www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Fantastron (Phantastron)

Resim 1: Ekran-ızgarası bağlaşık fantastron devresi

Resim 1: Ekran-ızgarası bağlaşık fantastron devresi

Fantastron (Phantastron)

Fantastron kararsız multivibratörün zaman ayarı çok hassas yapılabilen özel bir şeklidir. Fantastron çalışması itibariyle multivibratöre benzeyen bir gevşeme osilatörleri (relaxation oscillator) arasında kabul edilir. Bu devre analog radarların zamanlama işlevinde özel bir önem taşıyordu. Bu genellikle bir pentot ya da heptodun kullanıldığı, iki ya da üç diyotun doğrusallığı denetlediği ve açma-kapama anahtarlama yaptığı bir devre idi. Fantastron 1942 yılında 2. Dünya Savaşı sırasında radar için yapılan çalışmalar çerçevesinde İngiliz mühendis Alan Dower Blumlein tarafından geliştirildi ve 1946 yılında patenti alındı.[1][2]

Bir multivibratör çıkış darbesinin süresini bir RC birleşimi ile belirlerken, fantastron zamanda doğrusal testere-dişli darbe üretmek için multivibratör tarafından kullanılan RC birleşiminin üstel (exponential) karakterli dolma- boşaltma eğrisi yerine bir dâhili bir temel Miller-tümleyici (Miller integrator) kullanır. Bu önlemler giriş geriliminin bir doğrusal fonksiyonu olan çıkış dalgasının zamanda akış kararlılığını oldukça iyileştirir. DC giriş gerilimi değiştirilerek uzaktan kumanda edilebilir.

İki temel tip fantastron devresi kullanılmaktadır:

Her iki tip devrenin toparlanma süreleri (recovery time) yavaştır, buna karşın açma-kapama süreleri hayli hızlıdır. Daha kısa süreli toparlanma için ilaveten bir ayrı empedans dönüştürücü kullanılır, bu sayede hem anahtarlama hızı artar ve hem de toparlanma süresi kısalır.[3]

Ekran-ızgara bağlaşık fantastron ile katot-bağlaşık fantastron arasındaki fark ilkinin çok iyi bir zamanlama hassasiyetine sahip oluşudur. Katot-bağlaşık fantastronun ise başka üstünlükleri bulunmaktadır. Örneğin bir negatif besleme gerekmediği halde çıkış sinyalleri pozitif ve negatif olabilmektedir. Bu devrenin darbe süresinin çok daha kısa olduğu bölgede daha iyi bir doğrusallığa sahip olduğu da bilinmektedir.

Resim 2: Transistör devreli fantastron

Resim 2: Transistör devreli fantastron

Fantastron devresi süresi hemen hemen kontrol gerilimine bağlı olan dikdörtgen ya da testere dişli darbeler üretmek için kullanılır. Bu devre çok doğrusal ve hassastır ve bu tür darbe süresini uzatma özelliği nedeniyle örneğin analog radar ekranlarında tetikleme darbesini istenildiği kadar geciktirmek için kullanılır. Bu devre keza eşzamanlama amacıyla zaman-gecikmeli tetikleme darbeleri ve hareket edebilen işaretleme sinyalleri üretmek için de kullanılır. Keza bu devreyi bir darbe uzunluğu modülasyonu için kullanmak mümkündür. Bu devre, çalışma modu yakın ve uzak bölge olarak ayrılmış ve biri anahtarlanarak seçilebilen eski radarlarda (ağırlıklı olarak Rus radarlarında) parazit koruma sisteminin kumandasında bir kapı darbesi üretmek için kullanıldı.

Bir Miller-tümleyiciyinin tek kararlı multivibratörde (monostable multivibrator) zaman belirleyen eleman olarak kullanma özelliğini keza bir transistörlü devre ile gerçekleştirmek mümkündür. Analog zamanlama işlevlerinin yerini çok kararlı saat darbeli sayıcıların alması nedeniyle radar teknolojisinde artık bir önemi kalmamışsa da bu devreyi işlemsel yükselteçlerle (operational amplifier) yapmak mümkündür.

Kaynaklar:

  1. T. K. Sarkar, Robert Mailloux, Arthur A. Oliner, M. Salazar-Palma, Dipak L. Sengupta: “History of Wireless” Wiley-IEEE Press, 2006, ISBN 978-0-471-71814-7, S.142
  2. Alan Dower Blumlein, “Improvements in or relating to electrical circuit arrangements for effecting integration and applications thereof”, Patent GB580527-A, Application date: June 5, 1942
  3. Electronics Installations and Maintenance Book - Electronic Circuits, formerly manual NAVSHIPS 900,000.102 Part 8 und Part 20 (online at www.navy-radio.com)