книги из ГПНТБ / Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера

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

напряжение на аноде лампы. Величина крутизны характе­ ристики лампы становится равной нулю, и сетка лампы те­ ряет свои управляющие свойства, так как дальнейшие из­ менения ее потенциала не могут вызвать изменения анодного тока лампы. Цепь обратной связи оказывается разорванной, что приводит к прекращению нарастания напряжения на сетке.

При положительном напряжении на сетке происходит заряд конденсатора С. Полярность напряжения на заря­ женном конденсаторе по отношению к сетке оказывается отрицательной, вследствие чего заряд конденсатора сопро­ вождается уменьшением напряжения на сетке лампы. Через некоторое время напряжение на сетке достигает такого зна­ чения, при котором лампа вновь обретает усилительные свойства. Напряжение на сетке начинает управлять анод­ ным током лампы, а так как оно в данном случае уменьша­ ется, то уменьшаться будет и анодный ток лампы.

Уменьшение анодного тока вызовет появление в сердеч­ нике трансформатора убывающего по величине магнит­ ного потока, за счет которого во вторичной обмотке индуктируется э.д.с. противоположной полярности (плюс

еебудет приложен к нижнему концу вторичной обмотки,

аминус — к верхнему). Потенциал сетки лампы уменьшит­ ся, что вызовет еще большее уменьшение ее анодного тока, еще большее уменьшение магнитного потока в сердечнике и т. д. В схеме будет происходить второй лавинообразный процесс, в результате которого анодный ток лампы быстро уменьшится до нуля и лампа будет заперта большим отри­ цательным напряжением, действующим на ее сетке.

Цепь обратной связи вновь разрывается, и в схеме про­ исходит медленный процесс разряда конденсатора С через вторичную обмотку трансформатора и резистор R. Сначала ток разряда велик и поэтому на резисторе будет создаваться большое падение напряжения, вследствие чего на сетке лампы будет большой отрицательный потенциал. Далее, по мере разряда конденсатора, ток уменьшается, что приво­ дит к уменьшению величины отрицательного потенциала, действующего на сетке лампы. В тот момент, когда отрица­ тельный потенциал на сетке лампы достигнет значения по­ тенциала запирания Цзап, в лампе скачком возникнет анод­ ный ток. Далее процессы периодически повторяются, и схе­ ма будет вырабатывать напряжение импульсной формы (рис. 133). Длительность полученных импульсов напряже­

ния можно изменять путем изменения параметров схемы блокинг-генератора. Так, увеличивая емкость конденсатора С и индуктивность обмоток трансформатора, можно увели­

ГЕНЕРАТОР ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Соединим рассмотренные схемы (разрядной лампы и бло­ кинг-генератора) в одну общую схему (рис. 134). В ней блокинг-генератор является задающим устройством, опре-

время прямого и обратного ходов развертки. Разрядная лампа по-прежнему выполняет роль ключа, а цепочка R2C2 представляет собой формирующую цепь, в которой, соб­ ственно и происходит формирование напряжения пилооб­ разной формы. На рис. 135 приведены графики напряжений для трех точек схемы.

226

В приведенной схеме функции разрядной лампы и лампы блокинг-генератора выполняются двумя лампами. В целях экономии питания, а также упрощения и удешевления теле­ визора можно совместить выполнение этих фукпий в одной лампе На рис. 136 приведена схема генератора пилообраз­ ного напряжения на одной лампе. Она отличается от пре­ дыдущей схемы тем, что разряд конденсатора С2 происхо­ дит не через специальную разрядную лампу, а через лам­ пу самого блокинг-генератора.

КАДРОВАЯ РАЗВЕРТКА

Получить пилообразный ток низкой частоты (частоты кадров) можно при помощи усилительного каскада, анало­ гичного каскаду усилителя мощности в УНЧ. На рис. 137 приведена схема кадровой развертки телевизора. В этой схеме лампа Л і выполняет функции лампы блокинг-генера­ тора и разрядной лампы, а лампа Л 2 является лампой выход­ ного каскада развертки. В ее анодную цепь включены кад­ ровые отклоняющие катушки (ОК) или кадровая отклоняю­ щая система. Цепочка R5C4 служит для получения отри­ цательного напряжения смещения.

