Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [108] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

.? 9-2}

Схема фантастрона со связью по экранирующей сетке

запускающего импульса (через диод Д2) начинает протекать анодный ток, а напряжение иа аноде падает. Падение напряжения на аноде благодаря действию конденсатора связи С,


Время->-

Рис 9-2, Типичные диаграммы напряжений в схеме

фантастрона со связью по экранирующей сетке 1 - напряжение на защитной сетке, 2 - напряжение на аноде, 3 - напряжение на управляющей сетке; 4 - напряжение на экранирующей сетке.

между анодом и сеткой вызывает такое же падение напряжения на управляющей сетке. Уменьшение напряжения на управляющей сетке вызывает уменьшение катодного тока и, следовательно, уменьшение тока экранирующей сетки и повышение на ней напряжения. Последнее передается на защитную сетку через конденсатор С2 и сопротивление R<2. В результате описанного лавинообразно нарастающего процесса напряжение на защитной сетке повышается до тех пор, пока оно не фиксируется на уровне потенциала катода диода Д3. Напряжение на аноде падает только на несколько вольт ниже напряжения £а до уменьшения напряжения на управляющей сетке почти до напряжения запирания лампы Все описанные процессы имеют место в иомент а, как это показано на рнс 9-2.

В следующей стадии работы образуется сигнал пилообразной формы, изменяющийся линейно во времени. В результате действия положительной обратной связи при подаче запускающего импульса напряжение иа управляющей сетке лампы Jli снижается и становится отрицательным. В результате этого сеточный ток лампы прекращается, а ток через сопротивление Rc стремится перезарядить конденсатор CL. По мере повышения напряже-

ния на управляющей сетке лампы Л,, вследствие заряда конденсатора Ci напряжение на аноде лампы уменьшается на величину К&ис1, где К - коэффициент усиления лампы Л,, а Днс1 - величина повышения напряжения на управляющей сетке лампы. В результате отрицательной обратной связи между анодом и сеткой эффективная величина емкости конденсатора d«=;Ci(l + \К\). Благодаря этому эффективная постоянная времени сеточной цепи заряда равна RcCi(\ + \К\). Она может быть выбрана значительно большей требуемой длительности задержки. По этой причине ток через сопротивление Rz остается почти постоянным и обеспечивает приблизительно постоянную скорость заряда конденсатора С\ и близкое к линейному уменьшение напряжения на аноде со временем. Указанный процесс продолжается до момента перехода рабочей точки на линию критического режима анодной характеристики дампы, после чего напряжение на аноде больше не уменьшается при увеличении напряжения на управляющей сетке. В этот момент эффективная постоянная времени цепи управляющей сетки резко уменьшается до значения i?c6?i. Скорость заряда конденсатора С( повышается и становится больше первоначальной скорости в \К \ + 1 раз. В результате происходит резкое увеличение тока экранирующей сетки, вызывающее падение напряжения на ней и на защитной сетке. Анодный ток лампы уменьшается, и напряжение на ее аноде увеличивается. Повышение напряжения на аноде передается через конденсатор С( на управляющую сетку. В результате нарастающего процесса опрокидывания лампа возвращается в исходное состояние покоя. Процесс опрокидывания начинается в момент Ь, как это показано на рис. 9-2. Схема остается в этом состоянии до поступления на


во во юо izo но

Напряжение на anode

WO 100 a ZOO

Рис 9-3 Типичные анодные харакеристики пентода. / - напряжение на экранирующей сетке 120 в, напряжение на защитной сетке - нуль; 2 - анодный ток; 3 - ток экранирующей се 1 к и, 4 - усредненные характеристики лампы 6AS6.

защитную сетку другого запускающего импульса.

Если задаться напряжениями на защитной и экранирующих сетках, действующими в пе-



риод протекания анодного тока, то напряжения на управляющей сетке и аноде могут быть определены из анодных характеристик. Как видно из рис. 9-3, сопротивление анодной нагрузки должно быть достаточно большим с тем расчетом, чтобы линия нагрузки пересекала кривую максимального анодного тока (см. § 12-2г) до достижения нулевого смещения для получения резкого возрастания напряжения на управляющей сетке. Последнее вызывает увеличение тока экранирующей сетки, обусловливающее нарастающий процесс запирания. Сопротивление анодной нагрузки должно, однако, обеспечить достаточно малую длительность стадии восстановления схемы, определяемой зарядом конденсатора после запирания лампы.

