шается ток экранируюшей сетки и растет ее потенциал. Через конденсатор Сг увеличение потенциала передается на третью сетку, что ведет к дальнейшему росту анодного тока и падению напряжения на управ-ляюшей сетке. Процесс лавинообразно нарастает и прерывается, когда напряжение на первой сетке становится близким к потенциалу отсечки. Далее начинается линей-

Рнс. 11-54. Временные диаграммы напряжений в фантастроне с катодной связью.

Нд - импульс запуска; и- напряжение на аноде; - на катоде; Ug - на экранной сетке.

ный разряд конденсатора С и напряжение на аноде медленно падает, а на сетке остается почти постоянным. Когда напряжение на аноде достигает некоторой минимальной величины, при которой напряжение на сетке практически не оказывает влияния на анодный ток, обратная связь с анода на первую сетку прекрашается. Происходит рост напряжения на первой сетке, что приводит к увеличению тока экранирующей сетки и падению напряжения на этой сетке. Из-за связи через конденсатор Сг снижается потенциал третьей сетки, что вызывает уменьшение анодного тока и дальнейшее увеличение напряжения на первой сегке, тока экранирующей сетки, и т. д. Происходит скачок, в результате которого лампа запирается по анодному току, а ток экранирующей сетки достигает максимальной величины - схема возвращается к исходному режиму.

Постоянная времени R2C2 цепи экранирующей сетки должна быть достаточно малой, чтобы быстро восстановилось напряжение на конденсаторе Сг после запуска и первого переброса схемы.

Схема может работать в автоколебательном режиме, для чего исходный потенциал третьей сетки выбирается равным нулю (сопротивление соединяется с корпусом).

Время возвращения фантастрона в исходное состояние, определяемое постоянной времени заряда конденсатора С через сопротивление R, может быть достаточно большим. Для сокращения этого времени вводится дополнительный катодный повторитель (лампа Лг на рис. И-53, б), имеющий малое выходное сопротивление, вследствие чего постоянная времени заряда конденсатора С резко уменьшается.

Регулировку длительности импульса фантастрона осуществляют установкой Исходного потенциала f/y анода с помощью потеьщиометра Ry, соединенного с диодом Д, как показано на рис. И-53, а, б.

В схемах на рис. П-53, а, б можно добиться изменения времени с помощью потенциометра Ry от 20-30 мксек до нескольких миллисекунд, причем весь этот диапазон перекрывается тремя конденсаторами С емкостью соответственно 1 200, 2 400 и 4 800 пф.

Для повышения линейности зависимости iaiUy) необходимо, чтобы потенциометр Ry был строго линеен. Кроме того, длительность импульса можно менять за счет выбора постоянной времени RC, поскольку скорость спада напряжения на аноде

-- , в/сек.

о = -

где f/y - исходное напряжение на аноде; Af/a - величина начального скачка.

Схема с катодной связью (рис. И-53, а) удобна тем, что не требует дополнительного источника отрицательного смещения, позволяет получить почти прямоугольные импульсы сравнительно большой амплитуды положительной (на экранирующей сетке) или отрицательной (на катоде) полярности.

В схеме с катодной связью перепад напряжения на аноде в момент запуска достигает порядка 30-50 в и значительно больше скачка в схеме с экранирующей связью (5-7 е). Последняя схема имеет также некоторые преимущества в отношении линейной зависимости iH(f/y)-

Запуск схем осуществляется подачей отрицательного импульса через диод Д, выполняющий те же функции, что и в схеме запуска ждущего мультивибратора (см. стр. 575).

В схемах фантастронов используются пентоды (6Ж5П, 6Ж2П) и гептоды (например, 6А2П, 6А4П).

Блокинг-генераторы

Блокинг-генератором называется импульсный генератор с одним усилительным элементом и трансформаторной обратной связью.

Блокинг-генератор используется для создания последовательности кратковременных импульсов. Длительность импульсов, генерируемых блокинг-генератором, может колебаться от сотых долей микросекунды до нескольких десятков микросекунд. Частоту

повторения импульсов блокинг-генератора можно легко изменять в очень широких пределах без сушественного изменения их формы. Блокинг-генератор может также работать в заторможенном режиме, генерируя одиночные импульсы под влиянием запус-каюших сигналов.

