SU1485426A1

SU1485426A1 - Генератор тока развертки

Info

Publication number: SU1485426A1
Application number: SU874313238A
Authority: SU
Inventors: Gennadij Kh Sterlin
Original assignee: Gennadij Kh Sterlin
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-06-07

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации. Цель изобретения - повышение экономичности за счет автоматического уменьшения потребляемой мощности при уменьшении средней скорости изменений тока развертки. С этой целью в устройство, содержащее парафазный предварительный усилитель 1,'

2

двухтактный выходной каскад 2 с двухсекционной отклоняющей катушкой, источник 3 напряжения и дроссель 4, введены импульсный регулятор 5 напряжения и детектор 6 средневыпрямленного значения напряжения. При увеличении частоты и амплитуды изменений тока в отклоняющей катушке увеличиваются частота и амплитуда импульсов напряжения на дросселе 4, обеспечивающем двухтактный выходной каскад 2 повышенным напряжением питания, необходимым на время переходных процессов. При этом увеличивается напряжение на выходах детектора 6 и импульсного регулятора 5, то есть возрастает мощность, подводимая к дросселю 4. Если переходные процессы редкие, то эти напряжения уменьшаются, т.е. потребляемая мощность {снижается. 4 ил.

3

'1485426

4

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах отображения информации на элейтронно-лучевых трубках с электромагнитным отклонением луча.

Цель изобретения - повышение экономичности за счет автоматического уменьшения потребляемой мощности при уменьшении средней скорости изменений тока развертки.

На фиг,1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу; на фиг.З - парафазный предварительный усилитель и двухтактный выходной каскад с двухсекционной отклоняющей катушкой; на фиг. 4 - детектор средневыпрямленного значения напряжения.

Устройство содержит парафазный предварительный усилитель 1, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами двухтактного выходного каскада 2 с двухсекционной отклоняющей катушкой, источник 3 напряжения питания, дроссель 4, импульсный регулятор 5 напряжения, детектор 6 средневыпрямленного значений напряжения, вход которого соединен с первым выводом дросселя 4 и входом питания двухтактного выходного каскада 2, а выход - с управляющим входом импульсного регулятора 5, первую 7 и вторую 8 входные шины, соединенные с первым и вторым входами парафазного предварительного усилителя 1. Выход источника 3 через импульсный регулятор 5 соединен с вторым еыводом дросселя 4.

Двухтактный выходной каскад 2 содержит первый 9 и второй 10 транзисторы, коллекторы которых объединены и образуют вход питания, а эмиттеры соединены через первую 11 и вторую 12'секции отклоняющей катушки с первыми выводами соответственно первого 13 и второго 14 резисторов, вторые выводы которых подключены к общей шине, и первую 15 и вторую 16 дополнительные секции. Первый вывод первой дополнительной секции 15 является первым входом двухтактного выходного каскада 2, а второй вывод через последовательно соединенные первый 17, второй 18 и третий 19 диоды связан с базой первого транзистора 9, а через четвертый диод 20 - с коллектором первого транзистора 9. Первый вывод второй дополнительной секции

16 является вторым входом двухтактного выходного каскада 2, второй ее вывод через последовательно соединенные пятый 21, шестой 22 и седьмой 23 диоды связан с базой второго транзистора 10, а через восьмой диод 24с его коллектором. Дополнительные секции 15 и 16 индуктивно связаны с секциями' 11 и 12 соответственно.

I . '

Парафазный предварительный усилитель 1 содержит первый 25 и второй 26 отрицательные усилители, инвер[тирующие входы которых являются соответственно первым и вторым входами парафазного предварительного усилителя 1, а выходы - его первым и вторым выходами. Кроме того, инвертирующие входы первого 25 и второго 26 операционных усилителей могут соединяться с первыми выводами первого 13 и второго 14 резисторов в двухтактном выходном каскаде 2 для создания отрицательной обратной связи по току в отклоняющей катушке.

Детектор 6 содержит первый конденсатор 27, первая обкладка которого является входом детектора 6, а вторая соединена через первый резистор 28 с общей шиной, а также с анодом диода 29, катод которого через второй резистор 30 соединен с общей шиной, а через резистор 31 - с перовой обкладкой второго конденсатора 32,.вторая обкладка которого соединена с общей шиной, а первая обкладка является также выходом детектора 6 и через четвертый резистор 33 соединена с шиной 34 опорного напряжения.

