Схема питания и управления ЭЛТ

 

 Электроннолучевая трубка применяется в приемнике локатора в качестве оконечного устройства. В ней электрический сигнал, несущий полезную информацию, преобразуется в светящееся пятно (точку) на экране.

 

Ее особенность заключается в том, что экран расположен несимметрично относительно электронного луча и имеет вид прямоугольника. Это позволяет рационально использовать площадь поверхности приборной доски, где должен размешаться индикатор.

 

ЭЛТ получает питание от нескольких источников напряжения       (см. рис. 2.19, а). Модулирующие электроды (катод — управляющий электрод) подключены к стабилизатору напряжения 81В. Фокусирующий и ускоряющий электроды питаются от выпрямителя 450В. На аквадаг подается напряжение от выпрямителя 18кВ.

 

Катод подключен через резисторы R18 и R14 к выходу стабилизатора напряжения 81 В. В то же время цепь катодного тока замыкается на корпус через диод Д22 и фильтр источника питания 81 В. Управляющий электрод через потенциометрический делитель напряжения подключен к выводу +54 В стабилизатора напряжения 81 В. Между выводами +54 В и 72 В этого же стабилизатора включен делитель напряжения смещения R16 для ограничителя Д4.  В нижнем положении токосъемника потенциометра R16 на анод диода Д4 подается +54 В, на катод диода при отсутствии информационного сигнала так же, как и на катод ЭЛТ действует потенциал +81В. Диод Д4 закрыт. В этом случае на модулирующих электродах действует запирающее напряжение, регулируемое потенциометром R1 «Уст.ярк.» от 81 до 27В. Даже в верхнем положении токосъемника трубка остается закрытой. Она открывается при напряжении 25В с плюсом на катоде и минусом на управляющем электроде.

 

Под действием видеосигнала положительный потенциал катода диода Д4 и катода ЭЛТ уменьшается максимум на 27В, на катоде диода Д4 устанавливается +54 В, как и на аноде. Дальнейший рост амплитуды сигнала на выходе оконечного ВУ становится невозможен. Это объясняется тем, что увеличение тока коллектора транзистора ПП5 теперь будет происходить за счет тока через открывшийся диод ограничителя Д4, а не через нагрузку R14, и поэтому не вызовет изменения потенциала катода ЭЛТ.

 

При смене ЭЛТ возможно изменение режима питания трубки так, что сигналы с амплитудой более 1 В вызовут расфокусировку пятна, рисующего изображение. Поэтому в схеме предусмотрена регулировка уровня ограничения амплитуд сигнала с помощью потенциометра R16. В верхнем положении токосъемника этого потенциометра ограничение будет происходить уже при амплитуде сигнала 9 В.

 

На первый анод, используемый для осуществления электростатической фокусировки, подается напряжение с потенциометра «Фокус» R5. На второй анод подается через резистор с делителя (R4, R5, R7) напряжение +300 В. Делитель получает напряжение +450 В от специального выпрямителя.

 

На аквадаг трубки подается напряжение 18кВ, которое возникает в результате выпрямления с многократным умножением напряжения ~40 В 3000 Гц, поступающего из блока Гр2Б.

ВИДЕОУСИЛИТЕЛЬ (ВУ) – Тех. Описание!!!

 

 

Видеоусилитель радиолокатора "Гроза" может иметь три различные амплитудные характеристики в зависимости от режима работы станции.

 

При работе в режиме "ЗЕМЛЯ" видеоусилитель является "трехтоновым" и имеет ступенчатую амплитудную характеристику, представленную на рис.2.20,а.

 

 

 

Рис.2.20. Амплитудные характеристики видеоусилителя в режимах: "ЗЕМЛЯ" (а), "МЕТЕО" (б), "КОНТУР" (в)

 

 

"Трехтоновый" видеоусилитель (рис.2.21.) состоит из двух параллельных каналов усиления: усилителя фона с ограничением сигналов, превышавших фиксированный уровень, и усилителя выделения с регулируемым уровнем отпирания. После прохождения через каналы фона и выделения сигналы смешиваются в смесителе, к ним подмешиваются калибрационные метки дальности, и далее суммарный сигнал усиливается по напряжению оконечным усилителем.