Блокинг-генератор (основная схема) содержит лампу, импульсный трансформатор Тр и /?С-цепь (рис. 11-55, а). Импульсный

Ытлг.

Рнс. 11-55. Блокннг-генератор.

о - основная схема: б - диаграмма напряжений

на аноде Ug и сетке и. -£р р - напряжение отсечки; / - медленная стадия разряда конденсатора (лампа заперта); - фронт импульса: Hi - вершина импульса: IV - срез импульса.

трансформатор предназначен для трансформации кратковременных импульсов. От низкочастотных трансформаторов синусоидальных колебаний он отличается важными кон-структивнымии особенностями. Для сердечников импульсных трансформаторов используется обычно тонкая катаная лента из специальных сортов сталей, обладающих большим значением максимальной индукции и малой величиной остаточной напряженности магнитного поля (коэрцитивной силы).

Обмотки трансформатора выполняют с минимальной паразитной емкостью и малой индуктивностью рассеяния. Обычно это однослойные или двухслойные цилиндрические или тороидальные катушки, содержащие несколько десятков или сотен витков. Коэффициент трансформации

te)2

(ffijj и te)2 - число витков соответственно анодной и сеточной обмоток). У блокинг-траисформаторов q, как правило, невелик (порядка 0,5-1,5). От свойств трансформатора зависит минимально возможная длительность импульсов, генерируемых блокинг-генератор ом при заданном типе лампы.

Рассмотрим упрощенно пр.оцессы в бло-кинг-генераторе. После очередного запирания лампы конденсатор С (зарядившийся предыдущим импульсом до некоторого напряжения f/o) медленно разряжается через резистор R и вторичную обмотку трансформатора. Так как сопротивление R выби-

рается большим, ток разряда i и dildt малы и напряжение на сеточной, а следовательно, и анодной обмотке близко к нулю. Напряжение на аноде постоянно и равно Ел- В момент достижения потенциала отсечки возникает анодный ток, благодаря чему на первичной и, следовательно,-вторичной обмотке возникает напряжение.

Полярность включения обмоток такова, что потенциал сетки возрастает, благодаря чему анодный ток продолжает увеличиваться, и т. д. Развивается лавинообразный процесс формирования фронта импульса: анодный ток резко увеличивается, а напряжение на аноде падает*. Когда напряжение на сетке становится положительным, появляется сеточный ток, который в дальнейшем резко нарастает и может даже превзойти ток анода. По мере роста сеточного тока крутизна динамической характеристики лампы падает до тех пор, пока перестают выполняться условия самовозбуждения. Начинается вторая стадия - формирование вершины импульса. Напряжение на аноде при этом мало, анодный ток велик и изменяется мало.

Конденсатор С в этой стадии заряжается большим сеточным током через сравнительно малое сопротивление участка сетка - катод лампы, вследствие чего напряжение на сетке падает. Так продолжается до тех пор, пока падение напряжения на сетке начинает приводить к сущест#егшому уменьшению анодного тока, т. е. пока крутизна характеристики анодного тока не возрастет настолько, что вновь начнут выполняться условия самовозбуждения.

В этот момент начинается формирование среза импульса: уменьшение анодного тока вызывает появление дополнительного напряжения на анодной и сеточной обмотках трансформатора; напряжение на сетке падает (становится более отрицательным), вызывая дальнейшее еще более интенсивное падение анодного тока, и т. д. вплоть до резкого запирания лампы. На анодной и сеточной обмотках индуктируются значительные отрицательные выбросы напряжения, обусловленные рассеянием энергии магнитного поля, запасенной в сердечнике трансформатора за время формирования верщины импульса. Затем блокинг-генератор переходит в следующую стадию медленного разряда конденсатора С на резистор R, в течение которого лампа остается запертой.

В момент окончания среза импульсов могут возникать паразитные высокочастотные колебания (пунктирная кривая на рис. 11-55,6). Для борьбы с ними включают шунтирующее сопротивление Rm в дополнительную нагрузочную обмотку трансформатора, предназначенную для присоедине-

Прн этом предполагается, что условия самовозбуждения выполняются, т. е. произведение коэффициента усиления усилителя К без обратной связи и коэффициента обратной связи 9 больше 1 : К 9>1.

