Как стать автором
Обновить

Ламповый дисплей для компьютера, часть 4: блок питания, строчная развертка и первый растр

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение12 мин
Количество просмотров8.3K
Всего голосов 75: ↑75 и ↓0+75
Комментарии34

Комментарии 34

Мде. Такая труба нехило так светит в рентгене, особенно в тех местах, где луч попадает на стекло, а не на люминофор. Использовать её в качестве дисплея без толстенного металлического корпуса... Ну, каждый взрослый человек сам способен ценить своё здоровье. Или не ценить.

Для рентгена анодное напряжение должно быть больше 40 кв. (заметно больше) В ранних кинескопах напряжение было больше 40.

Но что-бы не светить прямо на зрителя, во первых электронная пушка стояла под углом, а луч выпрямлялся специальным магнитом, во вторых люминофор изнутри покрывался алюминием, который задерживал почти всё оставшееся излучение.

Для примера - при анодном напряжении 60 кв. излучение ("мягкий рентген") рентгеновской трубки почти полностью задерживается двумя листами бумаги.

Если мне не изменяет склероз, для ухода за пределы УФ достаточно где-то 17 кВ. 40 и более это уже жёсткий рентген. И я не про светить на зрителя (там стекло достаточно толстое), а про то, что уходит вбок, вниз и во все остальные стороны.

угол вообще без разницы, так как излучение возникает в момент торможения электронов в люминофоре. 40кВ это уже достаточно серьезно, но да, проникающая способность низкая, не бумагой конечно, а вот 60кВ уже нужен свинец хотя бы 0,5-1мм. Именно поэтому переднее стекло кинескопа такое толстое.

Нет, Вы не совсем правы. Надо смотреть конкретную длину волны и массовый коэффициент поглощения для конкретного материала. И зависимости там совсем нелинейные. Например, если брать железо, то излучение с длиной волны 0,179 нм проникает в 40 раз глубже, чем с длиной волны 0,154 нм, но в любом случае - это десятки микрон для обычных применений.

Вы путаете понятие "мягкий рентген" (то есть, длина волны излучения) и интенсивность. Начнем с того, что излучение бывает тормозным и характеристическим. Тормозное излучение - сплошное и, действительно, зависит только от энергии электронов (то есть - ускоряющего напряжения). Но кроме тормозного есть еще характеристическое излучение, длины волн которого (альфа-1, альфа-2, бета) зависят от того, о какой химический элемент тормозятся электроны, а интенсивность (если очень грубо) пропорциональна разнице между ускоряющим напряжением и потенциалом возбуждения соответствующих линий в степени 1,6 и в разы (десятки раз) по интенсивности превышает интенсивность тормозного излучения. Если на аноде (поверхности кинескопа) у нас есть атомы железа с потенциалом возбуждения что-то около 7кВ, то мы на выходе получим линейчатый спектр с самой сильной линией 0,19..кажется..5 нм. Или хрома (6 кВ, 0,22 нм). Это мягкий рентген, и наши преподаватели на примере своих рук показывали, как по разному пропускает рентген кожа и кости :) Без последствий. А вот если там будет молибден (16 кВ, 0,07 нм) или, не дай Бог, вольфрам (20 кВ, 0,022 нм) или серебро (? уже подзабыл конкретные цифры), то после 5-10 секунд под таким облучением, полученным с ускоряющим напряжением 40-50 кВ, руку надо будет очень-очень долго и очень болезненно лечить. Так что не любое излучение от 60 кВ трубки катастрофически вредно.