Когда схема находится в состоянии покоя, напряжение на управляющей сетке почти равно нулю, а напряжение на аноде равно £а. В момент подачи входного запускающего импульса на защитную сетку напряжения на аноде и на управляющей сетке уменьшаются на величину

Vci = URV (9-1)

где l/ci - напряжение смещения на управляющей сетке, при котором по сопротивлению анодной нагрузки /?а течет ток га. Этому условию удовлетворяет точка а на рис. 9-3. По мере разряда конденсатора d рабочая точка перемещается вдоль лилии нагрузки из точки а в точку Ъ. Эквивалентная схема линейного разряда конденсатора d приведена на рис. 9-4.


Рис. 9-4. Приближенная эквивалентная схема и начальные условия л иненного разряда конденсатора Cj.

Первоначальный ток /с через сопротивление Rc после включения защитной сетки определяется выражением

При прохождении этого тока через конденсатор Ct мгновенное значение напряжения на управляющей сетке возрастает, стремясь к величине £а. Однако повышение напряжения на управляющей сетке на величину Д«с] вызывает уменьшение напряжения на аноде на величину Диа, равную

Дца = - ЛГАис1. (9-3)

Таким образом, повышение напряжения «ci обусловливает значительно большее уменьшение напряжения «а, благодаря которому увеличивается ток ic через конденсатор Ci н уменьшается напряжение нс1. В результате величина емкости конденсатора С; увеличи-

вается пропорционально коэффициенту 1+ + \К\. Мгновенное значение напряжения на аноде на приближенно определяется уравнением

ца = £а + с7с1 - К\ (£а - Uel) X

Х(1-е-</*ес»«* + 1>). (9-4)

и t-время, отсчитываемое


Рис. 9 5 Эквивалентная схе ма цепизаряца конденсатора

Ri+R:

от момента начала протекания анодного тока.

Так как £а обычно значительно больше l7c1, а К значительно больше единицы, то крутизна эпюры анодного напряжения в линейной области характеристик лампы равна -EJRcCi [в/сек]. При типичных параметрах схемы можно ожидать получения линейности вырабатываемого отрицательного пилообразного сигнала порядка 0,1%.

После отсечки анодного тока вследствие нарастающего процесса опрокидывания (по окончании пилообразного сигнала) напряжение на аноде повышается экспоненциально, стремясь к значению £а по мере перезаряда конденсатора Ci. На рис 9-5 приведена эквивалентная схема заряда конденсатора Сь Мгновенное значение напряжения на аноде ца в интервале времени от момента b до момента с (рис. 9-2) приближенно выражается следующим уравнением:

"а = ЕЯ- (£а - Ua.„) e-tlR*cU (9-5)

где Uan- напряжение на аноде в момент окончания пилообразного сигнала. При этом предполагается, что сопротивление RcU включенное между управляющей сеткой и катодомлампы Jlt (при положительном напряжении на управляющей сетке), значительно меньше сопротивления Ra.

Напряжение £7а п приблизительно равно напряжению на аноде, соответствующему точке пересечения линии нагрузки с анодной характеристикой при нулевом, сеточном смещении. На рис. 9-3 указанная точка пересечения обозначена буквой Ь. Время восстановления Th, требуемое для нарастания напряжения на аноде до 1% £а, определяется выражением

Гй«=4,6/саС,. (9-6)

Напряжение на управляющей сетке в период, соответствующий восстановлению напряжения анода, весьма точно определяется выражением

V(£a-tfa.n)e-Cl, (9-7)

Ra+Rd

где t

время, отсчитываемое от момента отсечки анодного тока. Длительность интервала времени Та между точками а и Ь на рис. 9-2 определяется временем, требуемым для спада напряжения на аноде от значения, соответствующего точке а, до значения, соответствующего точке b на рис. 9-3. Если анод подключается с помощью диода (как показано на рис. 9-1) к точке, потенциал кото-



рой равен некоторому исходному значению Уисх,то снижение напряжения на аноде начнется от значения U„cx вместо Ел, а длительность стадии протекания анодного тока будет определяться выражением

Ta=Umx~Un. (9-8)

Таким образом, длительность периода, в течение которого протекает анодный ток, прямо пропорциональна разности между исходным напряжением с/исх и некоторой постоянной величиной. Этот период, следовательно, можно использовать для получения селекторного импульса с задержкой, линейно изменяющейся с изменением постоянного управляющего напряжения. Задержанный сигнал может сниматься с экранирующей или защитной сетки,если желательно получить положительный селекторный импульс, или с управляющей сетки, если желательно получить небольшой отрицательный импульс.