При подаче с конденсатора формирующей цепи на вход второй лампы напряжения пилообразной формы анодный ток лампы начинает изменяться приблизительно по такому же пилообразному закону. Переменная составляющая это­ го тока будет протекать по замкнутой цепи, образованной промежутком анод — катод лампы </72, отклоняющими ка­ тушками ОК, конденсаторами С5 и С4. Постоянная состав­ ляющая анодного тока лампы протекает по другому пути:

положительный зажим источника питания Еа, дроссель Др, внутреннее сопротивление лампы Л2, резистор R5, от­ рицательный зажим источника и через внутреннее сопротив­ ление источника к его положительному зажиму. Для того чтобы переменная составляющая не проходила в цепь источ­ ника питания, а почти целиком была использована в отклоня­ ющих катушках для создания отклоняющего магнитного поля, индуктивность дросселя должна быть в несколько раз больше индуктивности отклоняющих катушек.

Цепочка R6, R7 и R8 служит для центровки растра по вертикали. Подбором величин сопротивлений резисторов R6 и R8 можно сделать так, что при среднем положении ползунка переменного резистора R7 потенциалы точек а и б отклоняющих катушек будут одинаковы. В этом случае че­ рез отклоняющие катушки будет протекать только пере­ менный пилообразный ток и растр на экране трубки будет находиться в среднем положении. При перемещении пол­ зунка резистора R7 вправо по схеме потенциал точки б по­ высится, в то время как потенциал верхнего по схеме конца катушки (точка а), обусловленный падением напряжения на обмотке дросселя, останется прежним. Тогда в катушках наряду с переменным током пилообразной формы появится постоянный ток, протекающий от точки б к точке а. Вокруг катушек образуется постоянное магнитное поле, котороэ отклонит весь растр в вертикальном направлении. При пере­ мещении ползунка резистора R7 влево потенциал точки б уменьшится и через катушки совместно с пилообразным то­ ком будет протекать постоянный ток (от точки а к точке б), в результате чего растр сместится в противоположную сто­ рону.

В схеме кадровой развертки большое значение имеет правильность выбора величины отрицательного напряжения смещения, подаваемого на сетку лампы Л2. При слишком большой или слишком малой величине напряжения сме­ щения форма тока в отклоняющих катушках будет отли­ чаться от пилообразной, в результате чего распределение строк в вертикальном направлении окажется неравномер­ ным, а развертка — нелинейной. При правильном выборе величины напряжения смещения рабочая точка окажется в середине наиболее прямолинейного участка характерис­ тики лампы, форма отклоняющего тока, протекающего в катушках, приблизится к пилообразной и нелинейность раз­ вертки сведется к минимуму. Для облегчения подбора

228

режима работы лампы Л2 в практических схемах иногда вводится специальное переменное сопротивление, при по­ мощи которого можно весьма точно подобрать величину напряжения смещения, и за счет нелинейности ламповой характеристики скорректировать нелинейность «пилы» на­ пряжения.

Для увеличения линейности кадровой развертки в схеме выходного каскада часто применяется отрицательная обрат­ ная связь (ООС). При введении в схему ООС коэффициент усиления каскада уменьшается, что приводит к уменьшению размера растра по вертикали, но одновременно с этим рас­ пределение строк в вертикальном направлении становится более равномерным. Следовательно, линейность развертки увеличивается. Обратная связь осуществляется путем введе­ ния в схему выходного каскада специальных цепочек из кон­ денсаторов и резисторов Эти цепочки образуют частотно­ зависимые делители напряжения, через которые напряжение

свыхода каскада передается на его вход.

Врассмотренной схеме кадровой развертки отклоняющие катушки включаются непосредственно в анодную цепь лампы выходного каскада, что возможно лишь в том случае, если они имеют большое число витков и обладают достаточно большой индуктивностью. При большом числе витков (до нескольких тысяч) проводник, из которого наматываются катушки, должен быть малого диаметра (0,08—0,1 мм). Такие катушки трудны в изготовлении и ненадежны в экс­ плуатации. Поэтому в современных схемах кадровой раз­ вертки применяются низкоомные катушки, которые намота­ ны толстым проводом и имеют малое число витков. При под­ ключении низкоомных отклоняющих катушек к лампе выходного каскада всегда используется согласующий вы­ ходной трансформатор — ТВ К (трансформатор выходной, кадровый).

Приведем в качестве примера схему кадровой развертки телевизора «Рекорд-12» (см. рис. 138). Все обозначения в схеме соответствуют обозначениям, принятым в справочни­ ке по телевизионным приемникам С. А. Ельяшкевича (из­ дание 1964 г., стр. 80).

В этой схеме правый триод лампы ЛЗ—2 (6Н1П) работает по совмещенной схеме блокинг-генератора и разрядной лам­ пы. Напряжение пилообразной формы создается на конденса­ торе СЗ—14, который входит в состав формирующей цепи. Через переходный конденсатор СЗ—3 и частотно-зависи­

229