Принцип работы измерительного устройства

Рассмотрим работу схемы, где частота синхросигнала не превышает нескольких десятков делений. В этом случае сигнал синхронизации подается на гнездо и через конденсатор 02 поступает на усилитель с общим эмиттером на транзисторе.

Усиленный сигнал через трансформатор поступает на базы транзисторов ТЗ в противоположных. Управление транзисторами по постоянному току осуществляется по базовым линиям с точек 4,5 с передней панели блока управления в зависимости в каком крайнем положении установлена ручка регулировки. Через цепочку Сб, P.I4 сигнал синхронизации положительной полярности поступает на туннельный диод Д1. При подаче сигнала синхронизации на ВХОД НЧ синхросигнал с контакта 4 усилителя поступает на контакт синхронизатора и через резистор RI6 на туннельный диод Д1. В исходном состоянии питание туннельных диодов Д1 и Д2 осуществляется от источника +12,6 В через открытый транзистор Т5. Рабочие точки обоих туннельных диодов находятся на туннельной ветви. При работе в "ждущем" режиме схема на диоде ДГ работает в режиме одного вибратора, а на диоде Д2 - в режиме триггера. Положительный сигнал синхронизации скачком переводит рабочую точку диода Д1 на диффузионную ветвь. Через некоторый промежуток времени порядка нескольких десятков наносекунд рабочая точка возвращается на туннельную ветвь характеристики диода Д1. Положительный перепад напряжения, формируемый диодом Д1, через цепочку R22, CS, 524 поступает на туннельный диод Д2 и скачком переводит его рабочую точку с туннельной сетки на диффузионную. Положительный перепад, сформированный диодом Д2, через S30 с контакта 8 поступает на запуск схем автосдвига или задержки в зависимости от режима работы блока развертки. Этот же перепад напряжения поступает на базы транзисторов Т4 л Т9, при этом Т4 открывается и блокирует цепь питания диода д1, этим самым на некоторое время исключается возможность срабатывания диода III, а в коллекторе Т9 формируется усиленный отрицательный перепад напряжения, который через Н38 с контакта 9 подается на генератор синхроимпульсов, а через линию задержки Лз1 на базу транзистора 16. С этого момента времени транзистор Тб был закрыт, а 15 и Г открыты.

Питание высоковольтного блока осуществляется стабилизированным напряжением +13 Б +2 В от отдельного источника. На выходе блока питания выдаются следующие напряжения и токи (смотрите таблицу в инструкции. Основным узлом блока питания является преобразователь напряжения на транзисторе II. Преобразователь состоит из релаксационного генератора с самовозбуждением, собранного по однотактной схеме с общим эмиттером, и выпрямителей, подключенных ко вторичным обмоткам трансформатора. Изолированное от корпуса напряжение -1500 В служит для питания схемы модулятора. Снимается напряжение с обмотки 8-10, выпрямляется полупроводниковыми диодами Д-ДЗ и фильтруется П-образным фильтром 3, 31, Сб.

К обмотке 7-S подключается схема умножения для получения напряжения после ускорения ЭЛТ (5 кБ) и схема однобайтного выпрямителя с П-образным фильтром С4, 82, С7 для получения напряжения катода. При изменении выходной мощности преобразователя меняется напряжение на обметке 5-6 трансформатора. В результате меняется напряжение, подаваемое на стабилизатор напряжения, и соответственно питания преобразователя. Выходная мощность преобразователя восстанавливается. Резистор в базе транзистора TI служит для регулирования входной, а следовательно, и мощности преобразователя. В блоке, кроме того, расположены высоковольтные цепи питания ЗЛТ и потенциометры подстройки яркости, астигматизма и геометрических искажений. Усилитель предназначен для усиления сигналов синхронизации положительной полярности каскадного усилителя на транзисторах инвертора. Резистор 31 в цепи затвора транзистора TI служит для выбора рабочей точки в линейной части характеристики транзистора. Схема на транзисторе Т5 представляет обычный усилитель с общим эмиттером

и коэффициентом усиления порядка 25—55. Таким образом, суммарный коэффициент усиления усилителя составляет величину порядка 250-350. Триггер Шмитта на микросхеме 1ЛС1 предназначен для нормирования импульсов с достаточно крутыми фронтами из синусоидального напряжения. С выхода триггера Шмитта импульсы отрицательной полярности поступают на дифференцирующую цепочку С4, RI2, дифференцируются и подаются на базу транзистора Т4. Отрицательные импульсы открывают транзистор Т4 и усиливаются. С коллектора транзистора Т4 положительные импульсы через разделительную емкость Сб с контакта 4 платы поступают на запуск синхронизатора.

Синхронизатор предназначен для усиления сигналов синхронизации синусоидальных в диапазоне 300 МГц и импульсных в диапазоне 50 Гп - 300 Гц. Для жесткой привязки по фазе тактового импульса к сигналу синхронизации. Для понижения частоты повторения сигнала синхронизации до тактовой частоты прибора. На плате синхронизатора расположен входной усилитель и собственно синхронизатор, основным элементом схемы которого является схема, собранная на туннельных диодах Д1 и Д2, здесь же расположены реле задержки (Т5, 15, 17) и вспомогательные каскады синхронизатора. Синхронизатор обеспечивает работу в "ждущем" и "автоколебательном" режимах. При работе в в этих режимах сигнал подается на один из входов.

