Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

ной частоты звука, которая снимается с выхода УВС и уси­ ливается в УПЧ звука. Это означает, что каскад УПЧ звука настраивается на частоту, равную 6,5 Мгц.

Остальные каскады, т. е. ограничитель амлитуды, час­ тотный детектор, усилитель звуковой частоты, работают так же, как и в предыдущей схеме.

В одноканальной схеме телевизионного приемника прием сигналов звукового сопровождения уже мало зависит от нестабильности частоты гетеродина, что является достоин­ ством такой схемы. Кроме того, такая схема считается более простой в производственных условиях. Однако в такой схеме несколько труднее обеспечить высокое качество во­ спроизведения изображения и звука. Причиной этому явля- 1ется взаимное проникновение синалов звука в канал изоб­

ражения (сигналы звука с частотами, близкими к высшим частотам сигналов изображения, доходят до входа приемной трубки) и сигналов изображения в канал звука (кадровые синхронизирующие импульсы накладываются на вторую промежуточную частоту звука, проходят весь такт усиления и создают на выходе приемника, в громкоговорителе, поме­ ху в виде гула низкого тона).

В настоящее время телевизоры строятся по одноканаль­ ной схеме.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРИЕМНОЙ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

Электроннолучевая приемная трубка (кинескоп) явля­ ется оконечным прибором приемника изображения и пред­ назначена для преобразования электрических сигналов в оптическое, видимое изображение. Трубка представляет собой электровакуумный прибор, т.е. особого вида элект­ ронную лампу. Работа трубки также основана на явлении термоэлектронной эмиссии, однако если полезным эффектом работы обычной электронной лампы является изменение ее анодного тока под воздействием напряжения, приложенного к сетке, то в трубке таким полезным эффектом будет изме­ нение яркости свечения отдельных участков экрана под действием изменения анодного тока трубки. Такая особен­ ность позволяет использовать трубку в качестве преобра­ зователя электрических сигналов в видимое изображение.

217

Рассмотрим конструкцию кинескопа с прямоугольным экраном (рис. 127). Он состоит из стеклянного баллона, в горловине которого размещено устройство для создания

Рис. 127. Конструкция приемной электроннолучевой трубки

ной части колбы имеется токопроводящее графитовое покры­ тие— аквадаг, электрически соединенный со вторым анодом. На ускоряющий электрод подается положительное напряже­ ние величиной 250—600 в. На первый анод подводится ре­ гулируемое напряжение. Оно может изменяться в пределах от —100 до +425 в. На второй анод, в зависимости от типа кинескопа, подается положительное напряжение величиной 12—16 кв. К промежутку катод — модулятор от каскада видеоусилителя подводится напряжение видеосигнала. Кро­ ме того, между катодом и модулятором трубки действует по­ стоянное, регулируемое по величине напряжение, которое является для нее напряжением смещения.

218

ускоряющий электрод расположены под некоторым углом к оси трубки. Под воздействием электрического поля уско­ ряющего электрода электроны и ионы, излученные катодом, начинают двигаться также под углом к оси трубки и по­ падают в край металлического цилиндра, образующего пер­ вый анод (ионная «ловушка»). Электроны необходимы для образования электронного пучка в трубке, и поэтому их нужно уберечь от попадания в «ловушку» и направить вдоль оси трубки. Для этого снаружи на горловину трубки на­ девается корректирующий постоянный магнит. Ионы ввиду большой их массы магнитным полем корректирующего маг­ нита почти не отклоняются и попадают в «ловушку», а легкие электроны этим полем направляются мимо «ловуш­ ки» точно по оси трубки.

Электрическое поле, действующее между вторым анодом и катодом, для электронов является ускоряющим полем. Под его воздействием электроны начинают двигаться по на­ правлению ко второму аноду, пролетают его и по инерции с большой скоростью движутся далее, попадая на люмино­ фор. При ударе электронов о люминофор энергия, запасен­ ная ими в движении, сообщается молекулам вещества люми­ нофора, вследствие чего в нем возникает явление катодолюминисценции, т. е. свечение данного участка люминофора. Яркость этого свечения можно изменять, изменяя плотность пучка электронов, т. е. количество электронов, приходящих к люминофору в единицу времени. Для осуществления этого достаточно изменять в некоторых пределах постоянное напря­ жение, действующее между управляющим электродом (мо­ дулятором) и катодом трубки. Энергия электронного пучка настолько велика, что при ударе о люминофор возникает интенсивная вторичная электронная эмиссия. Для того чтобы выбитые из люминофора вторичные электроны не соз­ давали внутри колбы вредного электронного облака (прост­ ранственного заряда), потенциал аквадага делается равным потенциалу второго анода. В таком случае вторичные элект­ роны притягиваются положительно заряженным аквадагом и уводятся наружу.

