к индуктивной нагрузке 2, обеспечива  в ней коррекцию нелинейности пилообразного тока . При замыкании ключа 1 пилообразный ток нагрузки 2 замыкаетс  через малое выходное сопротивление усилител  4, протека  во врем  одной половины пр мого хода через диод 26, а во врем  другой половины - через транзистор 25.

При отсутствии в известном генераторе пилообразного тока двух р-п-р-транзисторов и двух п-р-п-транзисторов, соединенных при помощи резисторов 12 и 15 в две последовательные цепи, подключенные непосредственно к индуктивной нагрузке 2 и к положительной и отрицательной щинам 18 и 19 дополнительных источников питани , и управл ющего элемента II, вход которого подключен к щине внещнего управл ющего

0 сигнала, ток центровки протекает в направлении: регулируемый усилитель посто нного тока - дроссель - индуктивна  нагрузка. Практически показатель надежности работы дроссел , примен емого в цепи центровки, меньще в два раза по величине показател 

надежности всей остальной части устройства генератора пилообразного тока, поэтому недостаточно высока  надежность работы дроссел  приводит к уменьщению общей величины показател  надежности работы

0 устройства в целом, что крайне нежелательно. Из-за однонаправленности и инерционности изменени  тока в дросселе ограничены пределы регулировки. В результате ограничиваетс  сфера применени  генератора. Кроме того, в таком генераторе пилообразного

5 тока установление тока центровки достигаетс  благодар  замыканию его довольно длительное врем  (пр мой ход) через ключ на общую шину генератора, т. е. практически этот ток дл  центровки на пр мом ходу не используетс  и лищь во врем  обратного хода, когда ключ разомкнут, ввиду отсутстви  другого пути, направл етс  в индуктивную нагрузку. В результате дл  обеспечени  в таком генераторе тока центровки вынужденно затрачиваетс  излишн   энерги  и тем самым уменьшаетс  экономичность .

При наличии в генераторе пилообразного тока дополнительных двух р-п-р-транзисторов 14 и 13, двух п-р-п-транзисторов 16

0 . и 17, соединенных при помощи резисторов 12 и 15 в последовательные две цепи, подключенные непосредственно, к индуктивной нагрузке и соответственно к положительной и отрицательной щинам дoпOv нитeльнoгo источника питани , управл ющего элемента

5 11 ключ 1 не используетс  более дл  разгона тока центровки в дросселе, поэтому разрывна  мощность ключа может быть значительно уменьшена, а дроссель может быть исключен из схемы генератора как элемент, обеспечивающий своей инерционностью определенное посто нство тока центровки, но и ограничивавший тем самым пределы его изменени  во времени. Необходима  величина и посто нство тока, в также требуемое его направление обеспечиваютс  в предлагаемом генераторе введением двух р-п-ри двух п-р-п-транзисторов и включенных последовательно с ними резисторов, а изменение тока - с помощью управл ющего элемента 11.

Во врем  пр мого хода дл  исключени  излишних потерь энергии на центровку транзисторы 14 и 17 запираютс  и отключают тем самым транзисторы 13 и 16 от шин дополнительного источника питани , вследствие чего протекание тока через тот или иной из них и, следовательно, протекание дополнительного тока в индуктивную нагрузку 2 прекращаетс .

При поступлении на вход (фиг. 1) управл ющего сигнала соответствующей пол рности с входа генератора (цепь подачи этого сигнала указана пунктиром) во врем  обратного хода транзисторы 14 и 17 отпираютс , подключа  тем самым транзисторы 13 и 16 к дополнительному источнику питани  (шины 18 и 19), и в соответствии с изменением напр жени , обусловленным положением движка переменного резистора (фиг. 2 и 3) и внешним управл ющим сигналом на входе элемента 11, на выходах этого элемента по вл ютс  управл ющие сигналы, под действием которых один из транзисторов 13 и 16 подоткрываетс , другой соответственно подзапираетс , а через элемент 8 обратной св зи дополнительно подрегулировываетс  напр жение на входе усилител  4, обеспечивающее поддержание размаха выходного пилообразного сигнала генератора посто нным . При этом во врем  обратного хода в индуктивную нагрузку 2 подаетс  дополнительный ток, направление и величина которого могут быть при необходимости быстро изменены (например, за период) при помощи сигнала на входе, подаваемого через буферные элементы 29 и 30 на входы транзисторов 13 и 16. Под действием этого дополнительного тока во врем  обратного хода потери энергии на пр мом ходу в индуктивной нагрузке 2 недокомпенсируютс  или соответственно перекомпенсируютс , и тем самым величина начального тока дл  следующего периода пр мого хода при необходимости может быть быстро изменена так, что обеспечиваетс  требуема  величина изменени  центровки в щироких пределах, но при этом размах выходного пилообразного сигнала остаетс  посто нным.

В известном генераторе быстрое изменение центровки принципиально невозможно. Посто нство величины дополнительного тока во врем  обратного хода достигаетс  соответствующим выбором величины сопротивлений резисторов 12 и 15. Наличие на коллекторе транзистора 13 всплеска напр жени  отрицательной пол рности, возникающего на индуктивной нагрузке 2 во врем  обратного хода, позвол ет снизить требовани 

0 к величине напр жени  положительной пол рности дополнительного источника питани  (шина 18), тогда как дл  транзистора 16 (щина 19) требуемое напр жение питани  несколько более высокое.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежную и экономичную работу и более широкие пределы регулировки, при этом становитс  возможным быстрое и точное управление центровкой благодар  использованию управл ющего элемента и двух транзисторных управл емых цепей с дополнительными источниками питани  вместо цепи центровки с дросселем как менее инерционных , более экономичных и надежных.

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО ТОКА, содержащий ключ двусторонней проводимости, включенный между общей шиной генератора.и первым выводом индуктивной нагрузки, параллельно которой подключен первый конденсатор, причем второй вывод индуктивной нагрузки соединен с выходом усилителя корректирующего сигнала, вход которого соединен с выходом формирователя корректирующего напряжения, вход которого подключен к потенциальной обкладке разрядного конденсатора генератора пилообразного напряжения, элемент обратной связи, выход которого соединен с входом усилителя корректирующего сигнала и с подвижным контактом переменного резистора, включенного между общей шиной источника питания и общей шиной устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и расширения пределов регулировки, в него введены управляющий элемент и две управляемые цепи, первая из которых содержит последовательно соединенные через первый резистор два р-п-ртранзистора и первый дополнительный источник питания, а вторая — соединенные последовательно через второй резистор два п-р-п-транзистора и второй дополнительный источник питания, при этом коллектор первого р-п-р-транзистора первой управляемой цепи и коллектор первого п-р-п-транзистора второй управляемой цепи соединены с первым выводом индуктивной нагрузки, а эмиттеры вторых транзисторов первой и второй управляемых цепей подключены к шинам соответственно первого и второго дополнительных источников питания противоположной полярности, база второго п-р-п-тран- § зистора второй управляемой цепи через последовательно соединенные третий резистор и второй конденсатор соединена с коллектором второго р-п-р-транзистора первой управляемой цепи, база которого соединена с управляющим входом ключа двусторонней проводимости, а базы первых транзисторов первой и второй управляемых цепей соединены соответственно с первым и вторым выходами управляющего элемента, третий выход которого соединен с входом элемента обратной связи, а вход — с шиной внешнего управляющего сигнала.

   SU ж. 1166284 >