Устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно-лучевой трубки

Устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно-лучевой трубки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОКА ОТКЛОНЯЮЩЕЙ КАТУШКИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее последовательно соединенные блок управления , предварительный усилитель, двухтактный выходной каскад, первый и второй выходы которого подключены к отводам двухтактной отклоняющей катущки,средний отвод которой через дроссель подключен к источнику пита ,ния,о тли чающееся тем,что, с целью повьппения быстродействия, введены последовательно соединенные пороговый элемент, ключ и генератор тока, выход которого подключен к точке соединения дросселя и среднего отвода двухтактной отклоняющей катушки , a также двусторонний ограничитель уровня, включенный параллельно дросселю, и блок вьщелення максимума , вьлолненный нэ двух встречно включенных диодах и подключенный параллельно двухтактной отклоняющей катущки, причем точка соединения диодов подключена к входу порогового S элемента,при этом второй вход ключа соединен с вторым выходом блока управления, a управлякиций вход ключа является входом сигнала Сброс.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О И

РЕСПУБЛИК эш Н 04 N 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ Ч-:ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ .

OIlHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3414660/18-09 (22) 29.03.82 (46) 23.08.84. Бюл. 9 31 (72) А.P. Решетилов, Ю.А. Усик, В.Г. Сидоричев и Л.Н..Герасимов (53) 621.397.621 (088.8) (56) 1. Патент США Ф 3337767, кл. 315-26, 1967.

2. Патент США У 3426241, кл. 315-27, 1969 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ:

ТОКА ОТКЛОНЯЮЩЕЙ КАТУШКИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ, содержащее после. довательно соединенные блок управления, предварительный усилитель, двухтактный выходной каскад, первый и второй выходы которого подключены к отводам двухтактной отклоняющей катушки, средний отвод которой через

„Я0„„1109942 А дроссель подключен к источнику пита.ния,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия, введены последовательно соединенные пороговый элемент, ключ и генератор . тока, выход которого подключен к точке соединения дросселя и среднего отвода двухтактной отклоняющей катушки, а также двусторонний ограничитель уровня, включенный параллельно дросселю, и блок выделения максимума, выполненный на двух встречно включенных диодах и подключенный параллельно двухтактной отклоняющей катушки, причем точка соединения диодов подключена к входу порогового элемента,при этом второй вход ключа соединен с вторым выходом блока управления, а управляющий вход ключа является входом сигнала Сброс". подключена к входу порогового элемента, при этом второй вход ключа соединен с .вторым выходом блока управления, а управляющий вход ключа является входом сигнала "Сброс".

На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема предложенного устройства; на фиг.2 - электрическая структурная схема одной из возможньж реализаций блока управлениями на фиг.3 — электрическая структур-. ная схеяа одной нз возможных реализаций предварительного усилителя на фиг.4 — эпюры напряжений и токов в различных точках схемы устройства.

Устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно-лучевой трубки содержит блок 1 управления, предварительный усилитель 2, двухтактный выходной каскад 3, двухтактную отклоняющую катушку 4, дроссель 5, двухсторонний ограничитель 6 уровня, генератор 7 тока, ключ 8, пороговый элемент 9, блок 10 выделения максимума, входы 11 и 12 устройства, источник 13 питания, вход 14 управления двухтактный выходной каскад 3 содержит транзисторы 15 и 16 и резисторы 17 и 18, двухтактная отклоняющая катушка.4 состоит из двух обмоток 19 и 20, зашунтированных резисторами 21 и 22 двусторонний ограничитель 6 уровня

35 задающий резистор 26, вход 27 источника питания и резистор 28, ключ 8 содержит последовательно включенные транзисторы 29 и 30 и резисторы 31 и 32, блок 10 выпеления максимума состоит из двух встречно включенных

Блок 1 управления (фиг.2) содержит регистры 35 и 36, цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) 37 и 38, операционные усилители 39 и 40,ключ

41, конденсатор 42, резисторы 43-46, элемент 47 ИЛИ, элемент И 48, вход

49 источника питания, выходы 50 и

51 блока управления, счетчик 52, генератор 53 импульсов, триггер 54, элемент 55 задержки, элемент И 56, элемент ИЛИ 57, выход 58 синхрониза цин °

1 1109942 2

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах отображения информации на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) с магнитным отклонением луча.

Известно устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные предварительный усилитель, двухтактный выходной каскад, двухтактную отклоняющую катушку и ключ, а также источ ники низковольтного и высоковольтного напряжений (1);

Однако устройство из-за использова15 ния высоковольтного источника потребляет большое количество энергии, кроме того, наблюдаются искажения формируемых на экране ЭЛТ линий.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно«лу« чевой трубки, содержащее последова-, тельно соединенные блок управления, предварительный усилитель, двухтактный выходной каскад, первый и второй выходы которого подключены к отводам двухтактной отклоняющей катушки, средний отвод которой через дроссель подключен к источнику пита30 ния (23.

Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие. содержит два встречно включенных

Цель изобретения - повышение стабилитрона 23 и 24, генератор 7 быстродействия . - тока содержит транзистор 25, токоЦель достигается тем, что в устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно-лучевой трубки, содержащее последовательно соединенные блок управления, предва- 4О рительный усилитель, двухтактный выходной каскад, первый и второй диодов 33 и 34. выходы которого подключены к отводам двухтактной отклоняющей катушки, средний отвод которой через дроссель под-45 ключен к источнику питания, введены последовательно соединенные порого-. вый элемент, ключ и генератор тока, вьжод которого подключен к точке соединения дросселя и среднего отвода50 двухтактной отклоняющей катущки,а также двусторонний ограничитель уровня,включенный параллельно дросселю,и блок выделения максимума, выполненный на двух встречно включенных 55 Предварительный усилитель 2 диодах и подключенный параллельно. (фиг. 3) содержит два операционных двухтактной отклоняющей катушки, усилителя 59 и 60 и два резистора причем точка соединения диодов 61 и 62.

1 t 09942

Устройство для формирования тока отклоняющей катушки электронно-лучевой трубки работает следующим образом.

На вход 11 блока 1 управления поступают данные отображаемой линии: код прямоугольной координаты

Х (7 ) и полярные координаты в вчде кодов углового коэффициента Qih ð х

x(easy) и кода R длины формируемой линии (p — угол наклона линии) .

Регистр 35 хранит код координаты

Хо(7 ). На выходе ЦАП 37 формируется напряжение, отклоняющее луч ЭЛТ в исходную точку Х 0(7 ) .

- Выходное напряжейие ЦАП 37 изменяется от О до величины U,ãäå U опорное напряжение ЦАП

U» Ux (У-о) о

Регистр 36 хранит код углового коэффициента sing (cosp), а ЦАП 38 вырабатывает напряжение

0 =u sing или U cos/ь, (2) подаваемое на интегратор, образуемый операционным усилителем 39, ключом

41, конденсатором 42 и резистором

43.

U при замкнуъэ 4э 2 том улюче 41 (3a)

U = -(П вЂ” - -) — + - - (36)

2 2 зомкнутом клю че 41, где - постоянная времени интегратора: = R 4, С42

Операционный усилитель 40 совместно с резисторами 43-46 образуют суммирующий усилитель, выходное напряжение которого равно

u u 1 Ц

ЦВ =-,Π— - Ц вЂ” /.— (4) о о о

Ьых » 2 39 2 2

Счетчик 52, генератор 53 импульсов, триггер 54, элемент 55 задержки, элемент И 56 и элемент ИЛИ 57 образуют синхронизатор, предназначенный для управления работой, ключа 41, ключа 8 и подсветов луча

ЭЛТ (по выходу 58 синхронизации) при отображении линии.

Подключение высокого напряжения осуществляется при скоростях, измерения пилообразного тока, создающих ЭДС на обмотках 19 и 20 U >F.-U

Управление производится с помощью элемента ИЛИ 47, к входам которого подключены выходы старших разрядов (2-3 разряда) регистра 36. При малой координатной составляющей скорости с элемента ИЛИ 47 на элемент И 48 поступает запрещающий

f0 уровень, и импульс начала формирования линии с входа 12 не проходит с выхода 5 1 блока 1 на вход ключа 8.

При достижении определенной величины скорости, когда U L ), Е-U на одном

15 из старших разрядов появляется единичный уровень напряжения, который через элемент ИЛИ 47 разрешает про- . хождение через элемент И 48 импульса с входа 12.

2О Предварительный усилитель 2,двухтактный выходной каскад 3 и двухтактная отклоняющая катушка 4 образует усилитель отклонения, предназначенный для преобразования напряжения

25 U» блока 1 управления в токи обмоток 19 и 20.

В предварительном усилителе 2 операционный усилитель 59 совместно с транзистором 15 образует неЗ0 инвертирующий усилитель, выходное напряжение которого, формируемое на резисторе t7 создает ток через обмотку 19 отклоняющей катушки 4

0 =UB„ f5

U э

15 вх

u"

17 mora 0

Uo где

R — максимальное значение отклоняющего тока 3 ax

Операционный усилитель 60 совместно с транзистором 16, резисторами 61 и 62 образуют инвертирующий усилитель, выходное напряжение ко45 торого, формируемое на резисторе

18, создает ток через обмотку 20.

