Канал синхронизации – тех. Описание

Устройство синхронизации предназначено для формирования следующих управляющих и калибрационных сигналов: ключевого импульса управления схемой развертки, импульса подсвета линии развертки и калибрационных меток дальности.

Так как индикаторное устройство станции должно обеспечивать пять различных длительностей развертки, длительности вырабатываемых синхронизатором ключевых импульсов управления разверткой и импульсов подсвета, задержка их относительно старт-импульса, а также период следования калибрационных меток дальности различны для каждой из них и имеют значения, указанные в табл.1.

Как видно из таблицы, начало импульсов управления разверткой и подсвета совпадает с 1-й или 5-й меткой, а окончание с 4-й, 6-й или 8 - 9-й в зависимости от выбранной длительности развертки. При этом под первой калибрационной меткой понимается метка, совпадающая во времени с моментом излучения радиолокатором зондирующего импульса (метка нуля дальности). Синхронизатор состоит из генератора меток, схемы, выделяющей 4-ю, 6-ю или 8 - 9-ю метку дальности, и выходных устройств импульсов управления разверткой и подсвета.

 

Функциональная схема устройства синхронизации приведена на рис. 2.26. Работа синхронизатора начинается с приходом старт-импульса от приемопередатчика.

Старт-импульс через усилитель-ограничитель запускает генератор запускающих импульсов синхронизатора, отрицательным импульсом которого открывается ключевое устройство генератора меток. В состав генератора, кроме ключевого устройства, входят задающий генератор и схема формирования. В момент открытия ключевого устройства возникает генерация в задающем генераторе. Величина периода определяется выбранной длительностью развертки. С выхода задающего генератора пачка импульсов через усилитель и формирователь меток поступает на усилитель меток. С выхода усилителя метки дальности поступают в видеоусилитель для смешивания с принятым сигналом. С выхода формирователя метки дальности поступают на счетчик импульсов синхронизатора. Счетчик импульсов состоит из трех последовательно включенных триггеров. Эпюры напряжений синхронизатора для каждой из возможных разверток приведены на рис.4, 5, 6.

Коммутируя запуск третьего триггера счетчика с одного плеча на другое, можно получить на его выходах импульсы, первый отрицательный фронт которых совпадает с 4-й, 6-й или 9-й меткой, т.е. задержан относительно первой метки дальности и, следовательно, старт-импульса на требуемый дня любой развертки интервал.

При первых четырех длительностях развертки импульсы начала развертки, которыми являются импульсы генератора запускающих импульсов, а также импульсы конца развертки, полученные дифференцированием первого отрицательного фронта импульса третьего триггера, поступают на ключевой триггер, который формирует импульсы управления разверткой.

На развертке "375" импульс управления разверткой снимается непосредственно с 3-го триггера счетчика. Через усилитель и эмиттерный повторитель синхронизатора импульсы управления разверткой поступают на схему формирования устройства развертки. "Импульсы подсвета по длительности и задержке относительно старт-импульса всегда совпадают с импульсами развертки. Они через тот же усилитель поступают на вход другого эмиттерного повторителя и с выхода его подаются в видеоусилитель станции. Импульс конца развертки опрокидывает ключевой триггер синхронизатора в положение, при котором запирается ключевое устройство генератора меток. Генерация генератора меток при этом прекращается и возобновляется лишь с приходом следующего старт-импульса от передатчика.

 

 

Рис. 2.26. Функциональная схема устройства синхронизации

При определенных значениях частоты сети питания станции 115В, от которой осуществляется синхронизация приемопередатчика, на этой развертке 9-я метка дальности может оказаться в следующем периоде повторения импульсов передатчика, что приведет к сбою синхронизации. Во избежание этого на указанной развертке от ключевого триггера синхронизатора отключается импульс конца развертки, и он опрокидывается в исходное состояние следующим старт-импульсом передатчика. Частота следования импульсов ключевого триггера при этом становится в два раза меньше частоты следования старт-импульсов станции, а длительность развертки при частотах сети более 375 Гц автоматически уменьшается таким образом, что ее конец совпадает со старт-импульсом следующего периода повторения, а не с 9-й меткой дальности.

Контрольные вопросы

 

1. Функция капала синхронизации.

2. Основные элементы схемы канала синхронизации.

3. Когда и как запускается канал синхронизации?

4. Роль ключевого триггера в работе схемы синхронизатора.

5. Роль счетчика синхронизатора в работе канала синхронизации.

6.  Функции формирующего генератора пусковых импульсов У1.

7. Сколько импульсов отсчитывает счетчик синхронизатора на масштабе30 км?

8. Сколько импульсов отсчитывает счетчик синхронизатора на масштабах 50, 125 и 250 км?

9. Чем отличаются параметры импульсов, отсчитываемых счетчиком синхронизатора на масштабах 50, 125 и 250 км?

10. В течение какого времени па масштабе 30 км управляющее напряжениеподается на каналы формирования меток н развертки?