Почему-то Вы совершенно забыли упомянуть, что интенсивность ещё зависит очень существенно от анодного тока (оно же количество электронов разбиваемых апстену об анод), а ещё интенсивность зависит от ускоряющего напряжения немного другой зависимостью -- чем выше ускоряющее напряжение, тем больше кпд трубки по рентгену, соответственно на более высоких ускоряющих напряжениях та же интенсивность получается при меньшем токе. На мегавольтах КПД рентгеновской трубки превышает 50%)))) На десятках кВ -- не более единиц %

Почему-то Вы совершенно забыли упомянуть, что интенсивность ещё зависит очень существенно от анодного тока

Виноват, забыл, лет 15 уже в Горелика не смотрел. Просто она менее существенна (она линейна в силу того, что I = q/t), чем зависимость по напряжению ( ~(U-U0)^1,6), что объясняет и более высокий выхлоп по рентгену при одинаковых мощностях, но разных напряжениях (если взять ту же БСВ_27Cu, которая 2,5 кВт, если опять же мне память не изменяет - давно руками не работал, то режим 60кV 40mA по рентгену будет куда круче, чем 40кВ 60mA. Правда не все трубки долго выживали при 60 кВ...). Отсюда и про КПД, да все так и есть.

Я пытался сказать, что тормозное излучение, которое "светит" при любых энергиях электронов, гораздо слабее характеристического, которое начинает светить при U выше потенциала возбуждения K-серии. И, при этом, если в материале анода отсутствуют элементы с высоким потенциалом возбуждения, которые генерируют рентген с малой длиной волны, то даже при 60 кВ такое излучение будет существенно менее опасно, чем ежели на аноде будут присутствовать тяжелые элементы (Mo, W, Ag - это как пример таких элементов).

Достаточно странным выглядит решение для грубой регулировки размера по горизонтали — подключение конденсаторов С24-С27, которые просто закорачивают часть высокочастотной энергии на массу

Насколько я помню из курсов телемастеров, это не странное решение, а хитрая резонансная система, помогающая быстрому обратному ходу. В "современных" кинескопных мониторах этот конденсатор тоже есть и его емкость сильно влияет на линейность развертки.

надо же... я в книжках видел только объяснение "этот конденсатор служит для грубой регулировки размера по горизонтали". Надо будет все же попробовать поэкспериментировать с ним. Другое дело, что скорее всего для каждого видеорежима будет своя оптимальная емкость.

"Достаточно странным выглядит решение"

Как и предложение автора донатить ему на какую-то штуку, которая забавляет лично его...

Колхоз донат дело добровольное. Особенно забавно читать подобные комментарии от гражданина, ничего за душой не имеющего, кроме кретинских критиканских комментариев. Хорошее соответствие с выбранным ником. Так что ловите минус себе в карму.

"кроме критиканских комментариев" - да, пытаюсь пробудить в людях уважение к себе и к окружающим. Дело неблагодарное и обречённое на минусовую карму, но подавлящее большинство моих комментов заплюсовано, что внушает веру в светлое будущее. А авторы, конечно, минусят карму, это предсказуемо изначально.

какую-то штуку, которая забавляет лично его...

Но ведь это абсолютно никак не согласуется с реальностью - если бы эта штука забавляла бы исключительно ув. Laserbuilder'а - то цикл статей не имел бы плюсов (никому же не интересно), у автора не было бы 160 подписчиков а я бы не писал данный комментарий. Как мы видим, это не так. Возникает логичный вопрос - зачем же вы высра... выслали нам свой чрезвычайно важный посыл сюда? Идите наху... дой конец в другие темы, более для вас интересные, и не мешайте людям.

Конечно на такие комменты и отвечать в цивилизованном обществе не принято, но мне вот интересно - Вы за рассуждениями не забыли задонатить автору? Он ждёт.

Я автору не донатил. Я в целом редко кому доначу. Ну так по первой части моего посыла у вас будут какие-либо возражения, или вы признаёте что автор делает интересный для многих контент?

А чего мне там возражать? Вы зачем-то мне приписали то, чего я не говорил. Я не утверждал, что материал никому не интересен, я лишь написал что автор делает это для собственной развлекухи. И вот побираться на развлекухи... Не на еду, не на здоровье в трудной ситуации, а на баловство.. Эх, прошли времена викингов и рыцарей. Вот это меня печалит.

Если от того, что автор развлекается, другим тоже весело - почему бы и нет? Лично меня в этом отношении больше раздражают корпоративные блоги, которым авторы продаются.