Импульсный регулятор 5 должен .иметь высокий КПД,может быть выполнен, например, по схеме релейного стабилизатора постоянного напряжения Напряжение на управляющем входе импульсного регулятора 5 является для него опорным.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии к входам парафазного предварительного усилителя 1 приложены постоянные напряжения, определяющие постоянные токи, протекающие через транзисторы 9 и 10 и секции 11 и 12.

Через дроссель 4 протекает ток, равный току потребления двухтактного выходного каскада 2, т.е. сумме кол1485426

лекторных токов транзисторов 9 и 10. ₍Напряжение на первом выводе дросселя 4 постоянно, поэтому на выходе разделительной цепочки из конденсатора 27 и резистора 28 напряжение отсутствует. На выходе детектора 6 поддерживается минимальное постоянное напряжение, равное напряжению на шине 34. Соответственно на выходе импульс- ю ного регулятора 5 формируется минимальное напряжение, достаточное для питания двухтактного выходного каскада 2 в данном режиме.

При медленных изменениях парафаз- 15 ных сигналов на входах парафазного предварительного усилителя 1 токи транзисторов 9 и 10 и секций 11 и 12 также изменяются медленно, причем сумма токов обоих плеч двухтактного 20 входного каскада 2 остается постоянной. Так как ток дросселя 4 не изменяется,. то падение напряжения на дросселе 4 отсутствует и напряжение на.его первом выводе, на выходах де- 25 тектора 6 и импульсного регулятора 5 остается таким же, как и в исходном состоянии.

При быстрых, но достаточно редких изменениях парафазных входных сигна- зо лов, токи транзисторов 9 и 10 не успевают изменяться с необходимой скоростью, их сумма начинает уменьшаться (один из токов возрастает медленнее, чем другой уменьшается) и за счет изменения тока дросселя 4 на его первом выводе формируется высоковольтный импульс напряжения положительной полярности. Он проходит через конденсатор 27, диод 29 и резне- до тор 31 в детекторе 6 и незначительно заряжает конденсатор 32. Так как постоянная времени заряда этого конденсатора выбирается достаточно большой, то изменение напряжения на кон- ₄₅денсаторе 32 за счет действия одного импульса очень мало и выходное напряжение детектора 6 почти не изменяется. Соответственно не изменяется и выходное напряжение импульсного регулятора 5. После окончания положительного импульса напряжение на первом выводе дросселя 4 понижается и становится меньше, чем напряжение на выходе импульсного регулятора 5. Начинается процесс восстановления энергии дросселя, потраченной перед этим на формирование положительного импульса напряжения. На выходе цепоч’ки из конденсатора 27 и резистора 28: в детекторе 6 появляется отрицатель- ный импульс, который не проходит через диод 29 и не влияет на конденсатор 32. Поскольку в данном случае импульсы на первом выводе дросселя 4 появляются редко, то в паузах между ними конденсатор 32 успевает разряжаться и на нем практически не накапливается напряжение. Поэтому напряжение на выходе импульсного регуля· тора 5 остается почти минимальным, напряжение, прикладываемое к дросселю 4 во время восстановления энергии дросселя 4, в данном случае вполне допустимо.

I

Картина процессов существенно изменяется, когда быстрые изменения входных парафазных сигналов происходят с большой частотой и большой амплитудой. Большая амплитуда изменений входных сигналов обуславливает значительную ширину положительных импульсов напряжения на первом выводе дросселя 4, а большая частота - малый период следования этих импульсов. За счет этого постоянная составляющая импульсов на катоде диода 29 оказывается заметной величины, заряжает конденсатор 32 и вызывает увеличение выходных напряжений детектора 6 и импульсного регулятора 5. Увеличение выходного напряжения импульсного регулятора 5 обеспечивает относительно быстрое восстановление тока дросселя 4, что и требуется при быстрых и частых изменениях токов секций 11 и 12.

Генератор тока развертки в случае, когда переходные процессы происходят относительно редко, работает следующим образом.

