Файл: Петренко А.И. Масштабно-временные преобразователи импульсных сигналов.pdf

При этом линейный участок характеристики расши­ ряется, особенно в отрицательной области (рис. 25).

Для заданного значения нормированного зарядного

U

напряжения -=■ нормированный ток сигнала возрастает

U2

с увеличением у, причем зависимость становится более

показывает, какую часть тока луча составляет ток сигнала в выбранном режиме работы трубки.

3. КОЭФФИЦИЕНТ ПЕРЕЗАРЯДА

Особенностью рассматриваемых характеристик яв­ ляется нх универсальность: пользуясь ими, можно опре­ делить ток сигнала при записи и при считывании. В первом

U

случае нормированное зарядное напряжение =- опреде­

ляется амплитудой импульса записи на сигнальной пласти­ не трубки, во втором — глубиной накопленного при записи потенциального рельефа. Поэтому основным параметром режима трубки является равновесность записи и считы­ вания, которую можно оценить с помощью коэффициента перезаряда /, определенного как отношение напряжения ДU, равного разности напряжений до и после разряда ем­ кости мишени при однократной коммутации пучка, к

87

величине отклонения начального потенциала мишени от равновесного U:

л

Рис. 26. Кривые зависимости коэффициента перезаряда / от пара­

метра коммутации у при-51 = const.

U2

Принимая во внимание выражения (70) и (72), получим"

Таким образом, коэффициент перезаряда для выбран­ ного режима трубки может быть рассчитан в соответствии с выражениями (83), (85) или найден графически по рис. 25.

8 8

потенциального рельефа на мишени

Рис. 27. Кривые зависимости коэффициента переза­ ряда мишени / от относительного зарядного напряже-

o'

ння —— при у = const.

и2

Уравнение (92) определяет вольт-амперную характе­ ристику мишени и устанавливает связь выходного считан­ ного сигнала с величиной входного импульса на сигналь­ ной пластине. Соответствующие графические зависимости приведены на рис. 28. Как видно из рисунка, выходнойѵ

сигнал с ростом К- увеличивается, но коэффициент пере-

U2

заряда при этом имеет максимум и достигает единицы лишь при у > 2. Кроме того, линейность вольт-амперной ха­ рактеристики увеличивается с ростом у.

89

Ток сигнала определяется в соответствии с выраже­ ниями (87) и (92) как

90

4. СЪЕМ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА

Ток заряда мишени распределяется между емкостями С1 и С2 (рис. 21). Любая из компонент зарядного тока — ток в цепи сигнальной пластины или ток в цепи барьерной сетки — может быть использована как полезный выходной сигнал. При этом ток в цепи сигнальной пластины

При больших коэффициентах передачи т] (в случае тонкого диэлектрика мишенп и больших емкостей ми­ шень — сигнальная пластина) рационально снимать сиг­ нал в цепи барьерной сетки, а при малых коэффициентах передачи (толстые диэлектрические слои мишени) — в цепи сигнальной пластины. Если значения Сг и С2 близки, суммарный сигнал можно снимать в цепи коллектора, ис­ пользуя трансформаторный вход усилителя. При этом необходимо компенсировать постоянную составляющую ■тока коллектора, которая вследствие отличия в условиях

перераспределения вторичных электронов между мишенью и коллектором может быть различной в различных участ­ ках мишени. Поэтому съем сигнала в цепи сигнальной пластпны и барьерной сеткн при использовании трубки

вмасштабно-временном преобразователе более удобен. Для реализации максимальной широкополосное™ уст­

ройства, определяемой скоростью записи, выбирают труб­ ки с малыми емкостями мишени и выходной сигнал сни­ мают в цегш сигнальной пластины. При этом возникает необходимость защиты входа чувствительного усилителя считанного сигнала от перегрузки импульсом записи, амп-

^лнтуда которого на несколько порядков превышает вход­ ной динамический диапазон усилителя. Для этого можно

91

использовать ламповую и трансформаторную балансные схемы [15, 39]. В первом случае выходная цепь трубки включается в схему сбалансированного лампового моста Лг, Л„. Импульс записи подается на сетки нормально за­ пертых ламп Лх н Л 2 (рис.

29) и отпирает их. Напря­

Можно использовать двух- и трехобмоточные трансформа­ торы [15]. Вследствие разбалансировки токов обмоток двух­ обмоточного трансформатора (рис. 30), обусловленной паразитной емкостью сигнальной пластины относительно землп п конечным активным сопротивлением обмотки Lv реализуемое отношение помехи при записи к сигналу счи­ тывания составляет не менее 10.

Отношение помехи к сигналу можно повысить при ис­ пользовании трехобмоточного трансформатора (рис. 30, б)'

92

где влияние паразитных емкостей на баланс токов в об­ мотках L x и L2 при записи можно устранить соответствую­ щим подбором компенсирующих емкостей С'к и С". Усло­

вием баланса схемы является [15]:

Коэффициент трансформации при этом выбирается равным единице.

Рис. 30. Схемы балансной трансформаторной нейтра­ лизации:

а — с двухобмоточным трансформатором; б — с трехобмоточпым трансформатором.

Схема с ламповым мостом более универсальна, посколь­ ку с ее помощью можно снимать сигнал как при записи рельефа по геометрической форме, когда считанный сиг­ нал представляет собой импульс-отметку, так и по глуби­ не, когда выходной сигнал воспроизводится в непрерывной форме. Сигнал помехи, просачивающийся во время записи на вход усилителя считывания, не нарушает работу схемы, потому что запись и считывание в масштабно-временном преобразователе разделены во времени и при имеющемся уровне помехи переходные процессы в усилителе к началу считывания успевают закончиться.

93

5. ОТНОШЕНИЕ СИГНАЛ/ И РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Потенциалоскоп с барьерной сеткой как генератор сиг­ нала является псточпнком тока, включенным па нагрузоч­ ное сопротивление (рис. 31). Поэтому напряжение на сетке первого каскада усилителя считывания

94