Название: Электровакуумные приборы (Алексеев C. Н.) Жанр: Военный Просмотров: 4289 |
3. 5 потенциалоскопы
Потенциалоскопами называются специальные электронно-лучевые трубки, применяемые для записи, хранения и воспроизведения электрических сигна- лов, записанных на диэлектрической мишени [4, 8]. Запись электрических сигналов на диэлектрической мишени электронным пучком основана на использовании явления вторичной электронной эмиссии. Существенная особенность устройства потенциалоскопов по сравнению с осциллографическими трубками — наличие диэлектрической мишени, на- несенной в виде тонкого слоя на проводящее основание (сигнальную пла- стину) вместо люминесцирующего экрана. В настоящее время широко применяется потенциалоскоп с барьерной сеткой или вычитающий потенциалоскоп, схема устройства которого показана рис. 3.24. Фокусирование и отклонение электронного луча в вычитающих потен- циалоскопах могут быть электростатическими или магнитными. Развертка поверхности мишени электронным пучком может быть растровой (типа теле- визионной) или спиральной.
Рабочий режим вычитающего потенциалоскопа выбирается так, чтобы ко- эффициент вторичной эмиссии = I2 /I1(где I1—ток первичного элек- тронного пучка, I2— ток вторичных электронов, выбиваемых с мишени) был больше единицы. В этом режиме входные электрические сигналы, подлежащие записи на диэлектрической мишени, подводятся к сигнальной пластине, а нагрузочное сопротивление Rн, с которого снимаются выходные сигналы при считывании электронным пучком ранее записанных сигналов, включается в цепь коллектора, барьерной сетки или сигнальной пластины.
Рис. 3.24 Схема устройства потенциалоскопа с барьерной сеткой: 1 — катод; 2 — управляющий электрод; 3 — первый анод про- жектора; 4 — второй анод прожектора; 5 — отклоняющие ка- тушки; 6 — коллектор; 7 — экранирующая сетка; 8 — барьерная сетка; 9 — диэлектрическая мишень; 10 — сигнальная пластина
лю). При этом ток в цепи коллектора I кол постоянен и выходной сигнал Uвых =0.При подаче входных сигналов изменяется электрическое поле в пространстве «барьерная сетка - мишень». Если входной сигнал положи- тельный, то тормозящее электрическое поле для вторичных электронов в пространстве «барьерная сетка-мишень» возрастает, коллекторный ток умень-
Рис. 3.25 Изменение потенциала поверхности диэлектрической ми- шени под действием, электронного пучка: а — распределение потенциала на поверхности мишени при записи кратковременных импульсных сигналов (Up — равновесное значение потенциала; а'б' — запись положительного входного сигнала; е'г '— запись отрицательного входного сигнала); б — запись на мишени сложного сигнала; в — изменение потенциала мишени при считывании записанных сигналов (потенциального релье- фа) электронным пучком
Если к сигнальной пластине подвести входной сигнал отрицательной по- лярности, то тормозящее поле для вторичных электронов в пространстве «барь- ерная сетка - мишень» уменьшается, коллекторный ток увеличивается, и на со- противлении Rн возникает отрицательный выходной сигнал. При этом за вре- мя действия отрицательного входного сигнала потенциалы точек поверх- ности мишени, развёртываемых электронным пучком, повышаются относитель- но значения Up, на мишени происходит запись отрицательного входного сигнала (рис. 3.25, а). Таким образом, подведение к сигнальной пластине входных сигналов приводит к изменению распределения потенциала вдоль развёртки мишени электронным пучком — на мишени возникает так называемый потенциальный рельеф (рис. 3.25, б). Воспроизведение или считывание записанных на мишени сигналов про- изводится электронным пучком при повторном его движении по участкам по- верхности мишени, на которых произведена запись. Если при считывании входные сигналы отсутствуют, то в процессе считывания потенциалы по- верхности мишени электронным пучком вновь доводятся (смещаются) до
писанных входных сигналов, но при таком способе снятия выход- ных сигналов приходится приме- нять специальный способ частотно- го разделения входных и выходных сигналов. При считывании записанных сигналов одновременно происхо- дит стирание потенциального рельефа. Следовательно, при по- следующей развёртке мишени электронным пучком можно про- извести новую запись входных сигналов, а затем их новое считы- Рис 3.26 Эпюры, поясняющие прин- цип вычитания сигналов потенциа- лоскопом вание. Потенциалоскоп с барьерной сеткой наиболее часто применяет-
ся как вычитающее устройство. Принцип вычитания сигналов поясняется рис. 3.26, где uвх1 — входной сигнал положительной полярности, подводи- мый к сигнальной пластине в момент времени t1; uзап1 — выходной сигнал, снимаемый с нагрузочного сопротивления Rн при записи uвх1; uсп1— выход- ной сигнал, снимаемый с сопротивления Rн в момент времени t2=t1+Tp при считывании ранее записанного сигнала (Tp — период развёртки мишени); uвх2 — входной сигнал положительной полярности, подводимый к сигналь- ной пластине в момент времени t2=t1+Tp; u2зап — выходной сигнал, снимаемый с Rн при записи uвх2; uвых= u1сп - u2зап разностный результирующий выходной сигнал, снимаемый с сопротивления Rн в момент времени t2=t1+Tp. Если бы потенциалоскоп был идеальным вычитающим устройством, то при подведении на его вход периодически повторяющихся неизменных по амплитуде и полярности сигналов происходило бы полное их вычитание, на- чиная со второго периода развёртки. В действительности, в потенцилоскопе, кроме полезных сигналов, созда- ются еще так называемые остаточные и паразитные сигналы. Вследствие этого «нулевой» разностный сигнал на выходе получается только после n- кратного вычитания одинаковых входных сигналов.
|
|