Для получения линейного закона изменения напряжения необходимо чтобы во время рабочего хода конденсатор заряжался или разряжался постоянным током

тогда:

Отсюда следует, что генератор ЛИН (ГЛИН) должен включать в себя интегрирующий конденсатор и зарядную (разрядную) цепь, фор­мирующую стабильный ток, а для восстановления исходного напряже­ния на конденсаторе - коммутирующий элемент (рис. 7.9, слайды 126, 11).

Коммутирующий элемент в обеих схемах в рабочей стадии разомкнут, а в стадии восстановления замкнут. В схеме а) в рабочей стадии конденсатор С заряжается и формирует линейно - возрастающее напряжение, а в схеме б) конденсатор разряжается и формирует линейно - убывающее напряжение. В стадии восстановления коммутирующий элемент замыкается и конденсатор С в схеме а) быстро разряжа­ются, а в схеме б) заряжается до первоначального значения. Рассмотренный принцип построения ГЛИН является общим для всех схем генераторов.

В зависимости от способа управления коммутирующим элементом различают три режима работы ГЛИН:

-режим внешнего управления;

- ждущий режим;

- режим автоколебаний.

В режиме внешнего управления продолжительность рабочего хода определяется длительностью внешних управляющих импульсов (рис.7.10, слайды 127, 12).

В ждущем режиме ГЛИН запускается короткими импульсами, под действием которых коммутирующий элемент размыкается и удерживается в этом состоянии внутренними процессами в схеме (рис. 7.11, слайды 128, 12).

 

В автоколебательном режиме ГЛИН работает без внешних воздействий, моменты замыкания и размыкания ключа определяются внутрен­ними процессами в схеме.

 

Рассмотрим простейшую схему генераторов линейно - изменяющегося напряжения. Схема ГЛИН с параллельным включением коммутирующего элемента показана на рис. 7.12 (слайды 129, 13).

 

В исходном состоянии лампа открыта, так как резистор Rg (сотни кОм) приложено напряжение источника анодного питания Ea. Напряжение Ugк небольшое положительное, так как Rgк << Rg.

Конденсатор С заряжен до небольшого напряжения Uо = Uа. При подаче на лампу управляющего импульса отрицательной полярности амплитудой /U_m/ > /E_go/, лампа закрывается и емкость С заряжается по цепи

Напряжение на емкости возрастает по экспоненте и оно используется в качестве выходного. По окончании управлявшего напряжения лампа открывается и конденсатор С быстро разряжается до исходного напряжения, по цепи

Единственным методом повышения линейности формируемого напряжения в таком ГЛИНе является использование начального наиболее линейного участка экспоненты заряда емкости. Для этого постоянную времени заряда

 

необходимо увеличивать, в основном, за счет увеличения Rа. Увеличение емкости конденсатора не желательно, так как при этом увеличивается время восстановления схемы

 

Использование начального участка экспоненты ведет к уменьшению амплитуды пилы.

Для формирования линейно - падающего напряжения коммутирующий элемент включается последовательно с конденсатором (рис. 7.13, слайды 130, 14).

 

 

Напряжение на емкости возрастает по экспоненте и оно используется в качестве выходного. По окончании управлявшего напряжения лампа открывается и конденсатор С быстро разряжается до исходного напряжения, по цепи

Единственным методом повышения линейности формируемого напряжения в таком ГЛИНе является использование начального наиболее линейного участка экспоненты заряда емкости. Для этого постоянную времени заряда необходимо увеличивать, в основном, за счет

увеличения Rа. Увеличение емкости конденсатора не желательно, так как при этом увеличивается время восстановления схемы

Использование начального участка экспоненты ведет к уменьшению амплитуды пилы.

Для формирования линейно - падающего напряжения коммутирующий элемент включается последовательно с конденсатором (рис. 7.13, слайды 130, 14).

В исходном состоянии лампа закрыта напряжением источника смещения Еg. При подаче запускающего импульса лампа открывается и происходит быстрый заряд конденсатора - формируется обратный ход напряжения генератора. По окончании импульса запуска лампа закрывается и конденсатор С разряжается через резистор R - формируется рабочее напряжение генератора.

Простейшие генераторы линейно - изменяющихся напряжений используются для создания разверток в ЭЛТ с электростатическим отклонением луча. Для создания развертки в ЭЛТ с электромагнитным откло­нением луча применяются генераторы линейно - изменяющегося тока. Электромагнитное поле ЭЛТ создается за счет протекания тока через отклоняющие катушки.

При протекании линейно - возрастающего тока через катушку индуктивности в ней возникает ЭДС самоиндукции постоянной величины, которая противодействует нарастанию тока.

По - этому, при подаче на катушку пилообразного напряжения часть этого напряжения будет скомпенсирована ЭДС самоиндукции и ток, пропускаемый через катушку, будет отличаться от линейного (рис. 7.14, слайды 131, 15), что приведет к искажению развертки.

 

Следовательно, для компенсации ЭДС самоиндукции к линейному напряжению необходимо добавить постоянную составляющую, по величине, равную ЭДС самоиндукции и противоположного с ней знака. Сумма этих напряжений и будет импульс трапецеидальной формы.

 

Трапецеидальную форму напряжения можно получить, если в ГЛИН последовательно с конденсатором С включить резистор (рис.7.15, слайды 132, 15).

Тогда при закрытии лампы генератора на резисторе возникает скачок напряжения, после чего конденсатор начинает за­ряжаться по экспоненциальному зако­ну.

 

В основных индикаторах изучае­мых РЛС используются ЭЛТ с электро­магнитным отклонением луча, поэтому в дальнейшем будут рассмотрены только генераторы линейно - изменяющегося тока.

 

Простейшие ГЛИН (тока) обладают низкой линейностью и малой амплитудой. Это приводит к неравномерности временного масштаба (рис. 7.16, слайд 16). В начале прямого хода развертки скорость напряжения U_P больше, чем в конце поэтому луч перемешается вдоль линии развертки с убывающей скоростью. Временной масштаб в начале линии развертки получается более крупным, чем в конце, это приводит к ошиб­кам в измерении дальности до цели. В практически используемых схемах при­меняются меры для улучшения линейности напряжения.

Пятый учебный вопрос