книги из ГПНТБ / Фролкин В.Т. Импульсная техника учебное пособие для радиотехнических факультетов высших учебных заведений

и усилитель с отрицательной обратной связью, возбуждаю­ щий мощные выходные лампы, в анодной или катодной цепях которых включаются отклоняющие катушки.

Нестационарные процессы в отклоняющей системе.

Упрощенная для инженерных расчетов эквивалентная схема отклоняющей системы (рис. 3. 39) представляет собой парал­

2+-

Р

(для у < 1),

где

В этом случае постоянная времени То затухания неста­ ционарных колебаний определяется соотношением

(3.89)

ПО

Можно приближенно считать, что в этом случае начальные

б) компенсация нестационарных колебаний за счет спе­ циальной формы анодного тока ламп отклоняющей системы.

первый путь связан с уменьшением числа вит­ ков отклоняющей катуш­ ки. Это требует соответст­ венного увеличения откло­ няющего тока, примене­ ния мощных ламп, на­ пример типа 6ПЗС и Г-807, соединения их параллель­ но или по двухтактной схеме, что связано со зна­ чительным потреблением мощности и увеличением веса игабаритов устройств.

Более целесообразным

циальной формы анодного тока.

Нетрудно видеть, что для устранения начальных искаже­ ний тока в катушке самоиндукции в момент начала прямого хода шунтирующей паразитной емкости С необходимо сообщить заряд Q = ocCL. Следовательно, в идеальном случае анодный ток лампы должен включать начальный импульс бесконечно большой амплитуды и бесконечно малой длительности с «площадью» aCL. Очевидно, что на практике это условие можно выполнить лишь приближенно, формируя в начале прямого хода импульс тока конечной амплитуды и длительности.

Применение отрицательной обратной связи по току.

Как уже указывалось выше, для того чтобы исключить влияние на форму анодного тока нестабильности и нелиней­ ности характеристик ламп, питающих.отклоняющие катушки, применяется отрицательная обратная связь, как это показано на блок-схеме рис. 3. 40.

111

Выражение для анодного тока «а выходной лампы для схемы рис. 3. 40 можно представить в следующем виде:

K0Se

(3. 90)

+ Rk

1 + ЗЯк 1 + Ко 4

HRk

где ZK — импеданс отклоняющей катушки.

Для нормальной работы схемы ее параметры выбираются так, чтобы для основной части спектра частот пилообразного импульса выполнялись условия:

В этом случае формула (3. 90) приобретает следующий вид:

(3. 92)

Rk + KoS

Из формулы (3. 92) легко может быть получена связь между относительной стабильностью анодного тока и отно­ сительным изменением произведения KaS:

Гб/ (KpS)]

б//а _ _ | KqS ]

(3. 93)

<а 1 + KoSRk

Формула (3. 93) может служить основанием для опреде­ ления коэффициента усиления Ко дополнительного усилителя, если, например, известны относительные изменения крутизны S вследствие нестабильности и нелинейности характеристик ламп и заданы предельно допустимые отклонения формы анодного тока za.

Предельно допустимая величина катодного сопротивле­ ния RK ограничивается обычно снижением анодного напря­ жения отклоняющей лампы до линии критического режима при достижении анодным током максимального значения (амплитуды) пилы. Для лучевого тетрода 6ПЗС обычно до­ пустима величина RK = 500—2000 ом.

На рис. 3. 41 представлена схема типового трехкаскадного усилителя. Если коэффициент усиления двух первых каска­

необходимо принимать обычные меры против возникновения

112

Очевидно, что в этом случае генератор выходного напря­ жения е. (/) должен обеспечивать геометрически подобную форму напряжения. Такое напряжение получают, например, на выходе последовательной цепочки CXRX, питаемой постоян­ ным током I (рис. 3. 42).

Рис. 3. 42. Получение трапецеидального напря­ жения.

Для сохранения необходимого подобия напряжений е (/) и С7К (/), необходимо выполнить следующее условие про­ порциональности

It

= _£l

La rat

Отсюда вытекает условие для выбора параметров RXCX

Рис. 3. 43. Блок-схема генератора пилообразного тока с отрицательной

обратной связью по на­ пряжению.

Блок-схема. Блок-схема генератора пилообразного тока с отрицательной обратной связью по напряжению приведена на рис. 3. 43.