По пути движения от катода к люминофору электронный пучок проходит два электрических поля, действующих между ускоряющим электродом и первым и вторым анодом. Эти поля Елияют на электронный пучок таким образом, что заставляют электроны сходиться все ближе и ближе друг к другу. Такой процесс носит название ф о к у с и р о в к и

219

электронного пучка. Этот процесс аналогичен процессу фокусировки луча света при помощи линзы. Подбором на­ пряжений, действующих на ускоряющем электроде и пер­ вом аноде, можно сделать так, что фокусировка электрон­ ного пучка (луча) будет происходить точно в плоскости экрана и размер светящейся точки на нем будет минималь­ ным.

В современных унифицированных телевизорах применя­ ются взрывобезопасные кинескопы с углом отклонения электронного луча, равным 110°, и размерами изображе­ ния по диагонали 47, 59 и 65 см. Общий принцип действия этих кинескопов не отличается от описанного ранее, но им присущи некоторые конструктивные особенности:

1. Отношение сторон экрана здесь принято 5 : 4, а не 4 : 3, как это было сделано для старых образцов. Такое соотношение не является принципиально необходимым и продиктовано чисто технологическими соображениями.

2. За счет большого угла отклонения электронного луча длина трубки значительно уменьшилась, что привело к за­ метному уменьшению глубины футляра телевизора и, сле­ довательно, сделало его более удобным в эксплуатации. Одновременно с этим увеличение угла отклонения потребо­ вало увеличения отклоняющей мощности и, как следствие, применения специальных схем развертки.

3. В этих кинескопах применены так называемые «алю­ минированные» экраны. Люминофор, нанесенный изнутри на дно колбы, покрывается тонкой пленкой металличес­ кого алюминия. Такое покрытие дает сразу два полезных эффекта. Во-первых, металлическое покрытие играет роль своеобразного зеркала, отражающего световые лучи, па­ дающие внутрь колбы, в направлении телезрителя. Это существенно увеличивает светоотдачу трубки, яркость и контрастность изображения на экране. Второй эффект со­ стоит в том, что при алюминировании экрана нет необхо­ димости вводить в трубку ионную ловушку, так как тяже­ лые отрицательные ионы не способны проникнуть сквозь алюминиевую пленку. На экране не создается ионное пятно. Конструкция трубки упрощается.

4. Благодаря применению специальных металлических обойм — бандажей, наложенных на место сварки днища колбы с ее конической частью, практически исключается опасность взрыва кинескопа, что облегчает и упрощает процесс его эксплуатации.

220

5. За счет спрямления углов достигнуто некоторое уве­ личение полезной площади экрана.

Кроме этого, современные кинескопы отличаются спо­ собом крепления, отсутствием цоколя и др.

ГЕНЕРАТОРЫ РАЗВЕРТОК

На экране телевизионной трубки нужно получить не точку и не линию, а целый светящийся прямоугольник, со­ ставленный из отдельных линий — строк (растр). Для этого нужно перемещать светящееся пятно от электрон­ ного луча в плоскости экрана по определенному закону (рис. 128). При таком движении пятна можно заметить сле­ дующие закономерности:

1.Электронный луч перемещается в двух направлениях: по горизонтали и по вертикали.

2.Закон движения луча — закон периодический, при котором цикл движения повторяется определенное число раз в секунду. Тогда можно сказать, что движение пятна от электронного луча на экране приемной трубки происхо­ дит с определенной частотой.

3.Движение луча слева направо

(прямой ход развертки) должно происходить с постоянной скорос­ тью. В этом случае растр, получен­ ный на экране трубки, будет иметь одинаковую яркость по всей своей площади. Движение луча справа налево (обратный ход) может быть

любым. Но его также делают близким к линейному.

Такое движение электронного луча можно получить, от­ клоняя луч при помощи сил электрического или магнит­ ного полей, изменяющихся по пилообразному закону (рис. 128).

В настоящее время отклонение электронного луча в при­ емных телевизионных трубках осуществляется при помо­ щи магнитного поля. Для создания отклоняющих магнит­ ных полей на горловину трубки надевается отклоняющая система, состоящая из двух пар отклоняющих катушек. Од­ на пара катушек создает магнитное поле, отклоняющее луч в горизонтальном направлении (строчные отклоняющие ка­ тушки). Другая пара катушек служит для создания магнит­

221

ного поля, отклоняющего луч в вертикальном направлении (кадровые отклоняющие катушки). Через эти катушки про­ пускают переменный ток пилообразной формы.

