электровакуум.приборы (1084498), страница 82
Текст из файла (страница 82)
Расчет электростатической отклоняющей системы. Из существующих конструкций отклоняющих пластин (см. рис. 17.2) выбираем однократно изломанные. Такие пластины просты в изготовлении и широко применяются в осциллографических ЭЛТ. Лдя обеспечения симметричного включения пластин (см. $ 17.3) и рег7лирования среднего потенциала между пластинами относительно второго анода в данной конструкции ЭЛТ все четыре пластины отклоняющей системы имеют независимые выводы в цоколь. На рис. 32.14 изображена упрощенная схема ЭОС осшотлографической ЭЛТ. Там же указаны междузлектродные расстояния, размеры отклоняющих пластин и расстояния их до экрана.
Лиаметр электронного пучка между отклоняющими пластинами вычисляем по формуле 4)л = 2187тт где Š— расстояние от отклоняющей системы до экрана, равное 100 мм. Значение Угла 7з опРеделЯем из полУченного отношениЯ 7,17з . 7з = = 7т/4,33, где угол уз равен 1'. Таким образом, получаем: 1)п = 218 7з . 100 =0,8 мм. 403 1// 1/11 + 1/12 1 /11 а, /11 2На (, /1 41-41 и м 10/с 06/Кр Ц5/6/ 405 Рис. 32.14.
Упрощенная схема Э ОС осциллографической ЭЛТ; К вЂ” катод; /0/ — модулятор; УЭ вЂ” ускоряющий электрод; А1 — анод первый„ Ат — анод второй; НОН вЂ” нижние отклоняющие пластины; НОП вЂ” верхние откло. впопюе пластины; Э вЂ” экран Для исключения возможности осаждения электронов на пластинах выбираем: 6/1 = 2 мм; с/т =б мм; а, =4 мм; ат .—. 16 мм (рис. 32.15), а 65т (см. рис. 32.14) равным 3 мм. Угол излома В получаем равным: 18 /1 = О 125, откуда В = 7,1'.
Полньщ угол отклонения электронного луча по диаметру экрана Нэ/2 д = агстй —, = агстй(25/100) = 1,4', Е где Рэ — диаметр экрана осциллографической ЭЛТ; /, — расстояние от ОС до экрана. Чувствительность по отклонению системы определим по формуле (3 2.3): Полагая, что центр отклонения луча совпадает с центром системы, находим чувствительность для нижних и верхних пластин. Для нижних отклоняющих пластин Е = 113 мм, для верхних /. =90 мм (рис. 32.14), откуда 8откл,и,о,л = ~ — + — 813) 113 = 045 ММ/В; 1 /4 16 откл и,о,л 2 800 2 4 1 /4 16 ооткл,а,о,л = ( — + — 1ПЗ) 90 = О,Збмы/В. 2 800 (, 2 4 Полученные значения для чувствительности отклонения данной ЭЛТ удовлетворяют заданным требованиям.
Программа расчета чувствительности 8о,„„; П-+х41П-+х2+Е1пП-+хЗ х П-+х41 П вЂ” х2 — еП~х 11П вЂ” х 2 6+П~х 5 х П вЂ” х 01 2х+х-П6С/П 404 Рис. 32.15. Конструкция однократно изломанных отклоняюпщх пластин Ввод: //аз =ПО; а, =П1; с/1 =П2; лт =ПЗ; 6/т =П4; Е =П5. Вывод: 5откл =Пб. Пример 2. Расчет главной магнитной линзы для проекционного кинескопа. Исходными данными для расчета являются: размер экрана 8 Х 10 см; 1/а = ЗО кВ; яркость экрана 5000 кд/м, разрешающая способность 1000 строк. ' Задачей магнитной линзы, так же как и электростатической, явняется создание в плоскости экрана изображения предмета (скрешения).
