наибольшей стабильностью этого времени обладают устройства с фантастронами.

Устройства с генераторами пилообразных колебаний. Каждый импульс исходной последовательности синхронизирует или запускает генератор линейно изменяющегося напряжения. Когда напряжение этого генератора достигает требуемого опорного уровня Иу, в устройстве сравнения (рис. 11-81 .а)

Рис. II-8I. Устройство сравнения с трансформаторной связью.

а - принципиальная схема; б - временнйе диаграммы; Uj,- пилообразные колебания; - напряжение иа сетке лампы Л; впс ~ выходное напряжение; -напряжение отсечки лампы; А - точка открытия Диода; С - моменты действия синхроимпульсов.

вырабатывается импульс, отстоящий от исходного на время задержки и=Кщ+А1з, где K=llv - величина, обратная скорости изменения пилообразного колебания, а Дз - время срабатывания устройства сравнения (начальное время задержки между моментом поступления синхроимпульса и

выходным импульсом при Ыу=0).

Стабильность времени задержки во многом зависит от стабильности момента срабатывания сравнивающего устройства, которое обычно выполняется в виде схемы с трансформаторной обратной связью. Опорное напряжение у положительной полярности подается на анод нормально запертого диода Д. На его катод подается линейно падающее напряжение, наибольшее значение которого равно максимальному значению Му.макс, что соответствует минимальному (нулевому) -времени задержки <з=0 (для простоты принято Д<а=0). До момента срабатывания лампа Л открыта благодаря тому, что управляющая сетка через большое сопротивление Rc (порядка 1-2 Мом) соединена с источником анодного напряжения. В моменты ts, когда пилообразное напряжение достигает величины Иу, диод открывается и благодаря возникновению тока через резистор Rc напряжение на сетке лампы начинает падать. Вследствие этого анодный ток уменьшается и на анодной обмотке трансформатора возникает напряжение. Сеточная обмотка включена так, что потенциал катода диода и сетки продолжает уменьшаться: возникает лавинообразный блокинг-

процесс падения анодного тока лампы и нарастания импульса на аноде, причем этот процесс прерывается вследствие запирания лампы. В дальнейшем энергия, запасенная в магнитном поле трансформатора, сравнительно медленно рассеивается (постоянная времени спада напряжения на аноде равна L/Ra, где L - индуктивность анодной обмотки трансформатора). Индуктированная на сеточной обмотке э. д. с. при этом невелика, так что напряжение на сетке лампы, не поднимается выше потенциала отсечки- £со, лампа остается запертой, а напряжение на аноде экспоненциально стремится к £а- При обратном ходе пилы на аноде вновь возникает импульс, но отрицательной полярности (рис. 11-81,6), который в дальнейшем ограничивается последующими элементами. Временное смещение генерируемого схемой положительного импульса относительно моментов появления синхроимпульсов пропорционально напряжению Uy.

Величина сопротивления R не должна быть большой и выбирается с тем расчетом, чтобы после окончания импульса не возникали паразитные колебания, которые могут повторно открыть лампу. Сопротивление R должно быть много больше внутреннего сопротивления открытого диода, а постоянная времени RC меньше времени обратного хода пилы (обычно R~10-50 ком; C=s -100-300 пф; /?а 5-10 ком). Другие разновидности устройств сравнения см. [Л. 2, 3].

Генераторы видеоимпульсов малой мощности

В инженерной практике чаще всего возникает задача получения видеоимпульсов сравнительно небольшой мощности (до нескольких сотен ватт в импульсе). Импульсы большой мощности (десятки и сотни киловатт) используются реже, главным образом для модуляции генераторов высокочастотных колебаний импульсных радиотехнических систем и для некоторых специальных цепей (например, питания импульсных ламп фотовспышек).

Импульсы малой мощности получают с помощью блокинг-генераторов, а также устройств формирования из исходного периодического или случайного колебания.

Второй способ используется чаще всего там, где необходимо получить импульсы, сфазированные с исходным колебаНиам, или импульсы, стабилизированные по частоте следования.

Формирующие устройства состоят обычно из последовательно включенных усилителей-ограничителей УО, соединенных дифференцирующими цепями ДЦ, так что исходное колебание несколько раз последовательно усиливается, ограничивается и дифференцируется (рис. 11-82). Иногда в качестве промежуточных элементов используются заторможенные блокинг-генераторы.

Для получения периодической последова-

тельности импульсов длительностью 1- 3 мксек, амплитудой 20-30 в из синусоидальных колебаний в диапазоне частот 10- 100 кгц достаточно двух усилителей-ограничителей и одной дифференцирующей цепи. Пример такой схемы представлен на рис. 11-83.

Выход

Рис. 11-82. Фуикциоиальиая схема формирования последовательности импульсов из исходных колебаний.

ГЯ*С - генератор исходных колебаний; УО - усилитель-ограничитель; ДЦ - дифференцирующая цепь; ВУ - выходной видеоусилитель мощности.

Вследствие того что в паузах между импульсами напряжение на сетке выходной лампы положительно (близко к нулю), от источника высокого напряжения потребляется большая энергия, расходуемая в основном на разогрев анода лампы Лз. В этом состоит существенный недостаток схемы.

Для повыщения экономичности и улучшения характеристик целесообразно схему генератора строить так, чтобы выходные лампы работали в импульсном режиме, т. е. открывались только на время генерации импульсов. Выходная пампа при этом должна обеспечить возможность получения импульсов заданной мощности положительной и отрицательной полярности.

