Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Генераторы линейно изменяющегося тока
|
|
Как уже было сказано, линейно изменяющийся ток (ЛИТ) используется для развёртки электронного луча в электронно-лучевых трубках с электромагнитным отклонением луча (например, в телевизорах и индикаторах кругового обзора РЛС). Линейно изменяющийся ток может быть получен только из линейно изменяющегося напряжения.
Определим форму, которую должно иметь напряжение 
на катушке, чтобы через неё проходил линейно нарастающий ток.
,
где 
– скорость нарастания тока.
По второму закону Кирхгофа имеем (рис.3.37):
…… (3.10),
где 
и 
– соответственно индуктивность и активное сопротивление катушки.
Рис.3.37. Эквивалентная схема отклоняющей катушки
Из выражения (3.10) следует, что для получения линейно изменяющегося тока напряжение на катушке должно содержать постоянную составляющую 
и линейно нарастающую составляющую 
(рис.3.38).
Рассуждая аналогично, можно прийти к выводу, что для формирования
тока, линейно убывающего со скоростью 
(в интервале 
на рис.3.38), напряжение на катушке должно иметь постоянную составляющую 
и линейно падающую составляющую 
. Сложив графически составляющие 
и 
(рис.3.38), получим необходимую форму напряжения 
на катушке. Очевидно, что через идеальную катушку (
) пилообразный ток протекал бы при наличии на ней только постоянной составляющей
Для реальной катушки нужна ещё и линейно нарастающая составляющая: она компенсирует напряжение на сопротивлении .
В противном случае с ростом тока и при 
наблюдалось бы уменьшение напряжения на индуктивности катушки (
) т.е. не обеспечивалась бы линейность изменения тока.
Пилообразное напряжение с начальным скачком 
(нижняя эпюра на рис.3.38) можно получить от ГПН со стабильным током конденсатора, если последовательно с конденсатором включить резистор. На этом резисторе за счёт постоянного тока заряда будет выделяться постоянное напряжение 
(равное требуемому при правильном выборе параметров и режима работы схемы), а на конденсаторе будет формироваться линейно нарастающее напряжение.
На рис.3.39 приведена схема генератора линейно изменяющегося тока (ГЛИТ), реализующая рассмотренный принцип. Она состоит из ГПН с начальным скачком (на транзисторе 
) и эмиттерного повторителя (на транзисторе 
), нагрузкой которого являются отклоняющие катушки.
Рис.3.38. Эпюры напряжений на элементах отклоняющей катушки
Рис.3.39. Принципиальная схема генератора
линейно изменяющегося тока
Работа схемы
1. Исходное состояние.
В исходном состоянии транзистор насыщен, т.к. к его базе через 
подключён источник питания 
. При этом внутреннее сопротивление очень малó, поэтому потенциал на его коллекторе, а значит и на базе будет отрицательным и практически равным 
. Таким образом, транзистор в исходном состоянии заперт и поэтому ток в отклоняющих катушках отсутствует.
2. Формирование импульса.
Входной прямоугольный импульс отрицательной полярности запирает транзистор . Потенциал коллектора скачком возрастает до . Начинается заряд конденсатора 
по цепи:
→ 
→ → 
→ → 
(корпус).
С начала заряда конденсатора током 
на резисторе выделяется напряжение 
. Постоянство этого напряжения обеспечивается в данной схеме стабильностью зарядного тока за счёт выбора постоянной времени цепи заряда 
, где 
– длительность входного импульса. Выбор 
способствует линейности нарастания напряжения на конденсаторе.
Пилообразное напряжение с начальной ступенькой (пьедесталом) действует на базе транзистора и повторяется на катушке , чем обеспечивает в ней линейно нарастающий ток.
3. Восстановление исходного состояния схемы.
По окончании входного импульса транзистор отпирается и насыщается. Конденсатор разряжается по цепи:
→ → → 
.
На 
- цепи формируется напряжение, соответствующее нижней эпюре рис.3.38, в интервале 
Однако обратный ход тока от него не зависит, так как за счёт 
транзистор заперт. Процессы в катушке определяются теперь параметрами паразитного контура, образованного её индуктивностью , активным сопротивлением и межвитковой ёмкостью 
. При резком прерывании тока происходит ударное возбуждение контура. Для срыва этих паразитных колебаний катушку шунтируют резистором 
, сопротивление которого выбирают таким, чтобы паразитный колебательный процесс становился апериодическим, и колебания быстро затухали.
Получить идеальную форму тока 
(рис.3.38) в катушке практически невозможно по двум причинам:
· невозможно получить идеальный скачок напряжения на катушке из-за паразитной межвитковой ёмкости, которая принималась ранее равной нулю;
· невозможно получить идеально нарастающее напряжение на входе катушки.