SU1325672A1

SU1325672A1 - Electromagnetic sweep generator

Info

Publication number: SU1325672A1
Application number: SU853969027A
Authority: SU
Inventors: Евгений Валентинович Тышкевич; Сергей Александрович Шабин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6288
Priority date: 1985-10-23
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1987-07-23

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в системе электромагнитного отклонени . Устройство содержит генератор 1 пилообразного напр жени . предварительный усилитель 2, усили тель 3 мощности, интегратор 4, отклон ющую систему 5, датчик 6 тока, дифференциальный усилитель 7, Koppelc- тор 8. В данном устройстве обеспечиваетс возможность формировани тока в системе 5 с различным временем нарастани и спада, с линейностью 4-7%, что расшир ет функциональные возможности генератора электромагнитной развертки. По сравнению с известным в предлагаемом генераторе интенсивно подавл етс наводка, воздействующа на датчик 6 тока. Уровень помех на входе усилител 2 значительно меньше , что обеспечиваетс заземлением одного вывода отклон ющей катушки 5 и соединением датчика 6 непосредственно с выходом усилител мощности. 1 ил. оо ю СП О) кThe invention relates to a pulse technique and can be used in an electromagnetic deflection system. The device comprises a sawtooth generator 1. preamplifier 2, power amplifier 3, integrator 4, deflecting system 5, current sensor 6, differential amplifier 7, Koppelcator 8. This device provides the possibility of forming a current in system 5 with different rise and fall times, with linearity 4 -7%, which expands the functionality of the electromagnetic sweep generator. In comparison with the known generator, the pickup acting on the current sensor 6 is intensely suppressed. The noise level at the input of amplifier 2 is significantly less, which is ensured by grounding one output of the deflecting coil 5 and connecting the sensor 6 directly to the output of the power amplifier. 1 il. oo y jv o) k

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в системах электромагнитного отклонени .The invention relates to a pulse technique and can be used in electromagnetic deflection systems.

Целью изобретени вл етс расширение частотного диапазона при одновременном увеличении стабильности и линейности.The aim of the invention is to expand the frequency range while increasing stability and linearity.

1а черфеже приведена структурна электрическа схема устройства.Figure 1a shows a structural electrical circuit of the device.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напр жени , предварительный усилитель 2, выход которогоThe device contains a sawtooth voltage generator 1, a preamplifier 2, the output of which

10ten

разование управл ющего напр жени в отклон ющий ток катушки 5. Напр жение обратной св зи, снимаемое с датчика 6 тока поступает на дифференциальный усилитель 7, выход которого соединен с инвертирующим входом предварительного усилител 2. Таким образом , форма тока в отклон ющей катушке повтор ет форму напр жени , снимаемого с выхода генератора 1,причем искажени формы напр жени на отклон ющей катушке 5 (практически, она представл ет собой комплексноеForming the control voltage into the deflecting current of the coil 5. The feedback voltage taken from the current sensor 6 goes to a differential amplifier 7, the output of which is connected to the inverting input of the preamplifier 2. Thus, the current form in the deflecting coil repeats the form of the voltage taken from the output of the generator 1, and the distortion of the form of the voltage on the deflecting coil 5 (in practice, it is a complex

соединен с входом усилител 3 мощное- д LRC-сопротивление) эффективно подав20connected to the input of the amplifier 3 powerful-d LRC-resistance) effectively suppress20

ти, интегратор А, отклон ющую катушку 5, датчик 6 тока, дифференциальный усипитель 7, корректор 8, вход которого соединен с выходом генератора 1 пилообразного напр жени , выход - с неинвертирующим входом интегратора 4, выход которого соединен с неинвертирующим входом предварительного усилител 2, инвертирующий вход которого соединен с выходом диф- 25 ференциального усилител 7, инвертирующий вход которого соещлнен с первьп выводом датчика 6 тока и через отклон ющую катушку 5 с общей шиной устройства, неинвертирующий вход - с вторым выводом датчика 6 тока , выходом усилител 3 мощности и инвертирующим входом интегратора 4.TI, integrator A, a deflecting coil 5, current sensor 6, differential booster 7, corrector 8, whose input is connected to the output of the sawtooth generator 1, output to the non-inverting input of the integrator 4, whose output is connected to the non-inverting input of preamplifier 2, the inverting input of which is connected to the output of a differential amplifier 7, the inverting input of which is connected to the first output of current sensor 6 and through the deflecting coil 5 to the common bus of the device, the non-inverting input to the second output The sensors 6, the current output power of the amplifier 3 and the inverting input of the integrator 4.

