Глава 3 передающие и приемные телевизионные трубки

3.1. Общие сведения

Передающие телевизионные трубки служат для преобразования оптических изображений в электрические сигналы изображения, а приемные трубки (кинескопы) для преобразования энергии электронного луча, управляемого сигналом изображения, в световое изображение на люминофорном экране.

Передающие и приемные трубки самых различных типов содержат много аналогичных составных элементов, использующих одинаковые физические явления.

И те и другие трубки заключены в стеклянные колбы определенной формы, из которых откачан воздух до получения высокого вакуума. Таким образом, телевизионные трубки являются разновидностью электровакуумных приборов. Оптическое изображение в сигнал изображения и наоборот преобразуется с помощью сфокусированного электронного луча, который представляет собой сфокусированный поток электронов. В связи с этим передающие и приемные трубки также называют электронно-лучевыми.

Поскольку электронный луч — это упорядоченный поток электрических зарядов (электронов), то фокусировать и управлять траекторией его движения можно с помощью электрических и магнитных полей.

Рис. 3.1. Схема основных элементов электронно-лучевых трубок

На рис. 3.1 схематически показаны основные элементы электронно-лучевых трубок. Электронный прожектор, представляющий собой систему цилиндрических электродов, является источником электронного луча. Задача фокусирующей системы — превратить довольно широкий расходящийся поток электронов, излучаемых катодом электронного прожектора, в узкий электронный луч. Фокусирующие системы бывают электростатические и электромагнитные. В современных приемных трубках применяется фокусировка электростатическая, а в передающих — электромагнитная, с помощью так называемой длинной фокусирующей катушки. Отклоняющая система служит для изменения траектории (отклонения) электронного луча с тем, чтобы он попадал на различные точки фотомишени передающей трубки или люминофорного экрана кинескопа. В процессе работы электронно-лучевых трубок фотомишень или экран становится источником вторичных электронов, для улавливания и отвода в цепь источника питания которых служит коллектор. Он располагается вблизи поверхности фотомишени или экрана и соединяется с анодом электронного прожектора.

В современных электронно-лучевых трубках преимущественно применяют пентодные электронные прожекторы (рис. 3.2). В состав пентодного электронного прожектора входят: подогревной катод (источник электронов) К, модулятор (управляющий электрод) М, ускоряющий (экранирующий) электрод УЭ, первый (фокусирующий) анод A1 и второй анод А2. Все электроды имеют цилиндрическую форму и укреплены на траверсах из изоляционного материала. Отверстия в донышках цилиндров (диафрагмы) служат для пропускания только тех электронов, траектории которых близки к оси прожектора, что облегчает фокусировку электронного луча. Скорость движения электронов (их энергия) определяется потенциалом вто­рого анода, который, например, у цветных кинескопов достигает 25 кВ.

Потенциал модулятора всегда поддерживается отрицательным относительно катода. Изменение разности потенциалов между катодом и модулятором позволяет изменять (модулировать) ток электронного луча. При определенной отрицательной разности потенциалов между модулятором и катодом электронный прожектор запирается.

Рис. 3.2. Электронный про­жектор

Потенциалы ускоряющего электрода и первого анода выбирают исходя из конкретных требований к параметрам электронно-лучевых трубок.