11. В течение какого времени работают каналы формирования меток и развертки на масштабе 50, 125 и 250 км?

12. Сколько импульсов отсчитывает счетчик синхронизатора после действиястарт-импульса до момента подачи на схему развертки управляющего напряжения?

13. Каково время отсчета задержки запуска развертки?

14. Почему счетчик синхронизатора на масштабе 357 км не срабатывает отпервого импульса масштабной метки?

15. За счет чего прекращается работа счетчика синхронизатора на масштабе375 км?

16. Почему формирование изображения и импульсов масштабных меток на масштабе 375 км повторяется не в каждом цикле «передача — прием»?

 

 

Лекция № 12 - (2 часа)

Тема2.6. Канал развертки

(расположен в блоке ГР – 4Н)

Цель занятия: Дать понятие о назначении функциональной схемы, динамике формирования импульсов развертки.

Задачи: Рассмотреть: назначение, функциональную схему, динамику формирования импульсов развертки. Регулировки и коммутации в схеме.

Функциональная схема

В РЛС «Гроза» применяется магнитная отклоняющая система с неподвижной отклоняющей катушкой. Отклоняющий магнитный поток образуется пилообразными импульсами тока в катушке и поворачивается вокруг оси ЭЛТ синхронно с вращением антенны локатора.

Благодаря этому изображение на экране ЭЛТ разворачивается по принципу радиально-круговой развертки в секторе ±100° относительно продольной оси самолета. Синхронность поворота электронного луча в ЭЛТ с поворотом антенны (см. рис. 2.5) обеспечивается с помощью ВТИ (вращающегося трансформатора, импульсного МЗ), который связан с азимутальным приводом вращения антенны.

Для управления работой канала развертки в схеме синхронизации формируются управляющие прямоугольные импульсы. Их длительность определяет время работы канала развертки в каждом цикле "передача-прием". Эти импульсы усиливаются (рис.2.27.) в схеме формирования импульсов дальности У2, после чего используются в двух устройствах. В качестве импульсов подсвета они подаются в схему оконечного видеоусилителя приемника, в качестве управляющих импульсов через ключевые транзисторы ПП2, ПП3импульсы синхронизатора запускают схему формирования пилообразных импульсов тока развертки.

Последняя представляет собой индуктивную интегрирующую цепь, образованную первичной обмоткой ВТИ и масштабным дросселем ДрЗ. Управляющие прямоугольные импульсы синхронизатора преобразуются в этой цепи в пилообразные и трансформируются во вторичные обмотки ВТИ, нагруженные отклоняющими катушками ЭЛТ.

Прямоугольные импульсы дальности преобразуются в этой схеме в пилообразные импульсы тока. Они создают в отклоняющих катушках импульсы нарастающего магнитного потока, отклоняющие электронный луч в трубке. В конце каждого цикла нарастания в отклоняющей системе восстанавливается исходное состояние, при котором магнитный поток полностью исчезает.

Для формирования на ЭЛТ изображения различных масштабов, то есть при изменении масштаба развертки меняется скорость отклонения электронного луча в трубке. Для этого изменяется постоянная времени интегрирующей цепи переключением числа витков масштабного дросселя Др3. Одновременно установки длительности импульсов дальности с помощью реле Р1 – Р5 узла У2 коммутируется счетчик синхронизатора. Канал масштабных меток также устанавливается на формирование тех или иных меток с помощью реле Р1 и Р2 узла У5.

 

 

 

Рис. 2.27.

Схема, управляющая отклонением луча в ЭЛТ (рис. 2.27, 2.28), содержит следующие узлы и элементы:

1. Усилитель мощности управляющих импульсов запуска развертки (ПП1),

2. Ключевое устройство (ПП2, ПП3),

3. Выпрямитель напряжения 40В на трансформаторе Tpl,

4. Первичную интегрирующую цепь формирования пилообразных импульсов развертки (диодно-фиксирующие мосты ДФМ1, ДФМ2, ДрЗ, ВТИ),

5. Вторичную цепь формирования импульсов развертки (ВТИ, ДФМ1, ДФМ2, секции отклоняющей катушки),

6. Секции эквивалента Гр35.

 

рис.2.28.

 

В зависимости от выбранного масштаба управляющие импульсы поступают на запуск канала развертки от синхронизатора через одну или другую пару контактов реле Р4 (см. рис. 2.24.). В схеме формирования импульсов дальности (см. рис. 2.27.) они усиливаются в усилителе У8-1 и подаются на эмиттерные повторители У8-2.

 

С выхода узла У2 прямоугольные импульсы дальности подаются в узел видеоусилителя приемника, где через усилитель ПП6 открывают оконечный видеоусилитель. В результате этого ток луча ЭЛТ начинает меняться под действием сигнала, принятого приемником.

С выхода 5 узла 2 (усилителя импульсов дальности У8-2) импульсы запуска развертки подаются на усилитель мощности ПП1, нагрузкой которого является импульсный трансформатор Тр2. В конце предшествующего цикла транзистор.ПП1 оказывается закрыт. Ток коллектора в первичной обмотке трансформатора исчезает. Это сопровождается образованием во вторичных обмотках ЭДС, которая закрывает ключевые транзисторы ПП2, ППЗ.

