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

Во время обратного хода ток будет нарастать по следую­

Полученные соотношения показывают, что при увеличе­ нии индуктивности дросселя, т. е. при увеличении пара­ метра п, линейность прямого хода увеличивается, но одно­ временно возрастает время обратного хода, и в том случае, если не соблюдается неравенство (3. 27), наклон пилообраз­ ного напряжения начинает зависеть от параметров п, 9' и х', что для точных применений недопустимо.

70

Область применения. В том случае, если относительная длительность прямого хода пилообразного напряжения мала и условие (3. 27) хорошо выполняется, максимальная отно­ сительная ошибка смещения для функции (3. 28) может быть найдена в следующем виде:

т9 /Зл

Из соотношений (3. 28) и (3. 29) нетрудно получить следую­ щую приближенную формулу для определения коэффициента использования питающего напряжения:

чить амплитуду пилы, равной напряжению источника пита­

ния (Ке = 1).

Если выбор максимального значения параметра пМакс ограничен условием восстановления начального тока за время обратного хода в соответствии с равенством

то выигрыш в амплитуде пилообразного напряжения, кото­ рый может дать схема с дросселем по сравнению с рассмотрен­ ной в предыдущем разделе схемой рис. 3. 8, будет опреде­ ляться следующей формулой:

Здесь индексы «1» и «2» относятся соответственно к схемам рис. 3. 8 и 3. 13.

Формула (3. 32) получена с использованием соотноше­ ний (3. 29), (3. 22) и (3. 116).

Из формулы (3. 32) видно, что существенное повышение амплитуды развертки [при соблюдении равенства (3. 31)1, схема с дросселем может дать лишь при (9 — т)/т > 1.

Всвязи с этим в точных индикаторных и осциллографи­ ческих устройствах схема с дросселем применяется редко.

Втелевизионных развертках, где требования к линей­ ности являются не особенно жесткими, а частота и длитель­ ность развертки неизменны, рассмотренная схема позволяет

получить амплитуду развертки, в 2—3 раза превышающую напряжение источника питания. Это возможно благодаря

71

тому, что в этом случае при постоянстве частоты следования и длительности развертки нет необходимости избегать режима неполного установления начального тока за время

обратного хода.

Влияние нагрузки. При шунтировании конденсатора С сопротивлением Ra закон изменения выходного напряжения изменяется. Пользуясь рассмотренным выше методом нахож­

Очевидно, что влиянием нагрузки RH можно пренебречь в том случае, если выполняются-следующие два неравенства:

*’ 2 R»' « 6 « 1 CRI

Схема с лампой постоянного тока. Этот способ основан на заряде или, чаще, разряде конденсатора через лампу, обладающую большим внутренним сопротивлением перемен­ ному току. Часто для этой цели употребляется пентод, рабо­ тающий на пологом участке вольтамперных характеристик. Упрощенная схема такого генератора приведена на рис. 3. 16.

Основные соотношения. Для определения закона измене­ ния выходного напряжения U при размыкании ключа К

* Если экранирующая сетка питается через омический делитель или гасящее сопротивление, незашунтированные на катод пентода, то, как пока­ зано в разделе 2 гл. 1, в уравнениях (3. 34) и последующих вместо вели­

чины Ri необходимо подставлять эквивалентное значение 7?;..

72

Экспоненту, определяемую уравнением (3. 356), можно назвать линеаризованной, поскольку ее начальный приблизительно линейный участок весьма велик в со­

Разлагая экспоненту (3. 356) в ряд для значений HCRi < 1 и ограничиваясь,

как и в предыдущих случаях, . + тремя членами разложения, получим закон изменения прямого хода:

U = Ea~S(Eg +Eg0)x

С2CRi )

ния пилообразного напряжения в этой схеме не зависит от величины внутреннего сопротивления лампы, а опреде­ ляется ее крутизной.

Схема позволяет получить сравнительно большой коэф­ фициент использования питающего напряжения (Кд = 0,7 -н -н 0,8) при ошибке смещения, не превышающей одного про­ цента.

73

Схема Паккла. Наиболее широкое применение рассматри­ ваемый способ линеаризации нашел в осциллографах второго класса точности, в которых в различных модификациях при­ меняется схема Паккла. Эта схема содержит генератор раз­ вертки с лампой постоянного тока и коммутирующее уст­ ройство с положительной обратной связью типа кипп-реле с кондуктивной связью и принудительным опрокидыва­

нием.*

Одна из разновидностей этой схемы представлена на рис. 3. 17. В качестве прямого хода пилообразного напря­ жения здесь используется рязряд одного из конденсато­ ров С через линеаризующий пентод Л3. Грубая регули­ ровка скорости убывания напряжения осуществляется пере­ ключением зарядных емкостей С, точная — изменением сме­ щения на управляющей сетке Л3.

Сетка лампы-ключа Л2 соединена с анодом вспомогатель­ ной управляющей лампы Л1. Цепь обратной связи замыкается разделительной цепочкой CgRg.

статочно велика, так что на время длительности т прямого хода соблюдается условие:

Прямой ход заканчивается в тот момент, когда Ugk2 — = —£g„. Появление тока Л2 приводит к понижению потен­ циала третьей сетки Л1 и, следовательно, к повышению потенциала сетки Л2. Коэффициент усиления в указанной цепи положительной обратной связи выбирается больше еди­ ницы. Происходит лавинообразное опрокидывание схемы, Л2 открывается, а Лг запирается. Конденсатор С заряжается анодным и сеточным токами Л2. Обратный ход заканчивается, когда потенциал третьей сетки Лг при уменьшении анод­ ного тока Лг повышается до отпирающего, и происходит второе лавинообразное опрокидывание схемы.

Синхронизация схемы может быть осуществлена подачей отрицательных импульсов на управляющую сетку Лг. При достаточной амплитуде пускового импульса прямой ход обрывается.

Изменение амплитуды, а следовательно, и частоты коле­

* Рассмотрение схем кипп-реле приведено в следующей главе.

74

a)

75

Стабильность наклона. В соответствии с формулой (3. 36)

начальный наклон пилообразного напряжения определяется соотношением

определить линейную часть дифференциала dU0, разлагая соотношение (3. 37) по формуле Тейлора для нескольких переменных

Определив соответствующие частные производные и пере­ ходя к относительным вариациям, получаем

результатов, но позволяют оценить сравнительную степень влияния различных дестабилизирующих факторов и выбрать оптимальные (по отношению к стабильности) значения эле­ ментов схемы и питающих .напряжений*

Продемонстрируем это на примере анализа последнего члена формулы (3. 38), определяющего влияние вариаций напряжения запирания.

Как было рассмотрено в § 1. 2, потенциал запирания Ega линеаризованных анодно-сеточных характеристик пентода можно представить в следующем виде:

Иаэ£е> + £а-г' Egs £а-е0

* При определении приближенных количественных соотношений по формулам типа (3. 38) дифференциалы заменяются малыми конечными изменениями Д.

76

Дифференцируя формулу (3. 39) и проведя преобразова­ ния, аналогичные вышеизложенным, получаем следующее соотношение:

Это соотношение показывает, что выбор оптимальных пара­ метров схемы для уменьшения вариаций напряжения запи­ рания и, в частности, выбор напря­

Уравнение для анодного тока лампы в этом случае можно

77

где

Таким образом, роль внутреннего сопротивления лампы постоянного тока играет теперь эквивалентное сопротивле­

Поэтому эквивалентное напряжение, к которому стремится линеаризованная экспонента (3. 42), равно —р£.

Эта величина может быть весьма большой. Например,

Неравенства (3. 43а и б) определяют условия эффектив­ ности отрицательной обратной связи по току, увеличиваю­ щей эквивалентное внутреннее сопротивление лампы. Для пентодов увеличение внутреннего сопротивления при вклю­ чении незашунтированного катодного сопротивления в соот­ ветствии с соотношением (3. 41г) происходит лишь в том слу­ чае, если потенциал экранирующей сетки следует за изме­ нениями потенциала катода (экранирующая сетка и катод соединены блокирующей емкостью). В том случае, если экра­ нирующая сетка незашунтирована или заблокирована

«на землю», эквивалентное внутреннее сопротивление Re будет определяться соотношениями, полученными в § 1. 2.

Стабильность наклона. Применение в качестве лампы постоянного тока триода с отрицательной обратной связью по току позволяет существенно повысить стабильность на-

78

клона пилообразного напряжения. Как видно из фор­ мулы (3. 44), при выполнении неравенств (3. 43) в первом приближении характеристики лампы не влияют на наклон пилы.

Рассмотрим, к каким результатам приводит включение

\Е )

Рассмотрим на основании этой формулы влияние вариа­ ций крутизны лампы на начальный наклон UQ. Подставляя в

получаем

где

__ F 4~ Mas ~F 1 Rk i Ra i i

Из этого соотношения получаем следующую формулу для частной вариации начального наклона при вариации крутизны лампы S:

-Ms S l + -^-SRK. ’

/1

79