Принцип работы координатного усилителя

 

Координатный усилитель И3УТ3 предназначен для преобразования входных напряжений в пропорциональные им токи в отклоняющей катушке.

Состав:

предварительный усилитель (УI, У3, У4);

дифференциальный усилитель (ТI,Т2,Т3);

эмиттерные повторители (Т4...Т7);

оконечные усилители тока (Т8, Т9...Т13);

вольтодобавка (Т14...Т17);

каскады обратной связи (У5, У6).

Входное напряжение поступает на неинвертирующий вход 10 повторителя напряжения УI. С выхода 5 микросхемы УI напряжение через резистор R8 поступает на инвертирующий вход 9 предварительного усилителя напряжения, на вход 10 которого задается напряжение смещения.

С выхода 5 предварительного усилителя У3 усиленное напряжение через резистор R21 поступает на инвертирующий вход усилителя напряжение У4, на вход 10 которого поступает напряжение отрицательной обратной связи с выхода 5 микросхемы У6.

Усиленное напряжение с выхода 5 микросхемы У4, через резистор R36 поступает на базу транзистора Т2, входящего в состав дифференциального усилителя напряжения, выполненного на транзисторах Т1, Т2, Т3.

Проинвертированное напряжение с коллектора транзистора Т2 через резистор R34, поступает на выходные усилители тока Т10, Т12, соединенные параллельно и нагруженные на секцию отклоняющей катушки ОКНI-ОКК2 (ОКН5-ОКК6). С коллектора транзистора Т1 напряжение в фазе с входным напряжением через резистор R35 поступает на второе плечо предварительных усилителей тока Т5, Т7, Т9 и усиленное по току поступает на выходные усилители тока Т11, Т13, соеди­ненные параллельно и нагруженные на секцию отклоняющей катушки ОКК4-ОКН3 (ОКК8-ОКН7). Секции отклоняющей катушки включены по двухтактовой схеме и их подключение приведено в принципиальной схеме ФОС.

Токи, протекающие в отклоняющей катушке, пропорциональны входным напряжением, отклоняют электронный луч на экране ЭЛТ на величину до 260 мм. Для обеспечения линейности тока отклонения и стабильности работы усилитель охвачен отрицательной обратной связью, снимаемой с выхода 5 микросхемы У6. На входы 10 и 9 микросхемы У6 подаются противофазные напряжения, снимаемые с токовых резисторов R50, R51 через резисторы R56, R58. Усиленные разностные сигналы с выхода 5 микросхемы У6 через резистор R22 поступают на вход 10 микросхемы У4.

Величина сигнала обратной связи, снимаемого с выхода 5 микросхемы У6, регулируется переменным резистором R63 и определяет уровень ограничения тока в отклоняющей катушке.

Для стабилизации усилителя в заданном температурном диапазоне по постоянной составляющей тока отклоняющей катушки с выхода 5 микросхемы У5 подается управляющее напряжение на базу токового транзистора Т3, входящего в дифференциальный усилитель напряжения.

На вход 10 микросхемы У5 поступает положительное напряжение с токовых резисторов R44, R50 и R45, R51 через развязки R46, R48, R47, R49. На вход 9 микросхемы У5 поступает положительное напряжение, величина которого задается регулировкой 3 (R60).

Величина управляющего напряжения на базе токового транзистора Т3 зависит от соотношения величин напряжений на входах 9 и 10 микросхемы У5.

При уменьшении постоянной составляющей тока через отклоняющую катушку уменьшается величина напряжения на токовых резисторах R44, R50, R45, R51, что приводит к уменьшению напряжения на входе 10 У5 уменьшению управляющего напряжения на базе токового транзистора Т3.

Транзистор Т3 прикрывается, уменьшая ток транзисторов Т1, Т2, что приводит к повышению постоянной составляющей напряжения на коллекторах транзисторов Т1, Т2 и восстановлению постоянной составляющей тока на отклоняющей катушке.

При увеличении постоянной составляющей тока отклоняющей катушке, увеличивается напряжение на токовых резисторах R44, R50, R45, R51, что приводит к повышению напряжения на входе 10 микрос­хем У5 и повышению управляющего напряжения на базе токового транзистора Т3. Транзистор Т3 открывается больше, увеличивая ток транзисторов Т1, Т2, что приводит к уменьшению постоянной составляющей напряжения на коллекторах транзисторов Т1, Т2 и восстановлению постоянной составляющей тока в отклоняющей катушке.

Регулировкой R60 устанавливается величина постоянной составляющей тока отклоняющей катушке (2,6...3,8) А.

Для уменьшения времени переходных процессов в отклоняющей катушке применена вольтодобавка.

Метод вольтдобавки основан на импульсном увеличении напряжения питания выходных усилителей тока с +12 до 96 В во время переходного процесса. Выбросы положительной полярности, возникающие на секции отклоняющей катушки ОКН3-ОКК4, с коллекторов транзисторов Т9, Т11, Т13 через диод Д7 поступают на базу транзистора Т14, усиливаются по току и поступают на базу ключевого транзистора Т15.

Транзистор Т15 открывается и напряжение вольтдобавки + 96 В через транзистор Т15 подается на секции отклоняющей катушки ОКН1- ОКК2, диод Д9 запирается и отключает основной источник питания + 12В.

Выбросы положительной полярности, возникающие на секции катушки ОКК2-ОКН1 с коллекторов транзисторов Т8, Т10, Т12 через диод Д8 поступают на базу транзистора Т17, усиливаются по току и поступают на базу ключевого транзистора Т16.

Таким образом, на время действия переходного процесса на переднем и заднем фронтах прямоугольного импульса подключается источник вольтдобавки + 96 В, что значительно уменьшает время установления и восстановления переходных процессов в отклоняющей катушке, почти не изменяя рассеиваемую мощность выходных транзисторов, т.к. источник +96 В подключается на короткое время.

Для изменения величины времени восстановления и устранения возбуждения с коллекторов транзисторов Т8, Т10, Т12 и Т9, Т11, Т13 через цепи коррекции С1, R2, R3 и C7, R19, R18 заведены корректирующие напряжения на вход 10 повторителя напряжения УI.