Отклонение луча по вертикали происходит гораздо мед­ леннее, чем по горизонтали, и за время одного движения вниз луч должен успеть прочертить много строк. Следова­ тельно, частота изменения пилообразного тока в кадровых отклоняющих катушках должна быть во много раз меньше частоты тока в строчных катушках. По существующему в

СССР телевизионному стандарту частота строк равна 15 625 гц, а частота кадров — 25 гц.

Ранее говорилось, что в современном телевидении приме­

приема. Сначала передаются элементы разложения изобра­ жения, соответствующие нечетным строкам (нечетный полукадр), а затем все элементы, соответствующие четным стро­ кам (четный полукадр). При этом частота кадров будет равна 25 гц, а частота «полей» (полукадров) окажется вдвое большей, т. е. равной 50 гц. На эту частоту полукадров и

конденсатор С начинает протекать ток от источника пита­ ния Еа. Этим током конденсатор заряжается, и на его об­ кладках возникает и растет по экспоненциальному закону напряжение ис. Не дав конденсатору зарядиться до конца,

замкнем ключ. Конденсатор будет разряжаться через ключ, и напряжение на его обкладках будет быстро уменьшаться. Периодически замыкая и размыкая ключ В, можно заставить

222

данную схему вырабатывать напряжение приблизительно пилообразной формы (рис. 130). Благодаря наличию пере­ ходной цепочки /?сСс на выходе схемы (рис. 129) будет действовать только переменная составляющая напряже­

ния ис.

При больших скоростях развертки изображения, сущест­ вующих в телевизионных системах, роль ключа в схеме дол­ жен выполнять весьма быстродействующий безынерционный прибор. Таким прибором может служить электронная лампа (рис. 131). Для того чтобы лампа была полностью эквивален­ тна ключу, ее необходимо то запирать, то отпирать. При

К

Рис. 130. Форма напря­ жения на обкладках кон­ денсатора формирующей

цепи Рис. 131. Схема электронного ключа

запертой лампе ее внутреннее сопротивление равно беско­ нечности, что соответствует состоянию размыкания ключа. При открытой лампе ее внутреннее сопротивление становит­ ся очень малым, что равносильно состоянию замыкания.ключа. Для управления работой лампы на ее управляющую сет­ ку подаются импульсы напряжения различной полярности.

Если лампа закрыта, происходит заряд конденсатора С и формируется прямой ход «пилы напряжения». При откры­ той лампе происходит разряд конденсатора, что соответству­ ет обратному ходу «пилы напряжения». Через лампу в дан­ ной схеме протекает ток разряда конденсатора, поэтому она носит название разрядной лампы.

Импульсы напряжения, необходмые для управления работой разрядной лампы, можно получить при помощи релаксационных генераторов (генераторов несинусоидаль­ ных колебаний). К числу таких генераторов относится бло- кинг-генератор, чаще всего используемый в телевидении, а также мультивибратор.

223

БЛОКИНГ ГЕНЕРАТОР

Блокинг-генератор представляет собой систему (рис. 132) с очень глубокой обратной связью (все напряжение с выхода подается обратно на вход). Для получения режима генерации необходимо, чтобы обратная связь имела положи­ тельный знак; это выполняется путем подбора включения концов любой из обмоток трансформатора. Рассмотрим упро­ щенно принцип работы схемы и построим график напряже­ ния, действующего на сетке лампы. Рассмотрение начнем с

верхнему концу обмотки, а «минус» — к нижнему концу ее. Напряжение, индуцированное во вторичной обмотке, через цепочку RC подается на сетку лампы, в результате чего ее потенциал возрастает. Это вызовет еще большее увеличение анодного тока лампы и магнитного потока в сер­ дечнике трансформатора. Еще более увеличится индуци­ рованная э.д.с. и возрастет потенциал сетки лампы и т. д. В схеме будет происходить лавинообразный процесс, в ре­ зультате которого анодный ток лампы и потенциал сетки быстро увеличиваются Если до этого потенциал сетки лам­ пы был отрицательным, то в результате работы схемы он быстро достигает нулевого значения и затем становится положительным. В лампе протекает сеточный ток, который заряжает конденсатор С. Процесс продолжается дальше, анодный ток лампы возрастает, напряжение на сетке также возрастает, а напряжение на аноде лампы падает. Вслед­ ствие этого крутизна характеристики лампы уменьшается и лампа теряет свои усилительные свойства. Напряжение на сетке увеличивается и достигает значения, большего, чем

224