Устройство работает следующим об- jJasoM Генератор I пилообразного напр жени вырабатывает двухпол рный линейно измен ющийс сигнал пилообразной формы, который поступает на вход корректора 8.The device operates as follows: jJasoM Generator I sawtooth voltage produces a two-pole linearly varying sawtooth signal, which is fed to the input of the equalizer 8.

С помощью корректора 8 осуществл етс срез вершин пилообразного напр жени (S-коррекци ) дл компенсации временной задержки прохождени The offset 8 is used to cut the tops of the sawtooth voltage (S correction) to compensate for the time delay

л ютс дифференциальным усилителем 7 как синфазный сигнал.The differential amplifier 7 is supplied as a common mode signal.

Инвертирующий вход интегратора 4 образует цепь отрицательной обратной св зи по низкочастотной составл ющей напр жени с выхода усилител 3 мощности на вход предварительного усилител 2. Благодар этому дрейф посто нной Составл ющей напр жени на выходе усилител 3 мощности не пре- вьш1ает температурный дрейф напр жени смещени операционного усилител в режиме единичного усилени (2-5 мВ), на котором выполнен интегратор.The inverting input of the integrator 4 forms a negative feedback circuit for the low-frequency component of the output voltage of amplifier 3 power to the input of preamplifier 2. Due to this, the constant component component voltage at the output of power amplifier 3 does not exceed the temperature drift of the bias voltage an operational amplifier in the unit amplification mode (2-5 mV), on which the integrator is made.

Дл того, чтобы форма тока в электромагните развертки максимально приближалась к форме управл ющего напр жени , необходимо выбирать посто нную времени интегратора 4 в 10-15 раз больше максимального периода ко- 3 лебаний генератора I пилообразного напр жени .In order for the current form in the sweep electromagnet to be as close as possible to the shape of the control voltage, it is necessary to choose the time constant of the integrator 4 10-15 times the maximum oscillation period of the oscillator I of the sawtooth voltage.

Введение небольшой S-коррекции (3-5%) в режиме линейной разверткиIntroduction of a small S-correction (3-5%) in the linear sweep mode

30thirty

4040

позвол ет повысить частоту развертки до Гц, а также ее линейность.allows you to increase the frequency sweep to Hz, as well as its linearity.

поскольку S-коррекци предотвращает завал вершин пилообразных импульсовsince S correction prevents blocking of the tops of sawtooth pulses

тока при больших скорост х развертки сигнала по цепи обратной св зи. С вы- 45 из-за ограниченного быстродействи хода корректора 8 напр жение подаетс элементов схемы и большой индуктивна неиивертируюш 1й вход интегратора 4, который повтор ет форму и амплитуду сигнала, снимаемого с корректора 8. Затем сигнал поступает на неинвертирующий вход предварительного усилител 2, где усиливаетс до требуемой величины, необходимой дл раскачки усилител 3 мощности, к выходу которого через датчик 6 тока подключена отклон юща катущка 5. Датчик 6 тока совместно с отклон ющей катушкой 5 образует цепь обратной св зи, с помощью которой осуществл етс преобcurrent at high speeds sweep the signal through the feedback circuit. Due to the limited speed of the equalizer 8, the voltage is supplied to the circuit elements and a large inductive non-inverting 1st input of the integrator 4, which repeats the shape and amplitude of the signal removed from the equalizer 8. Then the signal goes to the non-inverting input of the pre-amplifier 2, where is amplified to the required value required to build up the power amplifier 3, to the output of which a deflection coil 5 is connected through the current sensor 6. The current sensor 6 together with the deflection coil 5 forms a feedback circuit, with with the help of which