Под действием импульса дальности на базе транзистора ПП1 появляется коллекторный ток и во вторичных обмотках трансформатора образуется ЭДС противоположного знака. Ключевые транзисторы открываются. Источник напряжения 40В оказывается подключенным к интегрирующей цепи и в ней появляется нарастающий ток.

Он проходит по цепи: плюс источника питания, коллектор-эмиттер транзистора ПП2, диодно-фиксирующие мосты ДФМ1 и ДФМ2, масштабный дроссель ДрЗ, первичная обмотка ВТИ, коллектор-эмиттер транзистора ППЗ, минус источник питания.

При наличии прямого тока через ДФМ сопротивление его второй диагонали оказывается бесконечно мало. Под действием ЭДС, образованной во вторичных обмотках ВТИ, через открытые диодно-фиксирующие мосты и секции отклоняющей катушки появляются нарастающие токи. В результате их действия образуется отклоняющее магнитное поле. Электронный луч в трубке отклоняется от центра к краю экрана.

Изменение углового положения антенны приводит к изменению соотношения токов в катушках Lx и Ly. При этом направление отклонения луча в трубке соответственно меняется. В момент окончания прямоугольного импульса дальности на выходах 1 и 5 узла У2 закрывается оконечный видеоусилитель приемника. ЭЛТ такжеоказывается закрыта. Одновременно закрывается транзистор ПП1 и ключевые транзисторы.

За счет энергии, накопленной в магнитном поле катушек, в интегрирующей цепи возникает ЭДС самоиндукции. Плюс ЭДС действует на анод диода Д11, а минус —на катод диода Д12. Эти диоды открываются и индуктивная цепь быстро передает накопленную энергию конденсаторам С13, С14.

Ток заряда конденсаторов проходит по цепи: плюс ЭДС (клемма 31 – обмотка ВТИ), диод Д11, конденсатор С13, фильтр источника питания (выпрямителя напряжения 40 В), корпус, конденсатор С14, диод Д12, ДФМ1, ДФМ2, минус ЭДС (клемма масштабного дросселя).

В это время ключевые транзисторы остаются закрыты напряжением, действующим на выходных обмотках трансформатора Тр2.

Энергия, полученная конденсаторами, рассеивается путем их разряда на резисторах R11 и R12, подключенных параллельно. Обратный разряд конденсаторов на катушки предотвращается диодами Д11, Д12,

Применение цепи Д11, С13, R11 и Д12, C14, R12 обусловлено необходимостью быстрого восстановления исходного электрического состояния схемы после действия каждого импульса дальности. Благодаря этому каждый цикл радиального отклонения луча в ЭЛТ начинается из одной точки. Вторичные индуктивные цепи, непосредственно связанные с отклоняющими катушками, возвращаются в исходное состояние при прекращении прямого тока через диодно-фиксирующие мосты. При этом сопротивление вторых диагоналей мостов оказывается бесконечно большим. Постоянная времени вторичных индуктивных цепей резко уменьшается. Ток через отклоняющие катушки и отклоняющее магнитное поле быстро исчезает.

Все элементы схемы канала развертки, кроме ВТИ, расположены в блоке Гр4Н. Управление переключателем масштабов осуществляется ручкой, выведенной на переднюю панель этого блока. ВТИ расположен в блоке Гр1, и его ротор механически связан с азимутальным приводом антенны.

 

Контрольные вопросы

 

1. Каким путем осуществляется круговая развертка в РЛС с неподвижной отклоняющей катушкой?

2. Какую форму имеют импульсы тока в отклоняющей катушке для радиального отклонения луча в ЭЛТ?

3. Что такое линейность радиальной развертки?

4. Чем может быть вызвана нелинейность радиальной развертки?

5. В каком секторе осуществляется развертка изображения в РЛС «Гроза»?

6. Чем обеспечивается синхронность поворота электронного луча в ЭЛТ с поворотом антенны?

7. Какими импульсами запускается канал развертки?

8. Для каких целей используются импульсы дальности?

9. Длительность импульсов дальности на масштабах 30, 125, 250 и 375 км?

10. Какие элементы входят в состав интегрирующей цепи, формирующей пилообразные импульсы тока развертки?

11. Для чего коммутируются отводы масштабного дросселя?

12. Каким путем в конце цикла развертки восстанавливается исходное магнитное состояние отклоняющей системы?

13. С какой целью при большой длительности радиального отклонении (на масштабах 250 и 375 км) увеличивается напряжение питания интегрирующей схемы?

14. Почему одновременно с коммутацией постоянной времени питегрнрующен цепи на разных масштабах изменяется и длительность импульсов дальности?

15. Какую функцию выполняет импульс подсвета непосредственно в видеоусилителе приемника?

 

 

Лекция № 13 - (2 часа)