На эпюре входного напряжения υ_6ϊдля одной из входных шин 7 и 8 (фиг.2а) видно, что скачкообразные изменения входного сигнала происходят в моменты I, и (^ . При этом напряжение на первом выводе дросселя 4 в точке А имеет определенную форму (фиг.26). В момент начала переходного.процесса (б<) напряжение в точке А резко увеличивается и остается достаточно высоким до момента ког•да процесс установления токов секций

II и 12 заканчивается. В течение всего интервала времени С(-С₂ ток 1^ дросселя 4 (фиг.2в) уменьшается. В момент Ц напряжение в точке А резко

'1485426

8

уменьшается и устанавливается ниже уровня выходного напряжения импульсного регулятора 5. За счет этого в течение интервала происходит

медленное восстановление тока дросселя 4 · Процесс восстановления

тока 1^ оканчивается в момент и к моменту Ц (к следующему резкому изменению входного сигнала) энергия дросселя 4 восстанавливается полностью, ,

Когда скачкообразные изменения входного сигнала следуют с большей частотой (фиг.2г), такие скачки происходят в моменты ц, ц, г_ч , и При этом в промежутках

между моментами Γ_γ и Ц ток дросселя 4 еще не успевает восстановиться к очередному резкому изменению входного сигнала. Только после третьего раза (момент Ц) дроссель 4 восстанавливает свой ток к моменту , тогда как следующее резкое изменение входного сигнала произойдет позже - к моменту Г _й .

На эпюре для тока 1^ дросселя 4 (фиг.2е) видно, что после момента Г_?ток дросселя 4 восстанавливается быстрее (в · интервалах Г_1о -Ц, , Цз Г 44 и. - С 47 ), чем раньше (в интервалах Г₆ -Г 7 и ίβ-ί^). Благодаря этому в паузах между переходными процессами тока отклонения успевает происходить восстановление энергии * дросселя 4.

Увеличение скорости восстановления тока дросселя 4 достигается за счет увеличения выходного напряжения Е_м импульсного регулятора 5 (фиг.2ж). Изменение этого напряжения показано пунктирной линией на фоне эпюры напряжения в точке А (фиг,2д). Падение напряжения на дросселе 4 во время . восстановления его тока (фиг.2д) все время возрастает, за счет чего растет и скорость восстановления тока Х^. Пока напряжение Е._н не возросло достаточно высоко, ток 1а может уменьшиться до значения I. которое меньше того уровня тока, до кото-_;рого понижается ток дросселя в установившемся режиме (фиг.2е).

При снижении частоты скачков входного сигнала напряжение Е_н с некоторым запаздыванием автоматически уменьшается(не показано).

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Оценивают выигрыш в мощности, достигаемый в предлагаемом генераторе

тока развертки по сравнению с извест ным.

Пусть максимальный ток отклонения 1_т равен ЗА, индуктивность Ь секций 11 и .12 равна 250 мкГн и частота еле дования переходных процессов максимальной величины может доходить до 10 кГц (Т=100 мкс). Тогда в схеме известного устройства напряжение Е„, необходимое для восстановления дросселя, должно быть

Е_н = = 15 (В).

Пусть минимальное напряжение в точке А не должно быть меньше 5В (для работы выходного каскада в линейном режиме при отсутствии переходных процессов), тогда полное напряжение питания Е=20В.

В схеме предлагаемого генератора Е=20 В соответствует напряжению на выходе импульсного регулятора 5 лишь при максимальной частоте переходных процессов. 6 зависимости от отображаемого объема информации напряжение Е изменяется в этом генераторе тока развертки в диапазоне от 20 до 5В. Таким образом, максимальный выигрыш в мощности временами Составляет до 4 раз, а его среднее значение зависит от статистики значений объема информации.

Claims

Формула изобретения

Генератор тока развертки, содержащий парафазный предварительный усилитель, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым входными сигналами, а первый и второй выходы - с первым и вторым входами двухтактного выходного каскада с двухсекционной отклоняющей катушкой, вход которого соединен с первым выходом дросселя, а также источник напряжения питания, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет автоматического уменьшения потребляемой мощности при уменьшении средней скорости изменений тока разверни, в него введены детектор средневыпрямленного значения напряжения и импульсный регулятор напряжения, включенный между выходом источника напряжения питания и вторым выводом дросселя, причем вход детектора сред· невыпрямленного значения напряжения соединен с первым выводом дросселя·, а выход - с управляющим входом импульсного регулятора напряжения.

1485426

Фиг!

1485426