- •Оптоэлектронные элементы специальных систем
- •Новосибирск
- •Оглавление
- •Лабораторная работа № 1 модуль полного сопротивления и температурный коэффициент сопротивления резистора
- •Эквивалентная схема резисторов.
- •Температурный коэффициент сопротивления резистора (ткс)
- •Описание лабораторной работы и измерительного стенда
- •Подготовка к измерениям.
- •Измерение модуля полного сопротивления резистора.
- •Измерение температурного коэффициента сопротивления резистора.
- •Измерение переходных процессов в rl – цепи
- •Требования к отчету по лабораторной работе
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 исследование основных характеристик конденсаторов постоянной емкости
- •Общие сведения о конденсаторах.
- •Эквивалентная схема замещения конденсатора.
- •Эмсперементальные исследования
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3 исследование основных характеристик усилителя
- •Теоретическая часть
- •Описание лабораторного стенда
- •Экспериментальная часть.
- •Литература
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 изучение принципа действия одно – и трёхкамерных электронно-оптических преобразователей (эоп)
- •Устройство, принцип действия и назначение эоп.
- •Описание устройства однокамерных эоп.
- •Описание устройства трехкамерных эоп.
- •Описание функциональной схемы измерительного стенда и хода работы.
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Описание устройства трехкамерных эоп.
Для увеличения усиления яркости изображений используют соединение нескольких однокамерных ЭОП в одном вакуумном баллоне. При этом люминесцирующий экран первого преобразователя и фотокатод второго нанесены на противоположные стороны тонкой (5-10 мкм) стеклянной или слюдяной пластинки. Подобную комбинацию экран - фотокатод называют каскадом усиления, а ЭОП - многокамерными. При использовании многощелочных фотокатодов трехкамерные ЭОП дают усиление яркости в 105 раз при Гэ= 1Х и разрешающей способности в центре 35 - 40 пар линий/мм. Однако из-за искривления поверхности изображения в камерах, разрешающая способность на краю экрана падает до 4 пар линий на мм.
На рис. 3 представлена схема трехкамерного ЭОП с подфокусирующими электродами. Здесь вакуумированный баллон 1 разделен на три камеры, каждая из которых представляет однокамерный ЭОП. В каждой из камер имеется фотокатод 2, подфокусирующий электрод 3, фокусирующая диафрагма 4 и люминесцентный экран 5. На подфокусирующие электроды 3 подается напряжение 100-150В относительно соответствующих фотокатодов. Величина этого напряжения подбирается для. каждой камеры ЭОП из условия получения наилучшей разрешающей способности.
Рис. 3. Устройство трёхкамерного ЭОП с источником питания.
Принцип действия трёхкамерного ЭОП такой же, как и в однокамерном. Видимое изображение, полученное на люминесцентном экране первой камеры, усиливается второй и третьей камерами. В результате наблюдатель видит на экране третьей камеры яркое изображение.
Питание трехкамерного ЭОП можно, например, осуществлять от батареи напряжением 3.5-5.5В. Для преобразования этого напряжения в высоковольтное используются преобразователь постоянного напряжения в переменное (T1,T2,R1,R2.C1,Tp), умножитель напряжения (С2 - С7, Д1 -Д6) и делитель напряжения (R3 - R8, С8) (см. рис. 3.8.3).
Преобразователь напряжения преобразует постоянное напряжение батареи в переменное напряжение 7-8 кВ. Предположим, что в момент включения транзистор Т1 открыт. Тогда ток батареи потечет по цепи R1, эмиттерно - коллекторный переход транзистора Т1, обмотку W1 трансформатора Тр. В магнитопроводе трансформатора возникает магнитный поток, индуцирующий напряжение во всех обмотках. Причем напряжения обмоток W3.W4 создают отрицательный потенциал на базе Т2 относительно эмиттеров. Поэтому ток транзистора Т1 возрастает, а Т2 закрывается. Процесс возрастания тока в транзисторе Т1 развивается лавинообразно, пока не наступит режим насыщения. В этом режиме рост тока замедляется, магнитный поток уменьшается, уменьшаются напряжения обмоток, начинает уменьшаться ток в транзисторе Т1. Теперь начинается лавинообразный поток уменьшения тока в транзисторе Т1,так как полярность ЭДС меняется. В результате транзистор Т1 закрывается, а транзистор Т2 открывается. Далее процессы повторяются, то есть в схеме возникают незатухающие колебания, частота которых определяется индуктивностью обмоток трансформатора и величиной напряжения питания.
Поскольку в непрерывном режиме генерации схема потребляет большую мощность, в схему введена цепь периодического срыва генерации (C1.R2). В связи с тем, что в процессе генерации токи транзисторов Т1 и Т2 протекающие по цепи С1 - R2 одинаковы, то конденсатор С1 за несколько колебаний успевает зарядиться до напряжения достаточного для запирания транзисторов. В результате генерация срывается. Пауза в работе генератора будет длиться до тех пор, пока С1 не разрядится через R2, обмотки трансформатора и проводимости закрытых транзисторов.
Когда генератор работает, в обмотке W5 наводится переменное напряжение 7-6кВ. Чтобы преобразовать его в постоянное напряжение 38 кВ, служит умножитель напряжения. Предположим, что в каком-то полупериоде на нижнем конце обмотки W5 появится положительное напряжение, а на верхнем -отрицательное. Тогда через диод Д1 конденсатор С2 зарядится до напряжения на обмотке W5 .В следующем полупериоде полярность обмотки изменится, и конденсатор СЗ зарядится через диод Д2 до суммы напряжений обмотки W5 и конденсатора С2 (они включены последовательно). В следующем полупериоде полярность напряжения на обмотке W5 изменится, и конденсатор С4 зарядится через диод ДЗ до напряжения на конденсаторе СЗ, так как напряжения на обмотке W5 и на конденсаторе С2 будут взаимно погашаться. Если рассматривать этот процесс далее, то увидим, что все остальные конденсаторы зарядятся до напряжения 2U на обмотке W5 , а конденсатор С8 - до напряжения 6U. Учитывая потери в схеме, очевидно, что конденсатор С8 будет заряжаться до напряжения, которое несколько меньше 6U. Для формирования потенциалов на различных электродах ЭОП используют делитель R3-R8. Цепочка R9.C8 служит фильтром для сглаживания пульсаций напряжения на выходе схемы.