 

Отличие видеоусилителя радиолокатора "Гроза" от других "трехтоновых" видеоусилителей в том, что уровень ограничения его усилителя фона регулируется только при настройке.

 

Так как РЛС "Гроза" служит лишь для навигационной ориентировки, не требующей наблюдения мелких наземных ориентиров, основным назначением усилителя фона является повышение контрастности водных ориентиров на фоне незастроенных участков земной поверхности за счет ограничения и выравнивания по амплитуде сигналов, отраженных от последних.

 

Выделение сигналов от средних и крупных городов и промышленных центров, служащих ориентирами, производится усилителем выделения, уровень начала срабатывания которого может регулироваться от уровня ограничения фона вверх в широких пределах регулятором "КОНТРАСТ", расположенным на лицевой панели индикатора.

 

Регулировка яркости радиолокационного изображения осуществляется в РЛС "Гроза" изменением усиления видеоусилителя. Это позволяет одновременно и пропорционально уменьшать яркость наблюдаемого на трубке видеосигнала и смешанных с ним калибрационных меток дальности. При этом регулировка усиления выходных каскадов видеоусилителя не изменяет уровней фона и начала выделения относительно видеосигнала. Благодаря этому изменение яркости не требует изменения положения ручки "КОНТРАСТ", т.е. ручки "ЯРКОСТЬ", "МЕТКИ" и "КОНТРАСТ" полностью независимы друг от друга. При этом напряжение запирания ЭЛТ остается неизменным при всех регулировках и стабилизировано специальной цепочкой стабилитронов. Его установка производится специальным регулятором "УСТ.ЯРКОСТИ" таким образом, чтобы при минимальной яркости изображения (при наблюдении ночью), шумы лишь незначительно засвечивали экран.

 

При увеличении яркости (т.е. усиления видеоусилителя) во время наблюдения днем засвет экрана шумами возрастает, однако контрастность изображения за счет увеличения интенсивности внешнего освещения существенно уменьшается. Поэтому даже возросшие по амплитуде шумы практически не видны на экране ЭЛТ и не ухудшают наблюдения водных ориентиров.

 

Общее усиление видеоусилителя РЛС выбрано таким, чтобы с помощью ручки "ЯРКОСТЬ" обеспечивалась возможность максимального использования всей модуляционной характеристики ЭЛТ (т.е. всех ее яркостных возможностей) при наблюдении отражений от объектов любых классов.

 

Практически это означает, что при необходимости четкого наблюдения на экране ЭЛТ при дневном освещении водных ориентиров в видеоусилителе имеется возможность получить на выходе сигнал от ограниченных усилителем фона отражений от незастроенных участков земной поверхности с амплитудой порядка 25В, т.е. с максимально допустимой для ЭЛТ амплитудой модулирующего сигнала. При этом, естественно, выделение сигналов от городов и промышленных центров на фоне земной поверхности ухудшается, однако контраст между водными ориентирами и окружающими их незастроенными участками земной поверхности близок к максимально возможному.

 

Одновременное наблюдение водных ориентиров и городов возможно при уменьшении яркости изображения (ручкой "ЯРКОСТЬ"). При этом контрастность водных ориентиров при наблюдении их днем, естественно, снизится.

 

При работе станции в режимах "МЕТЕО" и "СНОС" видеоусилитель имеет обычную линейную амплитудную характеристику во всем диапазоне возможных входных сигналов.

 

В режиме "КОНТУР" амплитудная характеристика усилителя имеет излом, после которого становится падающей с большой крутизной (см.рис.2.20, в). При превышении амплитудой входного сигнала (или какой-то его части) определенной величины он (или его часть) полностью пропадает на выходе видеоусилителя.

