Устройство осциллографической развертки

Устройство осциллографической развертки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТЮЙСТВС ОСЦИЯЛОГРАФИЧЕСКОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащее первый и второй диода первый транзистор, коллектор которого через второй диод соединен с выходом генератора тока и с первым выводом времязадающего конденсатора, второй вывод которого соединен с ойцей шиной, повторитель напряжения, выход которого через первый резистор соединен с базой первого транзистора и является первым выходом устройства, разделительный конденсатор, включенный между, входной шиной устройства и вторым резистором, а также с катодом первого диода, туннельный диод , третий резистор и четвертый резистор, первый вывод которого соединен с положительной шиной источника питания, о тл и чающееся тем, что, с целью повыме ния линейности развертки при одновременном улучшении стабильности запуска, в него введены второй и третий транзисторы, третий диод анод которого подключен к эмиттеру второго транзистора, а катод к коллектору первого транзистора, переменный резистор, включенный между положительной шиной источника питания и общей шиной, последовательно соединенные седьмой, восьмой и девятый резисторы, десятый резистор, включенный между отрицательной шиной источника.питания и эмиттером второго транзистора , и одиннадцатый резистор, причем вход повторителя напряжения соединен с выходом генератора тока, эмиттеры первого транзистора и третьего транзистора через третий резистор подключены к отрицательной шине источника питания, шестой и седьмой резисторы подключены к положительной шине источника питания , пятый резистор соединен с катодом первого диода, девятый резистор и катод туннельного диода соединены с ойцей шиной, коллектор второго транзистора подключен к точке соединения пятого и шестого резисторов, а :его база подключена к точке соединения седьмогх и вось;мого резисторов, при этом база сл третьего транзистора подключена к 00 00 точке соединения восьмого и девятого резисторов, анод туннельного дМ;ода соединен с анодом первого диода, базой первого транзистора и через одиннадцатый резистор - с подвижньм контактом переменного резистора, а коллектор третьего транзистора соединен с вторым выводом четвертого резистора,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н вто сномм свидетельству (21) 3503009/18-21 (22) 18.10.82 (46) 23.02.84.Бюл. 9 7 (72) A.Ì.Солошенко, В.И.Котельников и В.А.Семенов (71) Производственное объединение Краснодарский ЭИП" (53) 621.373.43(088;8) (56) 1. Блюдин Е.К. и др. Портативные осциллограФы. М., " Сов.радио", 1978, с. 153-155.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 864164, кл. Q 01 К 13/24, 28.11.79 (прототип). (54)(57) уСТРОЯСТВС ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащее первый и второй диоды, первый транзистор, коллектор которого через второй диод соединен с выходом генератора тока и с первым выводом времязадающего конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, повторитель напряжения, выход которого через первый резистор соединен с базой первого транзистора и является первым выходом устройства, разделительный конденсатор, включенный между, входной шиной устройства и вторым резистором, а также с катодом первого диода, туннельный диод, третий резистор и четвертый резистор, первый вывод которого соединен с положительной шиной иеточника питания, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыше ния линейности развертки при одновременном улучшении стабильности запуска, в него введены второй и

1(51) Н 03 К 4/08) Q 01 R 13 24 третий транзисторы, третий диод, анод которого подключен к эмиттеру второго транзистора, а катод— к коллектору первого транзистора, переменный резистор, включенный между положительной шиной источника питания и общей шиной, последовательно соединенные седьмой, восьмой и девятый резисторы, десятый резистор, включенный между отрицательной шиной источника. питания и эмиттером второго транзистора, и одиннадцатый резистор, причем вход повторителя напряжения соединен с выходом генератора тока, эмиттеры первого транзистора и третьего транзистора через третий И резистор подключены к отрицательной шине источника питания, шестой и седьмой резисторы подключены к положительной шине источника питания, пятый резистор соединен с катодом первого диода, девятый резистор и катод туннельного диода соединены с общей шиной, коллектор второго транзистора подключен к точке соединения пятого и шестого резисторов,.а :его база подключена к точке соединения седьмого и восьмого резисторов, при этом база третьего транзистора подключена к точке соединения восьмого и девятого резисторов, анод туннельного дй ода соединен с анодом первого диода, -базой первого транзистора и через одиннадцатый резистор — с подвижньм контактом переменного резистора, а коллектор третьего транзистора соединен,В с вторым выводом четвертого резистора.

1075387

Изобретение относится к электро-, иэмернтельной технике, в частности к устройствам осциллографической развертки широкополосных осциллографов, и может быть использовано в малогабаритных осциллографах и ци" фроэых измерительных осциллографических приборах.

Известно устройство осциллографической развертки, построенное ка основе интегратора Миллера и содер- 10 жащее входной блок, туннельный диод диод, повторитель напряжения, интегратор Миллера, сравнивающий блок, времяэадакщие конденсатор и резистор (1) . 15

Такое устройство имеет малый частотный и динамический, диапазон работы и сложную схему.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 2О. устройство осциллограФической развертки, содержащее первый к второй диоды, первый транзистор, коллектор которого через второй диод соединен с выходом генератора тока и с первым 25 выводом времяэадакщего конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, повторитель напряжения, выход которого через первый резистор соединен с базой первого транзистора ЗО и является первым выходом устройства, разделительный конденсатор, включенный между входной шиной устройства и вторым резистором, а также катодом первого диода, туннелькый 35 диод, третий резистор и четвертый резистор, соединенный с коложительной шиной источника питания, и котором эмиттер первого транзистора и один иэ выводов третьего резистора 4О соединены с общей шиной, а база первого тренэистора подключена к точке соединения второго к третьего резисторов (2g ., Это устройство имеет несколько недостатков. Во-первых, уров ень напряжения в конце обратного хода развертки не фиксирован и изменяется в зависимости от амплитуды синхроимпульсов и изменения зарядного тока при изменении длительности развертки, что вызывает смещение начала развертки на экране осциллогра фа и даже выход его иэ рабочей части экрана и ограничение. Во-вторых, при больших скоростях развертки возникает нелинейность прямо о хода в начале развертки кэ-за медленно го эапиранкя транзистора, находящегося в режиме насьзяения в конце обратного хода развертки и шунтиру- 60 кщего времязадакщий конденсатор.

В-третьих, наблюдается прежде,временное окончание прямого хода развертки при воздействии на туннельный диод, заднего фронта синхроимпуль 65 са, что делает работу устройства в це* лом неустойчивой.

Целью изобретения является псвыаение линейности развертки при одновременном улучшении стабильности запуска.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство осциллографической развертки, содержащее первьФ и второй диоды, первый транзистор, коллектор . которого через второй диод соединен с выходом .генератора тока и с первым выводом времяэада щего конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, повторитель напряжения, выход которого через первый резистор соединен с базой первого транзистора и является первым выходом устройства, разделительный кон«. денсатор, включенный между входной шиной устройства и вторым резистором, а также с катодом первого диода, туннельный диод, третий резистор к четвертый резистор, первый вывод которого соединен с положительной шиной источника питания, введены второй и третий транзисторы, третий диод, анод которого подключен к змкттеру второго транзистора, а катод - к коллектору первого транзистора, переменный резистор, включенный между положительной шиной источника питания и общей шиной, последовательно соединенные пятый и шестой реэксторы, последовательно соединенные седьмой, восьмой и девятый резисторы, десятый резистор, включенный между отрицательной шиной источника питания и змиттером второго транзистора, и одиннадцатый реэкстор, причем вход повторителя напряжения соединен с выходом генератора тока, эмиттеры первого транзистора и третьего транзистора через третий резистор подключены к отрицательной шине источника питания, шестой и седьмой резисторы подключены к положительной шине источника питания, пятый резистор соединен с катодом первого диода, девятый резистор и катод туннельного диода соединены с общей шиной, коллектор второго транзистора подключен к точке соединения пятого и шестого резисторов, а его база подключена к точке соединения седьмого и восьмого резисторов, при этом база третьего .транзистора подключена к точке соединения восьмо.го и девятого резисторов, анод туннельного диода соединен с анодом первого диода, базой первого транзистора и через одиннадцатый резистор - с подвижным контактом переменного резистора, а коллектор третьего транзистора соединен с вто-. рыи выводом четвертого резистора.

Благодаря указанньм особенностям ускоряется запирание транзистора

1075387 в начале прямого хода развертки, фиксируется уровень напряжения в конце обратного хода и устраняются преждевременные срабатывания туннельного диода.

На чертеже представлена схема устройства осциллографической развертки.

Устройство содержит входную шину 1 устройства, разделительный конденсатор 2, первый диод 3, туннельный диод 4, первый резистор 5, первый выход 6 устройства, повтори-. тель 7 напряжения, генератор 8 тока времяэадакщий конденсатор 9, первый транзистор 10, второй резистор

ll, третий резистор 12, второй диод

13, четверть резистор 14, третий диод 15, второй транзистор 16, третий.транзистор 17, с пятого по десятый резисторы соответственно 1823, переменный резистор 24, одиннадцатый реэистрр 25, второй выход

26 устройства, положительную шину

27 источника питания, отрицательную шину 28 источника питания. .!

В устройстве входная- шина 1 через раделительный конденсатор 2 соединена с вторым резистором ll

- и последовательно соединенными первым диодом 3 и туннельным диодом 4, коллектор первого транзистоРа 10 через второй диод 13 соединен с генератором 8 тока и времязадающим конденсатором 9, выход повторителя 7 через первый резистор

5 связан с базой первого транзистора

10 и образует первый выход 6, под-. вижный контакт переменного резистора 24 через одиннадцатый резистор

25 соединен с базой транзистора 10 и точкой соединения первого диода

3 и туннельного диода 4, а его другие выводы соединены с общей точкой и положительным источником 27, кол-. лектор второго транзистора 16 соединен с точкой соединения пятого резистора 18 и шестого резистора 19, а к его змиттеру через третий диод

15 подключен коллектор первого транзистора 10, точка соединения седьмого и восьмого резисторов 20 и 21 соединена с базой второго транзистора 16, база третьего транзистора

17 соединена с точкой соединения восьмого и девятого резисторов 21 и 22, а его коллектор, обраэукщий второй выход 26 устройства, через четвертый резистор 14 соединен с положительным источником 27, змиттеры третьего транзистора 17 и первого транзистора 10 через третий резистор 12 соединены с отрицательным источником 28. Устройство работает следующим образом.