Поступивший на базу транзистора Тб отрицательный перепад открывает его. Открытый транзистор Тб шунтирует резистор 325. Транзистор Т5 закрывается, прерывая цепь питания туннельных диода. Напряжение на базе транзистора становится низким, а на эмиттере остается высоким, конденсатор GI2 зарядился до некоторого положительного потенциала. Транзистор Т7 закрывается, а конденсатор CI2 перезаряжается от источника -iZ,6 В через резистор 534. Постоянная времени цепи выбрана таким образом, чтобы напряжение на эмиттере Т7 стало разным напряжению на его базе через время 20-25 икс. Время перезаряда конденсатора 012 и определяет тактовую частоту прибора. В момент, когда напряжение на эмиттере транзистора Т7 достигнет величины напряжении на его базе, транзистор Т7 открывается, падение напряжения на его коллекторной нагрузке открывает транзистор Т5, через который подается напряжение питания туннельным диодом Д1, Д2. Диод Д1 готов к срабатыванию и цикл повторяется. Так осуществляется режим деления частоты. Подготовка к срабатыванию диода Д2 происходит с некоторой задержкой, определяемой схемой на транзисторе Т8. При открывании транзистора 15 транзистор Т8 закрывается, интегрирующая цепь 25, 526. Открытый диод ДЗ, СП задерживает выход рабочей точки диода Д2 в свое исходное состояние. Когда же транзистор Т5 закрывается, на базе ТВ и на аноде. ДЗ напряжение становится отрицательным. Диод ДЗ запирается, а транзистор ТВ открывается и через его происходит быстрый разряд конденсатора СИ, этим самым исключается задержка выключения диода Д2. Задержка в цепи питания диода Д2 особенно необходима при высоких частотах следования входного сигнала синхронизации, и для случая, когда схема на диоде Д1 переводится в автоколебательный режим. В этом случае при подаче питания на диод Д1. он начинает генерировать. За промежуток времени, определяемый длительностью задержки включения питания диода Д2, частота генерации генератора на диоде Д1 жестко захватывается субгармониками входного синхросигнала, а при автоколебательном ренине работы схему на диоде Д1 за это время частота генерации успевает установиться. В каждом случае один из последующих импульссв диода Д1 заставляет сработать диод Д2, импульс которого в свою очередь снимает питание с диода Д1 как описывалось выше. Снимать питание с диода Л1 раньше необходимо с тем, что при высоких частотах следования и малых амплитудах сигнала синхронизации удержать "жесткую привязку тактового импульса по фазе к входному синхросигналу б течение длительного времени невозможно, т.к. во входном синхросигнале в той или иной мере присутствует паразитная низкочастотная модуляция, а также наводки по цепям питания туннельных диодов. При работе синхронизатора в "автоколебательном" режиме ручка на передней панели блока переводится в крайнее правое положение. Схема на туннельном диоде ДГ генерирует импульсы, которые поступают на запуск диода Д2, по окончании времени задержки подачи питания на диод Д2 он выдает положительный перепад напряжения. Этот перепад запускает схему на транзисторе Т4, которая снимает питание с Д1. Дальнейший процесс работы схемы аналогичен описанному выше.

Генератор синхроимпульсов предназначен для формирований импульсов синхронных с разверткой для запуска исследуемых устройств с внешним запуском. Импульс с контакта синхронизатора поступает на вход (контакт 2) генератора синхроимпульсов, усиливается транзистором TI, обостряется диодом с накоплением заряда (ДНЗ) поз. Д1 и с контакта 4- подается на разъем 2. Тракт автосдвига в режиме эффективного времени (1-500 дел). Схема автосдвига и импульс с синхронизатора поступает на схему автосдвига. Схема состоит из входного усилителя TII, схемы управления "быстрой" пилой (Д7), ключа "быстрой" пилы (TI3), токостабилизатора (TI4), зарядных конденсаторов, компаратора

(TI5) и фиксатора сравнения. Импульс синхронизатора поступает на усилитель III, Инвертируется, дифференцируется цепочкой С9 Н22 и поступает на триггер, собранный на туннельном диоде Д7. До этого момента времени диод Д7 находится в "высоковольтном" состоянии, в результате чего ключ "быстрой" пилы - транзистор 113 был открыт и ток стабилизатора ТИ замыкался через него на корпус. С приходом синхроимпульса туннельный диод переходит в низковольтное состояние, транзистор TI3 закрывается и начинается заряд постоянным током одного из конденсаторов. Таким образом на базе компаратора (TI5) формируется "быстрое" гладкое пилообразное напряжение. Компаратор (TI5) закрыт напряжением. поступающим на его эмиттер со схемы передачи СПН двухкаскадный усилитель постоянного тока на транзисторах Т20. T2I с малым выходным сопротивлением, большим входным и коэффициентом передачи, равным единице.

При достижении на базе 115 напряжения, равного напряжению на эммитере транзистор открывается. Напряжение, снимаемое с коллектора усиливается усилителем Г16 и Г17. При открывании транзистора туннельный диод Д5 включенный в его коллектор, переходит в высоковольтное состояние. Транзистор TI8 открывается, и его ток возвращает триггер в "высоковольтное" состояние. Транзистор TI5 открывается. а конденсатор разряжается через него, компаратор закрывается, туннельный диод Д9 возвращается в исходное состояние, импульс, сформированный на коллекторе транзистора Г15, поступает на базу инвертирующего усилителя TI9.