 

Импульс подсвета осуществляет управление работой видеоусилителя во всех режимах работы. С окончанием импульса подсвета ключевое устройство оконечного усилителя запирается, и сигналы на выход усилителя не проходят, какой бы амплитуды на входе они не были. Этим достигается полное отсутствие мешающих засветок экрана при обратном ходе развертки.

 

Стабилизированный высоковольтный выпрямитель для питания второго анода ЭЛТ отличается от обычно использовавшихся в самолетных РЛС тем, что его питание осуществляется не от бортсети 115 В 400 Гц, а от специального транзисторного преобразователя постоянного напряжения +27 В в стабилизированное по амплитуде переменное напряжение с частотой 2700 - 3000 Гц. Этот преобразователь размещен в приемопередающем блоке. Собственно выпрямитель выполнен по обычной схеме умножения напряжения. За счет повышенной частоты питания размеры трансформатора и фильтра выпрямителя существенно сокращены. Выпрямитель размещен непосредственно в индикаторном блоке ГР – 4Н.

 

Рис.2.21. Функциональная схема видеоусилителя

 

Контрольные вопросы:

 

1. Перечислить основные узлы приемника.

2. Перечислить этапы преобразования принятого сигнала.

3. Перечислить элементы, входящие в состав высокочастотной головки.

4. Какие регулировки предусмотрены в высокочастотной головке?

5. Как повлияет на работу приемника уменьшение напряжения поджига разрядника (Л2)?

6. Что произойдет при увеличении напряжения поджига разрядника (Л2)?

7. Основные причины применения смесителя, собранного по балансной схеме.

8. Почему полезный сигнал промежуточной частоты выделяется, а шумовой сигнал такой же частоты не выделяется смесителем?

9. За счет чего достигается выравнивание чувствительности кристаллов смесителя?

10. Каким путем измеряются токи кристаллов смесителя?

11. О чем свидетельствует величина тока кристалла смесителя?

12. На каких элементах схемы происходит первичное выделение напряжения промежуточной частоты из спектра комбинационных частот?

13. Основное назначение ПУПЧ.

14. Основные параметры ПУПЧ.

15. Меры, обеспечивающие малый уровень собственных шумов ПУПЧ.

16. Меры, обеспечивающие широкополосность усиления.

17. Способы регулировки усиления, применяемые в ПУПЧ.

18. Роль диодов в цепи подачи напряжения РРУ и ВАРУ на ПУПЧ.

19. Перечислить основные элементы схемы ВАРУ.

20. Параметры импульса ВАРУ.

21. Основные характеристики тракта УПЧ.

22. Причины применения УПЧ с логарифмической амплитудной характеристикой.

23. Почему динамический диапазон амплитуд входного сигнала большой?

24. За счет чего в УПЧ обеспечивается устойчивость усиления?

25. Как осуществляется мгновенно действующая автоматическая регулировка усиления сильных сигналов?

26. Основное назначение видеоусилителя на выходе приемника.

27. Каким путем в режиме «Земля» на экране получаются три тона яркости?

 

28. За счет чего происходит ограничение сигналов, образующих фон свечения экрана?

29. Почему усилитель «Выделение» не усиливает слабые сигналы?

30. Почему о режиме «Метео» применяется линейная характеристика усиления сигнала?

31 Чем объясняется необходимость режима «Контур»?

32. Почему в режиме «Контур» сильные сигналы на экране индикатора не обозначаются?  

33. Перечислить сигналы, которые могут быть выделены на резисторе «яркость».

34. Физика влияния потенциометра «Метки» на амплитуду импульсов масштабных меток.

35 Особенности конструкции электроннолучевой трубки.   

36 Какие напряжения используются для питания электроннолучевой трубки?

37. На каком уровне происходит ограничение амплитуды сигналов, подаваемых на модулятор ЭЛТ?

 

 

Лекция № 10 - (2 часа)