ния нагрузки, или используют дополнительный шунтирующий диод Д (рис. 11-56).

Длительности фронта и среза tc импульсов определяются величиной междуэлектродных емкостей лампы и паразитных междувитковых емкостей обмоток трансформатора, а также внутренним сопротивлением лампы. Для сокращения й t следует использовать лампы с малыми междуэлектродными емкостями и высокой крутизной характеристики.

Рис. 11-56, Варааи* схемы блокииг-гене-ратора с синхрониза-цаеб.

Рис. 11-57. Блокинг-генератор с синхронизирующим контуром L, С

Длительность импульса блокинг-гене-ратора в некоторых пределах можно регулировать подбором величины емкости конденсатора С (с уменьшением С t падает).

Для ориентировочных расчетов можно принять, что tB~2Rc.kc, где Rc.k - сопротивление участка сетка - катод при максимальном напряжении на сетке (во время импульсов), имеющее порядок 200-500 ом. Практически с лампами типа 6Н2П, 6НЗП можно довести длительность импульса до сотни наносекунд. Период повторения Гд имеет невысокую стабильность и регулируется сопротивлением R. Приближенно можно считать Г= (0,8 -н 1,2) RC. В схемах бло-кинг-генераторов часто используется дополнительная нагрузочная обмотка, позволяющая получать выходные импульсы любой полярности (рис. 11-58).

Чтобы блокинг-генератор не вызывал колебаний напряжения источника и тем самым не влиял на другие схемы, подключенные к этому источнику, часто применяют дополнительный фильтр Rф, Сф, где С. имеет порядок десятых I долей - нескольких единиц микрофарад, а Rф - несколько килоом (рис. 11-55).

Существует несколько разновидностей схем блокинг-генератор ОБ, различающихся главным образом способом включения конденсатора С и резистора Rc, которые иногда называются хронирующими элементами. Принцип действия этих схем один и тот же; различия состоят лишь в некоторых деталях.

Рис. 11-58. Запео- ! тый блокинг-гене-

ратор, -Ef.<-E

Блокинг-генератор легко синхронизируется внешними импульсными и синусоидальными колебаниями, подаваемыми на сетку лампы, с частотой, несколько меньшей частоты собственных колебаний 1/Г. Блокинг-генератор может синхронизироваться также колебаниями, период которых Гвх в целое число п больше Т: Гвх=п7+о, где 0 -небольшая величина (о<П. Увеличение п свыше 4-6 приводит к тому, что синхронизация становится неустойчивой.

Для увеличения стабильности частоты повторения импульсов в цепь сетки иногда включают колебательный контур LkCk, резонансная частота которого в несколько раз (3-5) выше собственной частоты блокинг-генер атор а (рис. 11 -57).

Блокинг-генератор может работать и ь Ждущем режиме, для чего на сетку лампы подается отрицательный потенциал - Ее (рис. 11-58), запирающий лампу. Процесс генерации импульса возникает каждый раз при подаче запускающего сигнала ЫзГ-открывающего лампу блокинг-генератора.

Часто блокинг-генераторы используются для получения пилообразного напряжения в генераторах разверток телевизионных кинескопов. Для фиксации длительности импульсов и периода следования иногда используют искусственные линии -задержки [Л. 1,5], включаемые в цепь сетки.

Генераторы пилообразного напряжения

В практике часто возникает необходимость получения напряжений, имеющих форму, напоминающую зубцы пилы (пилообраз-

Рис. 11-59. Формы пилообразного напряжения.

ную форму), которая характеризуется линейными рабочими участками Гр), чередующимися с участками восстановления Гв, причем обычно Гр>Гв (рис. 11-59), Такие напряжения используются, например, для получения развертки в осциллографах с электростатической трубкой. Зубцы могут иметь ие только положительный, но и отрицательный наклон. Иногда зубцы разделены плоскими участками (рис. 11-59, б, е).

Для характеристики генераторов пилообразных колебании и формы вырабатываемых ими напряжений используют следующие основные показатели: