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,
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?
рис.2.28.