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

Учитывая выражения (100) и (101), получим

где

1 «1 (103)

2Дг/

— удельная разрешающая способность мишени, равная количеству периодов синусоидального входного сигнала, которое можно записать на единице длины мишени.

При считывании сигнала, записанного с модуляцией рельефа по геометрической форме, для импульса-отметки треугольной формы длительностью тсч

2хс

<ас (104) ^гчт

Максимального значения ю0 достигает при считывании, перпендикулярном к линии записи, когда

Шумовая компонента сигнала считывания в потенциалоскопе с барьерной сеткой определяется тепловыми шумами сопротивления в цепи сетки первой лампы усилителя ит, собственными шумами первой лампы к„ и напряжением ‘помехи, возникающей при пересечении лучом прутков

95

барьерной сетки itöc. Основным видом шума на выходе нотендналоскопа с барьерной сеткой является «с.с. ко­ торое превышает тепловые шумы ит па порядок и собст­ венные шумы лампы цл — на два порядка [39].

Ток сигнала помехи, определяемый частью тока луча, который перехватывается прутком сетки,

При считывании вдоль строки, пользуясь коэффициеп-

9 6

том Q, оценивают в соответствии с выражениями (31) и (33) информационную емкость и широкополосность трубки с записью рельефа по глубине. При считывании сигнала, за­ писанного на мишени с модуляцией рельефа по геометри­ ческой форме, на основании формулы (113) выбирают ре­ жим записи и считывания, обеспечивающие быстродействие

при отсутствии цикла сти­ рания.

Размер луча и разреша­ ющая способность Ду труб-

I 0,5

ки, а следовательно, ее информационная емкость и широко­ полосность зависят от тока пучка. Поэтому ток пучка на­ ряду с отношением сигнал/шум является одним из исход­ ных параметров для выбора режима трубки. Эффективный диаметр пучка определяется по кривой распределения тока в пучке. Выше для упрощения анализа предполагалось, что электронный пучок имеет прямоугольное сечение и равномерное распределение плотности тока но всему се­ лению. В действительности распределение плотности тока Вдоль радиуса сечения пучка описывается экспонеициаль-

ной зависимостью типа (рис. 32)

Величина радиуса г находится из условия прохождения через выбранное сечение до 85% тока пучка (сечение рис. 32).

Тпшгчпая кривая зависимости диаметра пятна от тока пучка иа потепцпалоскопе с барьерной сеткой приведена на рис. 33. При определении диаметра пучка вследствие экспоненциального закона спада плотности тока наблю­ дается определенное взаимодействие между соседними строками растра. Это обстоятельство также учитывается при определении разрешающей способности трубки Аг/.

6. УСИЛЕНИЕ И ОБРАБОТ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ ТРУБКИ

Выходные сигналы трубки с накоплением зарядов в за­ висимости от типа записи (с модуляцией зарядного рельефа по глубине или геометрической форме) можно получить в потенциальной или импульсной форме.

Как отмечалось выше, считывающий пучок характери­ зуется конечными размерами и заданным распределением плотности тока по его сечению, определяющим распределе­ ние зарядов по сечению линии зарядного рельефа. Поэтому импульсы-отметки па выходе трубки, возникающие при пересечении пучком липни зарядного рельефа, имеют поло­ гий передний и задний фронты, а их амплитуда зависит от толщины линии зарядного рельефа.

На основании проведенного упрощенного анализа про­ цессов в потенциалоскопе с барьерной сеткой можно ка^ явственно оценить параметры импульса-отметки: ампли­

9 8

туду, отношение сигнал/шум, форму н длительность перед­ него фронта, а также ширину частотного спектра.

Длительность импульса-отметки при нормальном пере­ сечении считывающего пучка с линией зарядного рельефа имеет минимальное значение [19]

ѵ с ч

считывании.

При этом, как следует из выражений (77) — (79) и рис. 24, определяющих переходную характеристику труб­ ки, форма импульса-отметки близка к треугольной. Поэто­ му полоса пропускания усилителя сигнала считывания по частоте

С увеличением угла считывания, образованного линией зарядного рельефа и траекторией считывающего луча, дли­ тельность импульса-отметки возрастает, а его форма и амп­ литуда изменяются. Обработка импульсов-отметок сводится к формированию из первичных импульсов специ­ альных импульсов-отметок стандартного типа. Способы формирования импульсов-отметок с помощью обычных и следящих ограничителей могут быть такими же, как и для фотоэлектрических узлов преобразователей графиков в электрические сигналы [19].

Если момент формирования управляющего импульса будет определяться вершиной импульса-отметки, погреш­ ность определения ординаты линии зарядного рельефа в »точке встречи считывающего луча будет минимальной.

Простейший способ формирования управляющих им­ пульсов заключается в дифференцировании первичных

импульсов-отметок. При этом с учетом выражений (77) — (79) амплитуды получаемых импульсов в режиме В-2

~Ѵсч+ - ё й ( ж +,лст")

е’ + (1 — о0) е

Длительность управляющего импульса уменьшается и имеет величину одного порядка со временем коммутации при считывании. Этой длительностью н определяется дейст; вительная полоса пропускания усилителя выходных сиг­ налов.

Следует отметить, что отношение сигнал/шум при диф­ ференцировании сигнала ухудшается, поскольку полоса частот шумового сигнала иб.с (110) шире, чем у импульса-

т

отметки в — раз.

п

Дополнительными видами обработки импульса-отметки являются коррекция формы строки считывания, выполняе­ мая с помощью соответствующих обратных связей, вре­ менная селекция для подавления паразитных импульсов, возникающих в начале и конце строки считывания,

и т. д. [19].

100

которые рекомендации по выбору типа трубки и ее режима в устройстве масштабно-временного преобразования им­ пульсных сигналов [22].

При записи с модуляцией зарядного рельефа по глуби­ не и подачей входного сигнала на сигнальную пластину исходный режим выбирают из условия обеспечения линей­

ности характеристики /с = / ) (рис. 25). Поэтому для

расширения динамического диапазона входных сигналов целесообразно работать при у = 2 -f- 4, что при считыва­ нии обеспечивает переменный коэффициент перезаряда /

(рис. 27), меньший единицы лишь для4=- > 0,2. В связи

U2

с этим запись осуществляют подачей малых положитель­ ных напряжений на сигнальную пластину, а при знако­ переменных входных сигналах — постоянного положи­ тельного смещения. Считывание совмещается со стира­ нием.

Недостаток такого метода записи заключается в том, что усилитель входного сигнала работает на сравнительно большую входную емкость сигнальной пластины трубки, чем обусловливаются фазовые искажения сигнала [39].

При подаче входного сигнала на модулятор записы­ вающего прож ^тора напряжение записи на сигнальной пластине поддерживается постоянным. В этом случае вы­ бор режима проводят из условия линейности характерис­

тик /о (у3) в режиме записи и /с ■j в режиме считывания,

для чего целесообразно выбирать положительное напряже-

10і