Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Ток в катушке будет изменяться по экспоненциальному закону (рис. 8.7): где т = Ь,/г, — постоянная времени катушки. Нелинейность отклоняющего тока на прямом ходе оценивается коэффициентом нелинейности ~ г(а/г(1)с=в — )г(а/г(1) ~=т, ) газ/сй) г-о где )гга/ггг)г=п — ~ггг/г1с)г-тг — ско1зости изменения тока в начале и конце прямого хода соответственно. Формы тока и напря»гения на обратном ходе будут почти такими же, как и в идеализированной схеме, поскольку источник питания Ев отключается и образуется ко- лебательныИ контур СЬ„, но с потерями от активного сопротивления катушки. Поэтому ) ч- 1,х~ > ~ — 1,„а,) из-за затухания колебаниИ в контуре, вследствие чего весь цикл пилообразного тока в реаль- ноИ цепи с потерями смещается вверх относительно нуля.
Другими словами, появляется постоянная составляющая тока отклонения 1п. Зависимость коэффициента нелинейности от параметров схемы (см. рис. 8.6) можно определить, продифференцировав по времени ГЛАВА В. Развертывающие устройства выражение тока на прямом ходе: откуда йз Ео й Ео /' Т1 ') = — ехр ) — — ~ . ь~ ~=о ~» о~ в=г ~1 Подставляя эти значения скорости изменения тока в выражение для коэффициента нелинейности, получаем К„= 1 — ехр( — Т,(т). При малых нелинейностях, учитывая, что 1 — ехр( — к) — к, при х « 1 Кв = — = —, Т1 га Т1 Ь, ' т.е. для уменьшения нелинейности нужно стремиться к уменьшению г„и увеличению индуктивности Ь„отклоняющих катушек. Практически при К„< 0,05 геометрические исквлсения для глаза незаметны.
Допустимыми считаются искажения при К„< 0,1...0,15 в черно-белом телевидении и К„< О, 03...0, 05 в цветном телевидении. 8.4. Практическая схема генератора строчной развертки на транзисторе Из существующих активных электронных приборов — ламп, транзисторов и тиристоров — в настоящее время в наибольшей степени соответствуют свойствам двустороннего ключа специально разработанные биполярные транзисторы большой мощности с малой инерционностью.
Это позволяет реализовать описанный принцип получения пилообразного тока наиболее экономично, чего невозможно было добиться на лампах и тиристорах вследствие их специфических особенностей. Так, лампа не способна быть хорошим ключом с двусторонней проводимостью, а тиристор требует усложнения схемы из-за трудностей управления его проводимостью. Поэтому современные генераторы строчной развертки для черно-белых и цветных кинескопов выполнены в основном на транзисторах.
Выходной каскад. Отметим особенности работы выходного каскада строчной развертки на транзисторе. Как отмечалось, изш потерь в цепях выходного каскада от источника тона потребля- ~ ггя мощность Ро = Е1в. Следовательно, во избеясание протекания щи тояппого тока 1с через катушку необходимо трансформаторное или дроссельное включение отклоняющей системы в цепь генератора Кнк правило, используется дроссельное включение. При этом ВЯ х1АСТо П. Принципы построения преобразователей 3 +Е о Рис.
8.8 Выходной каскад строчной развертки на транзисторе Рис. 8.9. Диаграмма токов и напряжений в схеме рис. 8.8 Рис. 8.10. Выходные характеристики пары диод-транзистор обеспечивается более высокий КПД, так как практически вся колебательная мощность выделяется в отклоняющей системе. Рассмотрим работу выходного каскада на транзисторе типа ир-п, собранного по схеме с дроссельным включением катушки отклонения.
Как видно из рис. 8.8, на базу транзистора Ъ'Т подводят управляющие импульсы, периодически открывающие и закрывающие транзистор. Эти импульсы должны быть достаточного размаха, чтобы транзистор был либо в состоянии насыщения, либо отсечки. Для иллюстрации процессов в схеме на рис. 8.9 представлены диаграммы токов и напряжений в характерных ее точках, т.е. процесс развертки на транзисторе вполне укладывается в теоретические погы>пги, которые были сделаны в з 8.3.
Отметим лишь ряд практических особенностей схемы выходного каскада. Ввиду малого числа витков современных отклоняющих катушек (что позволяет уменьшить потери в меди), допускающих наибольшие значения постоянной времени г = 1,)т„и, следовательно, наименьшую нелинейность, в схему приходится включать отдельный конден- ГЛАВА 8. Развертывающие устройства 165 сатор С, емкость которого существенно больше межвитковой и определяется требуемой длительностью обратного хода Тз = тт(Ь„С. Параллельно транзистору включают в обратной полярности диод УР, который по традиции ламповой схемотехники называют демпферным, что можно принять весьма условно. У этого диода два основных назначения. Во-первых, своей прямой проводимостью он уравнивает обратную и прямую проводимости транзистора, находящегося в насыщении и под воздействием ЭДС переполюсованной катушки во время первой половины прямого хода.
