7.4. Устройство строчной развёртки
Устройство строчной развёртки (УСР) предназначено для формирования отклоняющего тока, протекающего через строчные катушки. Кроме того, это устройство вырабатывает сигналы UОХ , совпадающие по времени с обратным ходом строчной развёртки, а импульсное напряжение, возникающее во время работы, подаётся в высоковольтный источник питания кинескопа. Обобщённая схема УСР показана на рис.7.11.
Рис.7.11. Обобщённая функциональная схема устройства строчной
развёртки
ЗГ – задающий генератор; БК – буферный каскад; ВК – выходной каскад;
ИПК – источник высоковольтного питания кинескопа.
Задающий генератор (ЗГ) формирует импульсы напряжения прямоугольной формы, управляющие работой буферного каскада.
ЗГ работает в автоколебательном режиме с внешней синхронизацией. Временное положение переднего фронта импульсов ЗГ регулируется системой строчной синхронизации.
Буферный каскад (БК) вырабатывает импульсы напряжения прямоугольной формы, которые управляют транзистором выходного каскада. Он запускается прямоугольным положительным импульсом от задающего генератора.
Выходной каскад (ВК) создаёт пилообразный ток IK в строчных отклоняющих катушках. Упрощённая схема выходного каскада строчной развёртки изображена на рис.7.12.
Рис.7.12. Упрощённая схема выходного каскада строчной развёртки
Рассмотрим работу схемы. При этом будем полагать, что активное сопротивление отклоняющей катушки строчной развёртки мало; величина индуктивности дросселя LДР >> LК , потери в дросселе и межвитковая ёмкость отсутствуют; ёмкость конденсатора СS >> C. Конденсатор СS заряжен до напряжения + ЕК, которое во время работы схемы практически на нём не изменяется. Заряженный конденсатор эквивалентен источнику питания. Расход энергии, накопленной конденсатором, компенсируется его зарядом во время работы схемы. На рис.7.13 приведены эпюры напряжений и токов в выходном каскаде.
Рис.7.13. Эпюры напряжений выходного каскада строчной развёртки
1. Интервал времени t0 – t1.
На базу транзистора VT1 подаётся положительный импульс UБ1, в результате чего транзистор насыщается. В итоге к катушке LK прикладывается напряжение заряженного конденсатора CS и ток через катушку возрастает по закону, близкому к линейному. Поскольку ёмкость C подсоединена параллельно транзистору VT1, внутреннее сопротивление которого при насыщении мало, напряжение на ёмкости повторяет форму напряжения на транзисторе, через который протекает нарастающий ток.
2. Интервал времени t1 – t2.
В момент времени t1 на базу транзистора VT1 поступает отрицательный перепад напряжения и транзистор запирается. Энергия, запасённая в катушке LK за время интервала t0 – t1, поступает в конденсатор С, т.к. образуется колебательный контур ударного возбуждения (LKC), настроенный на определённую частоту. Эта частота рассчитывается так, чтобы за время обратного хода развёртки прошло полпериода колебаний. Так как длительность обратного хода по строкам τОХ = 12 мкс, резонансная частота колебательного контура должна быть равной
f0 = 1 / 2τОХ = 1 / 24·10 – 6 Гц ≈ 41, 7 кГц.
В момент времени t2 вся энергия магнитного поля, запасённая в катушке L, переходит в энергию электрического поля конденсатора C. В этот момент ток в катушке становится равным нулю, а напряжение на конденсаторе С достигает максимума (UС max). Так как возникает резонанс напряжений,
то UCmax >> ЕК.
3. Интервал времени t2 – t3.
В этом интервале времени продолжаются свободные колебания в контуре LКС. Энергия конденсатора «перекачивается» в катушку LК. Направление тока IК меняется на обратное.
Колебательный процесс в контуре протекает до момента t3, когда напряжение на диоде VD не станет равным нулю. В этот момент диод открывается, шунтирует контур LКС, и колебания в контуре срываются.
Интервал времени t3 – t4.
Энергия магнитного поля, запасённая в катушке LК, подзаряжает ёмкость СS. Ток подзаряда IК протекает по цепи:
LК → корпус →VD → CS → LК.
При этом источником ЭДС является катушка LК. По мере расхода энергии ток в катушке убывает по закону, близкому к линейному. В момент времени t4 на базу транзистораVT приходит положительный перепад напряжения. Однако напряжение на коллекторе транзистора пока ещё будет отрицательным, т.к. ток IК протекает через открытый диод VD и образует на его катоде отрицательный потенциал. С этого момента и до момента времени t5 через транзистор будет протекать обратный ток IОБР по цепи:
корпус → вторичная обмотка трансформатора Тр → база VT →
коллектор VT → ёмкость СS → LK → корпус.
Как только ток через диод станет равным нулю, диод закрывается, и ток IК становится равным IОБР. С расходом энергии, запасённой в катушке LК, ЭДС катушки уменьшается, напряжение на коллекторе VT1 и ток IК изменяют свою полярность, и транзистор открывается и переходит в режим насыщения, обеспечивая формирование тока второй половины прямого хода развёртки.