Дл того, чтобы форма тока в электромагните развертки максимально приближалась к форме управл ющего напр жени , необходимо выбирать посто нную времени интегратора 4 в 10-15 раз больше максимального периода ко- лебаний генератора I пилообразного напр жени .In order for the form of the current in the sweep electromagnet to be as close as possible to the shape of the control voltage, it is necessary to choose the time constant of the integrator 4 10-15 times the maximum oscillation period of the generator I of the sawtooth voltage.

4040

ности катушки 5, При токе развертки 20 А и Bbmie введение S-коррекции вл етс необходимым условием получени линейного изменени тока в отклон ющей KaTyBJKe 5, так как при этом увеличиваетс эффективна скорость нарастани напр жени на выходе усилител 3 мощности (осуществл етс At coil current of 20 A and Bbmie, the introduction of S correction is a necessary condition for obtaining a linear change in the current in the deflecting KaTyBJKe 5, since this increases the effective rate of voltage rise at the output of the amplifier 3 power (

форсированный режим изменени напр жени на катушке 5 в момент его нара-. стани или спада). В этом случае S- коррекци выполн ет функции коррекции по опережению.forced voltage change on coil 5 at the time of its build-up. camp or decline. In this case, the S correction performs the advance correction functions.

Воздействие различных дестабилизирующих факторов, таких как изменение температуры окружающей среды, напр жени питани и т.п., выдвигает требование автоматической стабилизации посто нной составл ющей напр жени на выходе усилител мощности, который работает в режиме больших токов (40 А и больше).Exposure to various destabilizing factors, such as changes in ambient temperature, power supply voltage, etc., requires automatic stabilization of the DC component at the output of the power amplifier, which operates in high current mode (40 A and more).

Интегратор 4 отслеживает посто нную составл ющую на выходе усилител 3.The integrator 4 tracks the DC component at the output of amplifier 3.

Ошибка слежени составл ет 2-5 мВ, поскольку устройство охвачено 100%-ной отрицательной обратной св зью по посто нной составл ющей напр жени .The tracking error is 2-5 mV, because the device is covered by 100% negative feedback on the constant voltage component.

Отсутствие жесткой стабилизации посто нной составл ющей схеме известного устройства не позвол ет его использование на низкоомную нагрузку, так как в процессе работы происходит подмагничивание сердечника. Это вызывает смещение растра развертки. По вление тока подмагничивани вызыва- ет смещение развертки в нелинейную Область магнитной характеристики, вплоть до области насьщени , что приводит к искажению магнитного пол в зазоре отклон ющей катушки 5.The absence of a rigid stabilization of the constant component of the known device does not allow its use for a low-impedance load, since the core is magnetized during operation. This causes a sweep raster offset. The occurrence of the bias current causes the sweep to shift to the nonlinear area of the magnetic characteristic, down to the area of saturation, which leads to a distortion of the magnetic field in the gap of the deflecting coil 5.

Линейное преобразование напр жени в отклон юпщй ток ос5гществл етс цепью обратной св зи, образованной датчиком тока совместно с индуктивностьюThe linear conversion of voltage to deflection current is realized by a feedback circuit formed by the current sensor together with the inductance

4040

отклон ющей катушки 5. Напр жение об- 35 тор, отклон ющую катушку и датчик то- ратной св зи поступает на дифференциальный усилитель 7, выход которого соединен с инвертирующим входом предварительного усилител 2.the deflecting coil 5. The voltage of the 35, deflecting coil and sensor of the coupling is fed to the differential amplifier 7, the output of which is connected to the inverting input of the preamplifier 2.

В предлагаемой схеме отклон юща катушка 5 может быть удалена от генератора электромагнитной развертки на значительное рассто ние (до 30 м) и работать в услови х сильных электромагнитных полей.In the proposed scheme, the deflecting coil 5 can be removed from the electromagnetic sweep generator for a considerable distance (up to 30 m) and operate under conditions of strong electromagnetic fields.