,Пля расчета фокусного расстояния линзы выбираем ее положение относительно плоскости предмета и изображения (рис. 32.16). Оптимальное расположение линзы зависит от многих факторов: апертуры луча, габаритных размеров трубки, качества фокусируюшей линзы и отклоняющей системы. Поэтому точное положение линзы устанавливается в процессе эксплуатации трубки. Фокусное расстояние определяет по формуле (4.22): где 1, =8 см; 11 =10 см, откуда /' = 1,11/(1, + 1, ) = 8 . 10/18 = 4 44 см = 44 4 мм. Необходимая МДС определяется соотношением (4.27) где а =0,5; Яср =25 мм; 1/а =30 кВ, далее получаем 0„10 0,5 / = 650 А; 6 = 650 А.
Задаем число витков: и =2000 витков, получаем: / „, = Р' /и = 650/2000 = 0,325 А. Программа расчета МДС н тока /: П-+х 0 2 П-+х 1 х х-+П 6 П.+х 3 1 П-+х 2 х П-+х 4 + р ~/ П-Ах 6 х х-+П 7 С/П П-+х 7 П-+х 5+ х-П 8 С/П Ввод; /с =ПО; 10=П1; (/ =П2; Я р =ПЗ; /=П4; и= П5. Вывод: Р = П7; /= П8. гг и е= гн О,!1)7!,и = ОФ рис. 32.16.
Получение изображении с помощью магнитной линзы для определения диаметра провода задаемся допустимым значением плотности тока из условия, что катушка работает без перегрева: удои = = 3 А/ммз. Тогда !/ = ~/4опр/н, где сечение провода спр /вит/ /лоп = 0325 А/3 А/Мм = 0 11 мы Для расчета плошади окна каркаса следует учитывать тнп намотки и коэффициент заполнения.
Для круглого сечения провода коэффициент заполнения намотки вычисляется по формуле ла н ы 4Ь (2)э -Р!) где с/ — диаметр провода; н! — число витков намотки; л — ширина каркаса; 2)! и Вз — внутренний и наружный диаметр намотки (см. рис. 4.13) . Для шахматной намотки Г = 0,8+0,82.
Выбираем Г = 0,8, а й = 20мм. Высоту намотки, Н, равную /)э -Р„определяем из выражения и!т ю 344 10,4) ° 2000 Н=/)~ — /), = — = ' * = 16мм, 4Г Ь 4.0,8 20 откуда Н = 8 мм. Каркас катушки выполняют из изоляционного материала, например, текстолита, гетинакса нли пресс-порошков, магнитопровод — из магнитомягкого материала (сталь армко) .
Программа расчета диаметра е/ и высоты намопси провода Н: П-ех 1 1 4 х П-х 2+ Р х/х-П 3 С/П П-х 3 Р х П-+х 2 х П-!х 4 х х-+П 8 П-ех 9 Ф 4 х П-х 7 х П-+х 84 + х-+П а С/П Ввод: Япр =П1; и =П2; гс=П4; Ь =П7; Г =П9, Вывод; д ПЗ; Н = Па. Глава тридцать третья ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПРИБОРОВ ТЛЕЮШЕГО РАЗРЯДА К классу приборов тлеющего разряда относятся разнообразные приборы: стабилитроны, репейные и иццикаторные тиратроны, сигнальные и цифровые индикаторы, матричные индикаторы постоянного тока с внешней адресацией и с самосканированием, матричные индикаторы переменного тока. Характерной чертой большинства этих приборов является то, что они содержат диодные газоразрядные промежутки, которые в большей нли меньшей степени взаимосвязаны.