На рис. 11-84 представлены две распространенные разновидности каскадов, удовлетворяющих этим условиям.

в исходном режиме мощная лампа 6П13С выходного каскада заперта исходным смещением и энергия по цепи анода потребляется только во время действия на сетку лампы входного импульса.

0 +ЗШ

При амплитуде этого импульса порядка 100 в и длительности 0,1-0,2 мксек с выхода снимается мощный импульс положительной (переключатель Я в левом положении) или отрицательной полярности (переключатель Я в правом положении) такой же длительности с амплитудой порядка 30-40 в. Лампа при этом работает в форсированном режиме за счет положительного напряжения на третьей сетке.

Малая величина сопротивлений нагрузки в аноде при генерировании импульсов отрицательной полярности и работа в режиме катодного повторителя для импульсов положительной полярности обеспечивает небольшое выходное сопротивление генератора. Благодаря этому амплитуда импульсов при подключении внещней нагрузки почти не меняется даже при сравнительно малом входном сопротивлении нагрузки.

В другой схеме с импульсным трансформатором (рис. 11-84,6) лампа в исходном

Рис.

11-83. Схема простого генератора видеоимпульсов. Лампы Лг. Лз -6Ж2П

СОСТОЯНИИ заперта. При подаче на сетку лампы импульса с амплитудой около 30 в и длительностью порядка 0,5 мсек возникают импульсы отрицательной (на аноде лампы - выход 2) или положительной (на вто-

+ 3DDB0--[

1,Вт\

Выход г

5,1к +1S0B 0-С

-зов

-зов

У-0 -1508

Рис. 11-84. Выходные усилители импульсов, а - с резисторами в цепи анода и катода; б - с трансформаторной связью.

ричной обмотке трансформатора- выход 1) полярности той же длительностью с амплитудой порядка 100-150 в. Отличительная особенность схемы состоит в использовании диодных ограничителей для изменения амплитуды выходных импульсов, что достигается регулировкой порога ограничения.

-1 йь/отЗ

Вьаод П

Рнс 11-85. Блок-схема формирования импульса методом сложения импульсов разной полярности.

а - функциональная схема; б -диаграммы импульсов в соЬтветствующнх точках схемы.

Широкое распространение получили импульсные генераторы, в которых формирование достигается методом сложения импульсов различной полярности, сдвинутых один относительно другого. На рис. 11-85, а показана блок-схема формирования импульса этим методвм. Импульсы с формирователя / переднего фронта подаются как на каскад 4 формирования выходного импульса, так и на линию задержки 2. После линии задержки (время ее задержки определяет длительность выходного импульса) импульс усиливается и изменяется по полярности в формирователе 3. Сложение импульсов разной полярности (А+Б) и срезание отрицательного выброса (-) (рис. 11-85,6) происходит в каскаде формирования выходного импульса 4. Длительность импульсов Л и Б всегда больше длительности <и выходного импульса.

На рис 11-86 приведена упрощенная принципиальная схема формирования импульса, применяемая в импульсном генераторе ГКИ-1.

На сетку выходной лампы Лз катодного повторителя поступают два импульса: один - положительной полярности - со вторичной обмотки трансформатора в анодной цепи усилительной лампы, другой - отрицательной полярности -с анода ламны Лг. Последний импульс получается в результате усиления задержанного импульса на величину требуемой длительности выходного импульса (от 0,01 до 0,5 мксек).

Сопротивление i?orp вместе с диодом Д7Ж образуют ограничитель сверху.

В лабораторной практике обычно пользуются генераторами импульсов заводского изготовления.

В последние годы широкое применение находят лампы со вторичной эмиссией, особенно в наносекундной технике. Они используются для генерирования, усиления и преобразования очень коротких импульсов с

длительностью фронта порядка единиц наносекунд при амплитуде импульсов порядка 10-30 в.

Широкое применение этих ламп в наносекундной технике объясняется следующими важными особенностями:

высокой добротностью ламп (которая выше, чем для ламп обычного типа, на коэффициент вторичной эмиссии);

ток динода при Ма>Ыд может иметь обратное направление по сравнению с током анода (Ма - анодное напряжение, Мд - ди-нодное напряжение); при Мд>ыа ток динода меняет свое направление, а анодный ток может упасть до нуля;

ток анода (при Ма>Мд) может значительно превышать ток катода (на коэффициент вторичной эмиссии).

Благодаря наличию динода создаются возможности генерирования импульсов обеих полярностей без применения трансформаторов.

Кроме того, для ускорения переходных процессов возможно применение цепей обратных положительных связей, например путем соединения динода и управляющей

+3DDB 0--I

мит-г-

[енеп

енеп 0,01=

J-Выход Д7>И 5,1к k--

[ П rpJL

320 JL

-зов

Рис. 11-86. Принципиальная схема формирования импульса методом сложения импульсов разной полярности (генератор ГКИ-1).

Л, - формирователь переднего фронта импульса; Ла - формирователь среза импульса; Лз - выходной каскад.

сетки или анода и катода с помощью конденсатора. Коэффициент такой обратной связи при определенных соотношениях потенциалов электродов будет иметь значение больше единицы, а при других - меньше единицы, что создает большую универсальность при использовании таких ламп.

Заметим также, что новые типы ламп (6В2П, 6ВЗС) в импульсном режиме имеют весьма большие токи анода и динода - порядка 1 а.

Основной недостаток таких ламп - сложность питания динодной цепи. Так как ток динода может иметь направление, обратное направлению анодного тока, при присоединении к диноду источника напряже-