В ждущем режиме переменннм резистором 24 в туннельний диод 4 задается ТоК исключакщий самопроизвольный возврат туннельного диода 4 в низковольтное состояние, в результате чего первый транзистор

10 остается открытым, зарядный ток генератора 8 через диод 13 замыкаетсяыа коллектор транзистора 10, коллекторный ток которого через диод

Ю 15 протекает по змиттерной цепи транзистора 16, коллекторный ток которого создает падение напряжения ка реэис торе 19, которое через резистор 18 передается на катод диода 3 к откры15 вает его, разрешая прохождение синхроимпульсов отрицательной полярности на туннельный диод 4. Напряжение на времяэадающем конденсаторе 9 приблизительно равно напряжению на змит20 тере транзистора 16 к устройство находится в Режиме ожидания.

Отрицательный импульс синхронизации с входа через реэделительний конденсатор 2 и открытий" первый ди75 од 3 воздествует на туннельный диод 4, уменьшая его ток, и заставляет его переброситься в ьиэковольтное состояние, что вызывает быстрое эапирание транзистора 10 к отпирание транзистора 17. Транзистор 10 запирается достаточно быстро, так как в открытом состоянии ои находится в активной зоне, а не в зоне насыщения. Поэтому нелинейность в начале прямого хода Разверт и отсут" ствует.

Исчезновение коллекторного тока транзистора 10 вызывает уменьшение коллектарного тока транзистора 16, повыаение напряжения иа катоде ди40 ода 3, в результате чего последний закрывается и начинается заряд времязадающего конденсатора 9.

На втором выходе 26 формируется отрицательный фронт импульса для

45 управления яркостью луча электроннолучевой трубки.

В этом состоянии на первом выходе 6 формируется прямой ход раэ50 вертки, который продолжается до пор, пока ток, текущий с выхода повторителя 7 в туниелъный диод 4 через резистор 5, ие достигнет порогового значения, при котором туннельный диод 4 переходит в высоковольтное состояние. Так как диод 3 в это время закрыт, то ни положитель. ные ни отрицательные фронта скнхроимпульсов ие оказывают влияние на. время прямого хода развертки, т.е.

60 преждевременного окончания развертки не происходит. При переходе туннельного диода 4 в высоковольтное состояние прямой ход заканчивается транзистор 10 открывается, а тран65 эистор 17 закрывается, и начинает1075387

ВНИИПИ 3 аказ 515/49 Тирвк 862 Подписное

Ю ° Вю

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 ся обратный ход развертки, во время которого времязадающий конденсатор

9 разряжается коллекторным током транзистора 10 через диод 13. Разряд продолжается до тех пор, пока напряжение на коллекторе транзистора 10 не станет ниже напряжения на эмитторе транзистора 16, при этом ди! од 15 открывается, фиксируя уровень окончания обратного хода развертки, а возросший коллекторный ток;; транзистора 16 создает перепад напряжения, открывающий диод 3. Таким образом, устройство приходит в режим ожидания следуищего синхроимпульса.

Второй диод 13 обеспечивает компенсацию скачка напряжения прямого хода развертки в начальный момент, когда происходит запирание диода 15 и прямое сопротивление его может щун тировать времязадакщий конденсатор

9.

В автоколебательном режиме ток через туннельный диод 4 регулируется таким образом, чтобы в конце обратного хода ток через туннельный диод и создаваемый отрицательным перепадом напряжения открывающим диод 3 был достаточным для переброса туннельного диода 4 в низковольтное состояние беэ воздействия синхроимпульсов. В остальном работа устройства в автоколебательном режиме не отличается от его работы в ждущем режиме.

Таким образом, привязка конца обратного хода (начала прямого хода) развертки обеспечивается тем, что прямой ход развертки не может быть начат до тех пор, пока напряжение на коллекторе транзистора 10 не станет ниже напряжения на эмиттере транзистора 16 на величину падения напряжения на открытом диоде. Толь15 ко в этом случае происходит отпирание диода 3, пропускающего синхроимпульсы на туннельный диод 4, и по. является возможность начала прямого хода развертки. Т.е. развертка

2п всегда начинается со строго определенного уровня напряжения и не может закончиться преждевременно.

Нелинейность начала прямого хода развертки устраняется тем, 25 что транзистор 10, разряжакщий времязадакщий конденсатор 9 в открытом состоянии находится в активной зоне, а не в насыщении.