Выбор диода осуществляется из условия согласования выходных ВАХ транзистора для положительной и отрицательной полуволн тока. На рис. 8.10 приведен пример такого сопряжения, из которого видно, что у биполярного транзистоРа выхоДные хаРактеРистики га = 1(У„) в пЕРвом и тРетьем кваДРантах существенно неодинаковы Проводимости, определяемые для насыщенного состояния транзистора линиями критического режима с разными углами наклона, уравниваются при подсоединении соответствующего диода и обеспечивают, таким образом, одинаковость формы тока в первой и второй половине прямого хода развертки.
Во-вторых, не менее вюкная функция у диода — избавиться от необходимости очень точного выбора момента замыкания ключа- транзистора в начале прямого хода, как это было определено для схемы с идеальным ключом. Очевидно, что использование дополнительного диода избавляет от этой трудно реализуемой инженерной задачи, так как ЭДС переполюсованной катушки в начале прямого хода автоматически включает диод в прямом направлении (см. рис, 8.9, 1д) и начинается формирование пилообразного тока в его отрицательной полуволне.
При этом момент включения транзистора (сьь рис. 8.9, 1тр) может быть произвольно отодвинут вплоть до середины прямого хода. Обычно соблюдают условие Тз < т,„„< 0,5Т + Тз или т,„, ) 0,5Ты В этом случае инженерное обеспечение момента включения транзистора не требует прецезионной схемотехники. Кроме того, форма тока в отклоняющей катушке при одновременной работе диода и транзистора в первой половине прямого хода практически всегда лучше, чем при поочередном включении диода и транзистора на полуволнах тока. так как в этом случае исключается определяющее влияние нелинейности ВАХ диода в момент перехода тока отклонения через нуль (см.
рис. 8.9, са). Разделительный конденсатор Св кроме основной функции блокирования постоянной составляющей тока, как правило, решает задачу коррекции геометрических искажений изображения при больших углах отклонения на плоском экране. Как упоминалось (см рис, 8.2), эти искыкения можно скомпенсировать, если придать отклоняющему току Б-образную форму (рис.
8.11,в) с тем, чтобы с ростом угла отклонения скорость нарастания тока замедлялась. В последовательной цепи Ь„Сз, как в контуре, возникает синусоидальиый ток собственных колебаний (рис. 8.11, б), который складывает- ЧАСТЬ П. Принципы построения преобразователей 'кк. 0,5 0,3 ОД 0 04 08 12ыТ~(2 ккткк Рис. 8.11. Получение 5-образной фор- мы тока ся с пилообразным током (рис.
8.11,0), создаваемым в катушке Ь, отклоняющей системы генератором развертки. При правильно подобранных амплитуде, фазе и частоте этого синусоидального тока суммарный отклоняющий ток получает на прямом ходе желательную 5-образную форму (рис. 8.11,0). Контур Ь,Се должен быть настроен на частоту более низкую, чем строчная частота. Зависимость степени изгиба 6 отклоняющего тока от частоты настройки контура Ь„Сз (рис. 8.11,г) и сравнительный график (рис. 8.11,в) линейного 1 „х и 5-образного 15 токов (28] имеет вид 6— ах 15 кках Л. гйп ог — '- т г ГЗ кпах Эта зависимость и график позволяют определить необходимую Б-образную форму суммарного тока в контуре Ь,С5, которая включает фрагменты двух синусоид, сопрягкенных на границах прямого и обратного ходов.
Следует отметить, что емкость конденсатора Сз во много раз больше конденсатора С обратного хода и не оказывает существенного влияния на процессы формирования тока во время обратного хода. С учетом большой реактивной мощности, пропускаемой конденсатором Сз, необходимо употреблять лишь конденсаторы с малым тангенсом угла потерь в диэлектрике, тем более что верхняя граничная частота спектра колебаний в генераторе строчной развертки составляет не менее 300 кГц.
Это х е замечание относится и к выбору типа конденсатора С для формирования обратного хода развертки. Сердечник дросселя выбирается также из сообрвхгений уменьшения потерь от вихревых токов на высокой частоте и уменьшения габаритных размеров и массы конструкции при общем требовании Х р > Ь .. В наибольшей степени этому способствуют ферритовые материалы среднечастотного диапазона., позволяющие за счет высо- 167 ГЛАВА 8. Развертывающие устройства Таблица 8 1 кой магнитной проницаемости уменьшить число витков обмотки и тем самым уменьшить потери в меди по постоянному току.