Наличие длинной линии св зи, соедин ющей отклон ющую катушку с генератором развертки, в схеме известного устройства может привести его к самовозбуждению. В предлагаемом устройстве длинна лини св зи увеличивает лишь активное сопротивление нагрузки.The presence of a long link connecting the deflecting coil to the sweep generator in the circuit of a known device can lead it to self-excitation. In the proposed device, the length of the link increases only the active resistance of the load.

По сравнению со схемой известного устройства, где люба наводка с до45Compared with the scheme of the known device, where any tip from do45

5050

5555

ка, отличающийс тем, что, с целью расширени частотного диапазона при одновременном увеличении стабильности и линейности, в него введены дифференциальный усилитель и корректор, вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напр жени , вькод г с неинвертирующим входом интегратора, выход кото- рого соединен с неинвертирующим входом предварительного усилител , инвертирующий , вход которого соединен с выходом дифференциального усилител , инвертирующий вход которого соединен с первым выводом датчика тока и через отклон ющую катушку с общей шиной устройства, неинвертирующий вход- с вторым выводом датчика тока, выхо- дом усилител мощности и инвертирующим входом интегратора.ka, characterized in that, in order to expand the frequency range while simultaneously increasing stability and linearity, a differential amplifier and equalizer are introduced into it, the input of which is connected to the output of the sawtooth voltage generator, V code r with a non-inverting input of the integrator, the output of which is connected to non-inverting input preamplifier, inverting, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the current sensor and through a deflection A common coil with a common device bus, a non-inverting input- with a second output of a current sensor, an output of a power amplifier and an inverting input of an integrator.

БНЙИПИ Заказ 3123/5АBNYIPI Order 3123 / 5A

Тираж 901Circulation 901

Подписное Subscription

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4

325672325672

бавочного резистора или линии св зи приложена к входу предварительного .усилител , в предлагаемом устройстве наводка, роздействующа на датчик 6 тока, интенсивно подавл етс дифференциальным усилителем 7 (-70)- (110) дБ как синфазный сигнал.A pre-resistor or link is applied to the input of the preamplifier. In the proposed device, the pickup acting on current sensor 6 is intensely suppressed by differential amplifier 7 (-70) - (110) dB as a common-mode signal.

Уровень помех на входе предварительного усилител 2 значительно ниже благодар тому, что один вывод отклон ющей катушки 5 заземлен, а датчик 6 тока соединен непосредственно с выходом усилител 3 мощности. The noise level at the input of the preamplifier 2 is significantly lower due to the fact that one output of the deflecting coil 5 is grounded, and the current sensor 6 is connected directly to the output of the power amplifier 3.

Достоинством предлагаемого устройства вл етс возможность формировани тока в катушке 5 с различным временем нарастани и спада с высокой линейностью (4-7%), что расшир ет функциональные возможности генератора электромагнитной развертки.The advantage of the proposed device is the possibility of forming a current in the coil 5 with different rise and fall times with high linearity (4-7%), which expands the functionality of the electromagnetic sweep generator.

Устройство может работать также на емкостную нагрузку или в режиме управл емого генератора напр жени .The device can also work on a capacitive load or in the mode of a controlled voltage generator.

Claims

Invention Formula

An electromagnetic sweep generator, comprising a sawtooth generator, a preamplifier whose output is connected to the input of a power amplifier, an integral

torus, deflecting coil and current sensor

ka, characterized in that, in order to expand the frequency range while simultaneously increasing stability and linearity, a differential amplifier and equalizer are introduced into it, the input of which is connected to the output of the sawtooth voltage generator, V code r with a non-inverting input of the integrator, the output of which is connected to non-inverting input preamplifier, inverting, the input of which is connected to the output of the differential amplifier, the inverting input of which is connected to the first output of the current sensor and through a deflection A common coil with a common device bus, a non-inverting input- with a second output of a current sensor, an output of a power amplifier and an inverting input of an integrator.

Circulation 901

Subscription