Время восстановления фантастрона может быть значительно уменьшено путем заряда конденсатора Ct от катодного повторителя, управляющая сетка которого непосредственно связана с анодом лампы Л,, как это показано на рис. 9-6. Пользуясь этим способом, можно


"исх Ecb

Рис. 9-6. Схема фантастрона со связью по экранирующей сетке, в которой используется катодный повторитель для быстрого заряда конденсатора Ct.

уменьшить время восстановления до нескольких микросекунд даже в том случае, когда длительность спадания анодного напряжения составляет несколько миллисекунд.

В течение периода проводимости мгновенное значение напряжения на управляющей сетке ис, определяется выражением

Ос, = Ucl + (Ел - Ucl)(l - е- f/*cci И * I + *>).

(9-9)

Соответствующая диаграмма представлена на рис. 9-2.

Для обеспечения возможно быстрого протекания процесса опрокидывания в начале и в конце периода проводимости необходимо включить переходный конденсатор небольшой емкости С2 между экранирующей и защитной сетка ми. Благодаря этому напряжение на защитной сетке следует за быстрыми изменениями напряжения на экранирующей сетке. Емкость

конденсатора С3 должна быть в 5 или 10 раз больше паразитной емкости защитной сетки для обеспечения полной передачи изменения напряжения экранирующей сетки на защитную сетку. Величина емкости конденсатора связи должна быть выбрана такой, чтобы был обеспечен полный разряд его в течение стадии восстановления фантастрона. Типичные величины емкости конденсатора С2 обычно лежат в пределах 22-100 пф.

Напряжение на защитной сетке в состоянии покоя должно быть равно или ниже значения, требуемого для отсечки анодного тока. Напряжение на экранирующей сетке в состоянии покоя должно быть достаточно низким с таким расчетом, чтобы напряжение на защитной сетке (вследствие связи между экранирующей и защитной сетками) могло изменяться от значения ниже напряжения отсечки до значения выше желаемого исходного напряжения. Этому соответствует изменение напряжения на экранирующей сетке от значения, относящегося к состоянию покоя, до значения, соответствующего окончанию периода протекания анодного тока. Напряжение на защитной сетке в течение периода проводимости фиксируется на желаемом исходном уровне с помощью диода Д3 и делителя напряжения, образованного сопротивлениями Я/, и R-, (см. рис. 9-1). При таком способе установки напряжения на защитной сетке, а не с помощью делителя напряжения Ri, R2 и R3, можно свести к минимуму колебания напряжения на защитной сетке от лампы к лампе, обусловленные вариацией характеристик тока экранирующей сетки. Для упрощения расчета напряжения на экранирующей и защитной сетках обычно выбираются такими, для которых имеются соответствующие характеристики. Однако эти напряжения не являются критичными.

Пример 9-1

Рассчитать схему с переменной задержкой напряжения типа фантастрона со связью по экранирующей сетке на пентоде 6AS6. Время задержки должно изменяться от 50 до 800 мксек, а периоды между импульсами должны составлять 1 000 мксек. Напряжение источника анодного питания равно 200 в, а напряжение источника смещения - минус 150 в. Анодные характеристики лампы 6AS6 приведены на рис. 9-3.

Решение

1. Определение напряжений на экранирующей и защитной сетках.

Для лучшего использования лампы примем напряжение на экранирующей сетке (во время протекания анодного тока) равным 120 е. При напряжении на экранирующей сетке + 120 в напряжение отсечки по защитной сетке лампы 6AS6 составляет приблизительно - 15 е. Поэтому примем напряжение на защитной сетке равным - 20 в (в стадии покоя). Для удобства примем также напряжение на защитной сетке при протекании анодного тока равным нулю. Катод диода Д3 может быть в этом случае зазе м-лен, а сопротивления Rt и R& на рис. 9-1 могут быть опущены. Напряжение на экранирующей сетке при запертой по анодному току лампе



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [108] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233



0.0023