Нетрудно получить следующую формулу для напряже­ ния UK на отклоняющей системе:

(3.96)

1 . (1 + ЛоР) '

K0SZK г К0(л

114

Поскольку сопротивление R't мало, приближенные зна­

чения корней характеристического уравнения (3. 103) будут следующими:

то в суммарном решении уравнения (3. 102) экспоненциаль­ ный член с большей постоянной времени Ы IR^ + г) неста­ ционарных колебаний будет скомпенсирован пьедесталом

где

ТCR'-, а = 1 + -А •

Таким образом, начальное запаздывание прямого хода значительно уменьшено, так как /?'. <<' RKp.

Один из наиболее простых способов реализации блоксхемы рис. 3. 43 иллюстрируется схемой рис. 3. 44.

В этой схеме «771 является лампой-ключом генератора трапецеидального напряжения, — отклоняющей лампой, в катоде которой помещена отклоняющая катушка. Очевидно, что при открытой лампе Л2, являющейся катодным повтори­ телем, катушка шунтируется сопротивлением R'. = 1/S.

Для того чтобы постоянная времени установления пило­ образного тока в катушке была равна величине Тг sz Ту =

— С/S, лампа Л2 должна обладать необходимыми запасом анодного тока.

116

ГЛАВА 4

СПУСКОВЫЕ СХЕМЫ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ

4. 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Особо важную роль в импульсной технике играют импуль­ сы напряжения, длительность фронтов которых мала по сравнению с длительностью плоской части (вершины)

икоторые обычно называются прямоугольными.

Взависимости от применения основные параметры этих импульсов' — длительность, амплитуда, крутизна фронтов, частота следования — могут быть самой различной величины. Кроме того, существенное значение имеет точность воспро­ изведения заданной формы импульсов.

Прямоугольные импульсы применяются для коммутации

исинхронизации узлов и блоков осциллографов, радиоло­ кационных, радионавигационных и телевизионных устройств, для селекции, модуляции и демодуляции в импульсно-кодо­ вых системах управления, а также для управления авто­

измерения электрическими методами неэлектрических вели­

чин.

Широко применяются прямоугольные импульсы и в бурно развивающейся в настоящее время области электронных вычислительных машин дискретного действия, осуществляю­ щих математические операции практически с любой степенью точности и в малые интервалы времени.

Требования, предъявляемые к генераторам импульсов.

Кроме заданной точности воспроизведения формы импульсов и стабильности работы схемы, при конструировании импульс­ ных генераторов необходимо учитывать ряд дополнительных требований, значение которых определяется конкретными условиями работы схемы. К числу этих дополнительных

118

требований необходимо отнести следующие: способность работать при заданном сопротивлении нагрузки (это определяется, в первую очередь, выходным сопротивлением); получение заданной полярности генерируемых импульсов; режим работы (автоколебания или вынужденные колебания); необходимость регулировки частоты следования, длитель­ ности и амплитуды импульсов; обеспечение заданного вре­ мени восстановления; возможность работы при использо­ вании различных цепей запуска и пусковых импульсов; экономичность устройства, его габариты и вес, простота схемы, надежность работы и удобство эксплуатации.

Основные типы генераторов импульсов. Из чрезвычайно широкого круга устройств, предназначенных для генериро­ вания прямоугольных импульсов, нами будут рассмотрены следующие наиболее употребительные типы: спусковые (или триггерные) схемы, мультивибраторы с времязадающим напряжением экспоненциальной формы, генераторы фантастронного типа с приблизительно линейным времязадающим напряжением, блокинг-генераторы, а также импульсные генераторы с линиями задержки.

4.2. СПУСКОВЫЕ СХЕМЫ

СДВУМЯ УСТОЙЧИВЫМИ СОСТОЯНИЯМИ (ТРИГГЕРЫ)

Принцип действия. Представленная на рис. 4. 1 триггер­ ная схема с двумя анодно-сеточными связями по существу является двухкаскадным реостатным усилителем, выходное напряжение которого, например, с нагрузки Л, поступает обратно в сеточную цепь Лъ Таким образом, оба каскада охвачены цепью положительной обратной связи.

Величины сопротивлений в анодных и сеточных цепях ламп триггера выбираются таким образом, что при проте­ кании токов через обе лампы коэффициент усиления /С схемы, образующейся при размыкании цепи связи в какой-либо точке намного превышает единицу *

несимметрии плечей триггера на стабильность его работы рассмотрено

ниже.

119