Эх, прошли времена викингов и рыцарей. Вот это меня печалит.

Катастрофа бронзового века была интереснее средневековья

Этот киберпанк из 50-х ВП впечатляет, интересно он что-то кроме зелёного квадрата показывает?

Прежде чем задавать этот вопрос, стоило хотя бы глянут на КДПВ первой части цикла и посмотреть фото в конце первой части.

Очень круто! Монтаж БП аккуратный и тщательный, но очень не помешали бы пояснительные надписи на лицевой панели. Хотя бы даже и спиртовым фломастером. А вариант внешнего стабилизатора сетевого напряжения не рассматривался? Это бы очень сэкономило электричество -- на 6С33С одного накала нужно чертову прорву.

После того, как я всю установку оформил в корпусе, превратив её в законченное изделие, я нарисовал в иллюстраторе шильдики и напечатал их на металле. Как раз они и обозначают все органы управления, лампочки, итп итд, Буду описывать этот процесс в следующих частях. Про сетевой стабилизатор-феррорезонансник думал, но он не устраняет пульсации в постонке после выпрямителя, в отличии от электронного стабилизатора. Так вместо электронного стаба пришлось бы ставить тысячи мкФ в фильтры. В общем выиграв в одном проиграл бы в другом месте.

С шильдиками ясно и в принципе, можно было догадаться по общему уровню конструирования, что в таком лысом виде Вы переднюю панель не оставите. Что касается стабилизатора, то тысячи мкФ на относительно невысокие, по ламповым меркам, напряжения, могли бы быть сравнительно невеликого объема и стоимости. Кроме того, они не расходуют кучу электричества и не греются. Но в общем, это конечно дело конструкторское.

Приветствую автор ! Хочу посоветовать стабилизатор и " электронный дроссель " на полевых транзисторах ! Я их в УНЧ ставил и в предварительных каскадах ! Габариты меньше , КПД по сравнению с ламповыми БП конечно не сравнить !! Да и большие ёмкости с железными дросселями не нужны ..... Уровень пульсаций не измерял но на слух --- тишина без подачи сигнала !! Я первый день на заборе в качестве "читателя" и особо на вашу карму влиять не хочу ..... вам выбирать 73!

 В ламповой технике блоки питания строились исключительно по линейной топологии с последовательными электронными стабилизаторами напряжения.

Это не так. В ламповой технике встречались блоки питания с импульсным регулированием выходного напряжения - вот статья про работу такого БП в телетайпе лохматых годов https://www.righto.com/2018/09/glowing-mercury-thyratrons-inside-1940s.html

Схема БП телетайпа
Схема БП телетайпа

Принцип действия аналогичен тиристорным регуляторам мощности - сигнал на открытие тиратрона приходит с требуемой задержкой по фазе относительно начала полуволны

В остальном, конечно, большое вам спасибо за статью, читаю о ваших проектах ещё со времён форума lasers.org и лазеров на парах меди

Да уж, теплая ламповая электроника. Крутой проект, заодно наглядно показывает - хорошо что теперь это развлечение а не безальтернативная технология.

В ряде областей это и сейчас безальтернативная технология. Тем более, что плохого такого в лампах?

А что в них хорошего в сравнении с современными полупроводниками? Не, вы не подумайте, я лампы люблю и мне интересно с ними работать - например, собирал передатчики на 2К2М и 1П24Б, приёмник команд радиоуправления на 1П2Б и т.п. Но вот лично для меня аргумент в пользу применения ламп был в том что это интереснее, а не что они лучше транзисторов. А вот плохого, в них, к сожалению много. Особенно неэкономичность, большие габариты и высокое внутреннее сопротивление. Конечно, в областях по типу магнетронов и ЛБВ им нет равных, но как по мне кроме этого и хобби-проектов по типу моего комплекта лампового радиоуправления или авторского монитора - лампы применять не имеет никакого смысла

По-моему это очевидно, что плохо. Огромные размеры, вес, энергопотребление, низкая надежность. Для проектов по фану - отлично, для утилитарных устройств.. собственно тут и доказывать ничего не надо, они не просто так в разряд ретро ушли.