Проектирование приборов включает выбор конфигурации и расчет на заданные параметры такой геометрии промежутков, при которой реализуются заданные взаимосвязи между ними. Ограничимся расчетом геометрии и выбором конфигурации промежутков. Рассмотрим конструирование стабилитрона тлеющего разряда, который и представляет собой изолированный диодный промежуток. Решение данной задачи целесообразно разбить на слецующие этапы: уточнение требований к электрическим параметрам стабилитрона на основании анализа типовой схемы включения; выбор прототипной конструкции стабнлитрона; расчет основных конструктивных параметров стабнлитрона, а именно конфигурации и основных геометрических размеров, рода и давления наполняющего газа; уточнение технологических особенностей процесса изготовления прибора и их влияния на конструкцию и параметры.
Поставим задачу следующим образом: разработать прибор, который стабилизирует напряжение Н ы„на нагрузке с сопротивлением, меняющимся от Я„т;„до /1нтах при изменении входного напряжения от (/ихт1л до 1/интах для схемы параметрической стабилизации, изображенной на рис. 26.1. На первом этапе уточнения требований к электрическим параметрам стабилитрона найдем ток 1сттах и напряжение возникновения разряда (/,тах, на которые должен рассчитываться прибор, Примем для простоты (1вв!и = Цттт = (/птах) Нвтах Нв. гсс вес мА Рис. 33.1. Зависимость мзксимальнвго тока стабинизаыии от напряжения вознийззовения разряда нли, подставив численные значения, )п(1+ 1/7) = (150 — 16,6) 0,037 = 4,9. пп 7п пп пп 4П пп Тогда из (26.4) вытекает (и,„„- и„)и, зсз азах ~ (ивх язьв — ив) анти пп ин рп к низах (33.
1) ла мп гпп яп пп зпп пп ппп и (33.1) идн, что айти / пыл можно, только определив предварительно и . При этом желательно обеспечить минимальное значение Ц„так как с увеличением с7 растет псзвзах, что приводит к увеличению габаритных размеров стабилитрона и рассеиваемой на нем мошности, т. е. к ухудшению КПД схемы. Для иллюстрации на рис. 33.1 приведена расчетная зависимость псзвзах =7(Ц), построеннаядля и~„зная= = 250 В, и „м;„= 200 В, сгв = 150 В, Анм;я =20 кОм, Аи х = 200 кОм.
Из этой кривой можно вццеть, что катод стабилитрона для схемьз параметрической стабилизации должен пропускать в режиме нормального разряда токи в десятки — сотни миллиамлер. Указанное соображение позволяет перейти ко второму этапу поставленной задачи — выбору прототипной конструкции стабилитрона. Очевидно, что пля увеличения рабочей поверхности катода при сохранении минимального общего объема целесообразно использовать коаксиально расположенные электроды, причем внешним электродом должен быль катод.
Следующий этап задачи — определение основных геометрических размеров, рода и давления наполняющего газа проводят, исходя из конкретно заданных исходных данных. Пусть необходимо стабилизировал напряжение около 150 В на на'грузке с сопротивлением Анвз;я = 20 кОм и Анвзах = 250 кОм при Прежце всего необходимо остановиться на том или ином газовом наполнении прибора.
Желательно обеспечить минимальное значение напряжения возникновения разряда Ц,. Согласно кривым рис. 25.8 это имеет место дпя так называемой пеннинговой смеси 99,5% 1че е 0,5% Аг. Для заданной смеси выберем наиболее подходящий материал катода, обеспечивающий значение напряжения поддержания разряда, наиболее близкое к заданному с7ст, Используя (25.46) и данные табл. 25.3, найдем 1П(1+1/7) = ((7„— (7а) П (33.2) 403 Согласно табл.
25.4 наиболее близкое значение 1п(1 + 1/7) дает нераспыленный никель, на котором мы и остановимся в качестве материала катода. Для него можно по формулам (25.45) и (25.46) и табл. 25.3 и 25.4 найти 17 = 17 +1п(1+1/7)/П „= 16,6+4,5/0,029=172 В; 17„= 17" + 1п(1+1/7)/з1,Ф = 16,6+4,5/0,037 = 138В. Таким образом, разность заданного Ц,„„и реального с7„здесь составит 12 В, т.