При

20 в Э 4+ (6) 1в 0 Uo

Как видно из выражений (5) и (6), при изменении UB сумма токов i +

19

55 + го=со в1 3о а„, направление отклонения луча от центра экрана определяется знаком и модулем этих токов i - i . Это соот е го ветствует работе отклоняющего усили5 11 теля в режиме класса А. Высокая точность преобразования входного напряжения в отклоняющие токи обеспе- чивается цепью отрицательной связи по току нагрузки.

Перед вычерчиванием линии в "регистр 35 вводится код координаты

Х (Y ) точки начала линии, в регйстр 36 — код углового коэффициента sing(cos р), а в счетчик 52обратный код R = 2 -1-R размера линии. Триггер 54 находится в нулевом состоянии, поэтому ключ 4 1 замкнут. Выходное напряжение на выходе 50 определяется выражениями (1)-(4). При этом через обмотки 19, 20 и транзисторы 15, 16 протекают токи „, Э о (фиг.4 Ф ), с.оответствующие вйражениям (5) и (6), а луч ЭЛТ устанавливается в точке начала линии с координатами Х, 7„.

Транзистор 30 ключа 8 открыт по- . ложительным уровнем напряжения (фиг.4 5 ) с входа 14, а транзистор

29 закрыт, так как пороговый элемент 9 закрыл, а с выхода 51 блока 1 управления поступает запирающий уровень напряжения. Ток генератора 7 определяется напряжением входа 27 и значением токозадающего регистора 26.

Таким образом, суммарный ток, проходящий через дроссель 5, равен

=3 +3 +3 =3 +3 (40j

19-О 20-> 1 0 с,, 1

Подготовка к формированию линии на экране ЭДТ заключается в подключении высокого напряжения к отклоняю щей катушке по импульсу начала, поступающему по входу 12 в момент времени to (фиг.4 а). Проходя через . элемент ИЛИ 57 ° он увеличивает на

:единицу число, записанное в счет чике 52. Число в счетчике равно

2 ««R, т.е. соответствует дополниК тельному коду длины линии.

Одновременно импульс с входа 12 проходит через элемент Ц 48 по выходу 51 на второй вход ключа 8 и открывает транзистор 29, эакорачивая на общую шину базы транзистора 25 генератора 7 тока. Транзистор 25 при этом закрывается и отключает ток генератора 7 от дросселя 5, в котором создается ЭДС самоиндукции, и потенциал точки А начинает резко увеличиваться.

09942! Ф

24 б

При достижении потенциала, соответствующего опорному напряжению стабилитрона 23 двустороннего ограни. чителя 6 уровня, стабилитрон 23 пробивается, фиксиРУя U = Е + U2 (фиг.4 д ) .

Так как на коллекторах транзисторов 15 и 16 устанавливается такой же потенциал, через диоды 33 и 34

10 это напряжение проходит на пороговый элемент 9. В связи с тем, что пороговый (опорный уровень Е-П„60, <ЕЙ „, где U - напряжение насыщенйя трани эисторов 15 и 16 (фиг.4 д ), пороговый элемент 9 пробивается и на базу транзистора 29 через резистор 31 поступает открывающий уровень напряжения.

Как видно из фиг.4 ъ,Ь, это

20 обеспечивает открытое состояние тран- зистора 29, 3, = 0 и поддержание

U> = Е + U после окончания короткого по длительности импульса на входе 12. На этом -процесс цодготовр5 ки к формированию пилообразного от клоняющего тока заканчивается.Подключение высокого напряжения Е + Up к двухтактной отклоняющей катушке 4, непосредственно перед формированием пилообразных отклоняющих токов обеспечивает исключение искажений начала формируемых на экране ЭЛТ линий.

Через некоторое время, несколько превышающее длительность описанного процесса подготовки, элемент 55 задержки устанавливает триггер 54 в единичное состояние, при котором раз-. мыкается ключ 4 1, и интегратор на операционном усилителе 39 согласно выражению (3) начинает формировать пилообразное напряжение (фиг.4 S ), которое, поступая на вход предварительного усилителя 2, формирует пилообразные токи обмоток 19 и 20 (фиг.4 е ). За счет этих токов на ,обмотках создаются электродвижущие силы самоиндукцни и взаимоиндукции, дЭ. равные U< + 2Ь вЂ”, т.е. пропорциоЙй

50 нальные скорости нарастания отклоняющих токов (фиг.4 д).