Божечки-ежечки. Как я мог пропустить ТАКОЕ!

У меня сегодня видос про декатронную ячейку выходит. Там я ною что паять схемотехнику ТРЕХ сдвоенных триодов объемным монтажом - это долго, а тут.. Снимаю шляпу!

Пара вопросов:

  1. Схема синхронизации - синхронимпульс имеет ненулевую длительность. соответственно старт внутреннего положительного фронта будет в зависимости от режима гулять на длительность этого внешнего импульса. Насколько мм сдвигается изображение в итоге?

  2. Уже из этой статьи - БП непонятной мощности - изначально не замеряли потребление отдельных блоков? Какое в итоге получилось потребление и насколько большим вышел запас мощности? Выглядит конечно монструозно!

  3. Не рассматривали сборку части схемы на сверхминиатюрных лампах?

  4. Не поделитесь используемым списком литературы по ламповой схемотехнике? Может быть попадались цифровые схемы? По аналоговой схемотехнике можно найти если постараться, а вот с описанием цифровых схем прям грустно. Что у нас, что за рубежом.

Жду следующую часть!

О, привет. Крайне давно не виделись)))

Насчет синхронизации -- вся её задача это запустить генератор развертки, которому до какой-то степени пофиг на длителность запускающего импульса, он запускается о сути фронтом запускающего импульса. Длительность импульса влияет на время обратного хода у генератора развертки. Практика показала, что джиттера равном длительности синхроимпульса в этой схеме нет, поскольку вся схема по сути состоит из пары усилителей, которые внести джиттер не могут. Я сталкивался с "люфтом" начала кадровой развертки, которое было вызвано нестабильностью амплитуды импульса запускающего генератор, тогда величина этого люфта\джиттера по времени была 200 мкс, что приводило к дрожанию изображения с амплитудой миллиметров 5-6.

Касательно мощности БП -- я замерял потребляемую мощность в целом, когда уже все было готово. Просто поставил амперметр в разрыв сетевого шнура. Получилось, что в "дежурном режиме", когда включены только накалы потребление из сети около 450Вт, с включением анодного мощность достигает 900Вт, если форсировать анодный трансформатор, то вообще становится 1000Вт.

На сверхминиатюрных лампах можно было бы сделать весь узел синхронизации, но у меня их очень мало и скудный выбор, решил все делать уже на пальчиковых, которых большие залежи. В первый моментв ремени думал сделать всё на октальных, но посчитал это уже перебором)))

Насчет литературы. Прямо вот конкретно "цифровые схемы на лампах" я не встречал. У нас это заворачивалось в обертку пособий по импульсной технике. А импульсной техники очень много в литературе по радиолокации (мои любимые книги в этой области -- двухтомник Каткова "Основы радиолокационной техники" и четырехтомник Калашникова "Основы радиотехники и радиолокации"), в этих книгах есть огромное количество ссылок на более узкоспециализированную литературу и статьи, возможно там много чего можно найти. Есть одно из изданий "справочника радиолюбителя" Терещука в 2х томах, где очень большой раздел по импульсной технике с рассмотрением разных пересчетных схем на тиратронах и декатронах. Ещё полезно заглянуть в книги Бонч-Бруевича "Применение электронных ламп в экспериментальной физике", они есть минимум 3х разных изданий. Ещё могу порекомендовать покопаться в документации на ламповый компьютер AN\FSQ-7 от той самой "сажи" из первой части моего цикла статей, она есть тут. Схемы присутствуют. http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/ibm/sage/

А вы просто ток в разрыве шнура измеряли, или как-то коэффициент мощности тоже рассчитывали? Цифры измеренной мощности таки немного смущают. Если бы это были ВА - не так выразительно, но именно Вт смущают. Это, выходит, в цепи 600В там гуляет сразу около ампера...

Сильно. Реально.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации