6Ключ подсвета
На рисунке 2 представлена схема усилителя подсвета. Для управления яркостью луча применим ключевой каскад на высоковольтном транзисторе.
Рисунок 14 – Схема ключа подсвета канала Z
Запирающее напряжение на модуляторе ЭЛТ составляет 50 – 400 В. Рассчитываем каскад на наихудший случай, т.е. допустимое напряжение коллектор-эмиттер транзистора должно быть не менее 400 В. Также транзистор должен быть высоковольтным. Выберем PNP – транзистор 2SA1831, характеристики которого приведены в приложении. Для повышения быстродействия используем ненасыщенный транзисторный ключ. Пусть напряжение коллекторного питания Eк = -410 В. В режиме покоя транзистор должен находиться в закрытом состоянии. Напряжение в рабочей точке Uк0 = -400 В. Коллекторное сопротивление можно рассчитать, задавшись допустимой мощностью, рассеиваемой на нем в импульсном режиме:
кОм (6.1)
Выберем в качестве R4 сопротивление 10 кОм, мощностью 2 Вт.
мА (6.2)
В таком случае ток базы и сопротивление базового резистора равны соответственно
мА (6.3)
МОм (6.4)
На базовом сопротивлении выделяется мощность 0.04 Вт. Выбираем резистор 4.3 МОм, 0.125 Вт. Цепь R1 – VD1 – R2 обеспечивает ограничение выходного тока триггера управления, а также пропускание на базу транзистора импульсов только положительной полярности и ограничение их амплитуды. Зададимся током делителя в 1 мА. Для положительного импульса с триггера амплитудой 10 В сопротивление делителя будет равно
кОм (6.5)
Для получения амплитуды входного напряжения 3 В выберем номиналы сопротивлений R1 = 6.8 кОм и R2 = 3.3 кОм. Емкость C1 предназначена для разделения по постоянному току входа усилителя и выхода триггера управления. Зададимся значением допустимого скола импульса Δ = 1 %. В таком случае значение емкости
нФ (6.6)
Рассчитаем фронт сигнала на выходе каскада:
мкс (6.7)
7Схема питания элт
Схема питания электронно-лучевой трубки 10ЛО101М представлена на рисунке 3.
Рисунок 15 – Схема питания ЭЛТ
Резистор R1 предназначен для выравнивания потенциалов катода и модулятора с целью исключения влияния объемного заряда и токов утечки в промежутке катод – нагреватель. Выберем R1 = 200 кОм. Сопротивление R2 предотвращает шунтирование выхода усилителя подсвета делителем R3 – R6. Зададимся значением R2 = 1 МОм.
Рассчитаем делитель R3 – R6, обеспечивающий подачу нужных потенциалов на основные электроды трубки. Напряжение питания делителя должно быть больше необходимого напряжения на втором аноде Uа2 = 1.4 кВ. Пусть напряжение питания Uпит = 2.2 кВ. Выберем ток делителя заведомо больший, чем ток электронного пучка трубки. Пусть Iдел = 1 мА, рассчитаем общее сопротивление делителя:
МОм (7.1)
Необходимо обеспечить напряжение на катоде – 1.4 кВ. Поэтому:
МОм, (7.2)
кОм (7.3)
Сопротивление R3 предназначено для регулировки яркости луча ЭЛТ. Напряжение на модуляторе должно изменяться в пределах 0 ÷ -400 В. Сопротивление R4 обеспечивает запирание модулятора при отсутствии ЛИН.
кОм (7.4)
кОм (7.5)
Мощности, выделяемые полученными сопротивлениями, составляют 0.4 и 0.4 Вт соответственно. Для R3 выбираем резистор 400 кОм, 0.5 Вт. На сопротивлении R5 должно падать напряжение Uа1 = 1 кВ. Тогда
МОм (7.6)
кОм (7.7)
Мощности, выделяемые полученными сопротивлениями, составляют 1 и 0.4 Вт соответственно. Выбираем резисторы на 1 МОм и 390 кОм мощностью 2 и 0.5 Вт. Емкости C2 и C3 выберем равными 0.2 мкФ. Они должны выдерживать постоянное напряжение не менее 2 кВ.
Для питания третьего анода трубки требуется напряжение 20 кВ. Так как катод трубки находится под напряжением -1400 В, то для питания третьего анода необходимо использовать источник питания с напряжением 18.6 кВ.
Рассчитаем сопротивления мостового делителя R7 – R12. Для этого найдем значение напряжения питания U2. Диаметр экрана трубки d = 100 мм, чувствительность S = 0.2 мм/В.
В (7.8)
Расчет делителя проведем на одно плечо, для среднего положения потенциометра R9. Сопротивления R7, R8 предотвращают шунтирование делителем выходного каскада канала X. Зададимся номиналами R7 = R8 = 1 МОм и током плеча делителя, равным 1 мА. Тогда сопротивление плеча
кОм (7.9)
Напряжение на пластине X в среднем положении движка должно быть равно 250 В, т.е.
, (7.10)
кОм (7.11)
кОм (7.12)
На сопротивлениях R9 и R10 рассеиваются мощности 0.5 и 0.25 Вт соответственно. Выбираем резисторы 510 кОм мощностью 0.5 Вт и 240 кОм мощностью 0.25 Вт.