Так как IUul ax Е + U23 Пкн максимальная скорость пилообразных отклоняющих токов, обеспечиваемая устройством, равна

120-(2 12-6) 9 5 р ., 7 1109942 8

Одновременно с началом формирова-..ражение линий с более высокой скония пилообразных токов с триггера ростьюе .Как указано вышее, скорость

Ъ

54 по выходу 58 подается сигнал под- изменения тока известного устройстсвета луча ЭЛТ и разрешающий сигнал d3 Е-U на элемент И 56. Импульсы с генера- 5 dt 2L определяется еыреяеяпем — < †-П тора 53 через элемент ИЛИ 57 посту- предлагаемого устройства - выраже пают на счетный вход счетчика 52, нием, (») . Поделив эти выражения, постепенно увеличивая его число. получим эффективность предлагаемого

Луч ЭЛТ воспроизводит на экране ЭЛТ устройства относительно известного линию, длина которой увеличивается 1б по мере увеличения пилообразных токов, Е -0 -ц О э обмоток 19 и 20 ° =1+

Процесс формирования пилообразных кк токов обмоток 19 и 20.и линии на экране ЭЛТ заканчивается при достиже- 15 Значение П з огРаничиваетсЯ нагРЯнии ею заданной длины, соответствую- жением ловинного пРобоя Ппр транзисщей коду размера линии. После про- торов 15 и 16. А так как U> 19 (15) хождения импульсов с генератора 53 MBKc UEEp E + П23 + UL . на счетчик 52 последний переполняет- 2E +" ть 1 кн "1 UL + Uz> UÄII) ся и сбрасывается в нулевое состоя- 2О и 11 2Е Пкн о 2З ние, а импульсом переполнения с .его

23 Р 2 выхода устанавливается в нулевое состояние триггер 54, запрещая подсвет

Пусть, например, используются транзисторы 15 и 16 типа 2Т808А, у

41 при этом замыкается и прекращает 25 ЯР которых0 ъ120В П =6 В формирование пилообразного напряжеЕ = 12 В. ния с выхода блока 1 управления (Фиг.4 в). На этом процесс формирования лийии на экране ЭЛТ заканчивая1т-о т.е. предлагаемое техническое решеС остояние ключа 8 и генератора 7 ние обеспечивает повышение скорости тока сохраняется до окончания сле- формирования линий на экране ЭЛТ в дующего после формирования линии 9-10 раз, что позволяет увеличить перехода луча ЭЛТ из конечной точки объем отображаемой информации. сформированной линии в начальную

На восстановление тока дросселя точку следующего формуляра или в 5 не расходуется дополнительное центр развертки радиолокационной время, так как оно осуществляется информации (РЛИ). После этого с вхо- после формирования линии во время да 14 поступает импульс, закрываю- отображения РЛИ или следующего форщий транзистор ЗО и открывающий тран- муляра. Это возможно благодаря тому, зистор 25, при этом ток генератора 7 что формуляр формируется отдельным подключается к дросселю 5. Поэтому в знаковым трактом, а формирование момент времени t (фиге 4 5 ) под воз- первичной РЛИ характеризуется отнодействием ЭДС дросселя 5 потенциал сительно небольшой скоростью развертточки. А резко уменьшается и окаэы- ки при которой Е-U -0 ) U

15 вается меньше значения Е,„. При этом транзисторы 15 и 16 работают в ак сначала возвращается в исходное по- тивной области своих характеристик ложение стабилитрон 23, а затем про- при одновременно протекающих в коU = Е - U бивается стабилитрон 24, фиксируя ординатном тракте отклонения ния процесПриложенное к дросселю сах восстановления дросселя и форми5 напряжение И < начинает увеличивать рования первичной РЛИ.

:50 (восстанавливать) ток дросселя . Преимуществом предлагаемого

Величина тока генератора 7 должна устройства относительно, известных

1превышать потери тока дросселя за является то, что оно обеспечивает время формирования максимальной более высокое качество отображаемых длины линии и о ног одного перехода лу55 линий, что достигается благодаря ча ЭЛТ. возможности предварительной подачи нен

Предлагаемое устройство IIo срав-. высокого напряжения на двухтакт ию с известным обеспечивает отоб- отклоняющую катушку. ную

1109942

110994 2

f+U

ВНИИПИ Заказ 6104 /44 Тиран 635 Подписное

Фнлиал ШШ "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная, 4

Ofg ю

Фиг. 4!

ЕЙ !ар