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

Как построение схемы, так и принцип ее работы остаются неизменными, поэтому все сказанное ранее о работе строчной развертки остается справедливым и для этой схемы. Одна­ ко в данной схеме имеется ряд элементов, отличающих ее от предыдущих схем. Введение их продиктовано желанием улучшить параметры развертки или сделать их более ста­ бильными.

Первой особенностью является то, что в качестве задаю­ щего генератора используется не блокинг-генератор, а так называемый м у л ь т и в и б р а т о р . Как и блокинг-гене­ ратор, мультивибратор представляет собой релаксационный генератор, т. е.

систему с глубокой положительной обратной связью. Но в отличие от схе­ мы блокинг-генератора, где обратная связь осуществляется при помощи специального трансформатора, в схе­ ме мультивибратора для этой цели имеется дополнительная лампа, пово­ рачивающая фазу напряжения на 180° и осуществляющая тем самым поло­ жительную обратную связь.

Рассмотрим работу схемы мульти­ вибратора (рис. 147). В этой схеме обе лампы связаны между собой об­ щим катодным резистором R K. Пред­ положим, что в некоторый момент

времени анодный ток лампы Л1 несколько увеличился. Этот ток, протекая по резистору R J , создает на нем возрастаю­ щее по величине падение напряжения, вследствие чего по­ тенциал анода лампы Л1 уменьшится (отрицательный ска­ чок напряжения) и через цепочку CCI R J лампа Л2 будет подзаперта этим напряжением. Анодный ток ее уменьшится, что повлечет за собой уменьшение падения напряжения на резисторе R K, которое для лампы Л1 является напряжением смещения. Следовательно, уменьшение напряжения на ре­ зисторе R Kприведет к еще большему возрастанию анодного тока лампы Л1. Еще более увеличится падение напряжения на нагрузочном резисторе R J , еще более уменьшится по­ тенциал анода лампы и т. д. При этом начинается разряд конденсатора Сс1. Процесс изменения анодных токов ламп происходит быстро и заканчивается тем, что первая лампа полностью отпирается, а вторая оказывается запертой.

240

Далее происходит медленный процесс разряда конденса­ тора Сс1. Ток разряда конденсатора протекает через внут­

чала разрядный ток велик, и падение напряжения на резис­ торе RC1 имеет значительную величину; лампа Л 2 надежно заперта. Затем, по мере разряда конденсатора, разрядный ток уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на резисторе R J Когда это напряжение достигнет величи­ ны напряжения отпирания, лампа J]2 откроется и в ней скачком возникает анодный ток. Начиная с этого момента времени, в схеме происходит второй лавинообразный про­ цесс. Увеличение анодного тока лампы Л2 приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R Kи, следо­ вательно, к увеличению напряжения смещения на сетке лампы Л1. Анодный ток первой лампы уменьшается, умень­ шается падение напряжения на резисторе R J , а потенциал анода, наоборот, увеличивается. Это увеличение потенциала (положительный скачок напряжения) подаетря на сетку второй лампы и еще больше открывает ее. Анодный ток лампы Л2 еще больше увеличивается, увеличивается паде­ ние напряжения на резисторе R Kи т. д. Процесс заканчива­ ется тем, что лампа Л2 полностью будет открыта, а Л1 — заперта.

В следующий отрезок времени происходит медленный процесс заряда конденсатора C J от источника Е а, Его зарядный ток протекает по цепи: + Еа, резистор R J , кон­ денсатор Сс/, промежуток сетка — катод лампы Л2, резистор R,u земля. В первое время зарядный ток имеет большую ве­ личину, на участке сетка — катод лампы Л 2 создаемся большое падение напряжения положительной по отношению к сетке полярности, вследствие чего анодный ток лампы ве­ лик и создает на резисторе R Kбольшое падение напряжения. Поэтому в начале процесса заряда лампа Л1 надежно запер­ та. В дальнейшем, по мере заряда конденсатора, величина зарядного тока уменьшается, уменьшается анодный ток лам­ пы </72, что приводит к уменьшению напряжения на резис­ торе R K(т. е. напряжения смещения для первой лампы). Когда это напряжение окажется равным напряжению от­ пирания, лампа Л1 отпирается, и в ней скачком возникает анодный ток. В дальнейшем процесс периодически повто­ ряется.

241

В процессе работы схемы лампа Л2 периодически отпи­ рается и запирается и, следовательно, может выполнять роль ключа в схеме развертки. Тогда, если в схему мульти­ вибратора добавить конденсатор С, то схема превратится в генератор пилообразного напряжения. Частоту получен­ ного пилообразного напряжения легко регулировать, изме­ няя время разряда конденсатора C J , т. е. то время, в тече­ ние которого лампа Л2 остается запертой. Это наиболее просто и удобно осуществить, изменяя сопротивление ре­ зистора R J , что и сделано в практической схеме (см. рис. 146). Одновременно с этим на сетку первой лампы мульти­ вибратора можно подавать внешние, синхронизирующие импульсы и поддерживать таким образом требуемую частоту колебаний генератора.

Переходя к практической схеме развертки,следует от­ метить, что здесь схема генератора имеет несколько другой вид и отличается от рассмотренной ранее упрощенной схемы. Так, в цепи катода ламп параллельно катодному резистору R4 подключен конденсатор С4, делающий обратную связь частотно-зависимой и способствующий изменению формы импульса. В цепи анода первой лампы включен колебатель­ ный контур L1C1, настроенный на частоту строчной разверт­ ки и предназначенный для стабилизации частоты пилооб­ разного напряжения. В цепи сетки второй лампы вместо одного резистора включена цепочка трех резисторов. Один их них (R8) служит для регулировки частоты строк. Два других должны бы играть роль одного постоянного сопро­ тивления, но для удобства начальной регулировки схемы один из них (R6) сделан переменным, а его ручка выведена «под шлиц».

Напряжение пилообразной формы получается на конден­ саторе С6 и через переходной конденсатор С7 подается на сетку лампы 6П36С, работающей в выходном каскаде. Схема выходного каскада имеет несколько особенностей. Прежде всего следует отметить, что регулировка размера растра по горизонтали производится здесь не в выходной цепи кас­ када, а на его входе путем изменения режима работы самой лампы. При таком способе регулировки обеспечивается по­ лучение нужного размера строки при минимальной мощ­ ности, потребляемой лампой от источника, и тем самым облегчается тепловой режим лампы.

В цепи сетки лампы, кроме резисторов RIO R11, выполня­ ющих роль утечки, и резистора R12, предохраняющего

242

каскад от самовозбуждения, имеется ряд элементов R13, R14, R15, С8 и С9, предназначенных для автоматического регулирования размера изображения по горизонтали. При помощи цепочки R14, R15,C9 на сетку лампы подается поло­ жительное напряжение с конденсатора вольтодобавки СП. Одновременно с этим цепь сетки лампы через конденсатор С8 соединяется с выводом 7 обмотки ТВС. Во время обрат­ ного хода развертки на обмотке ТВС возникают импульсы

конденсатор С8 разряжается, причем его разрядный ток протекает по той же цепи, но в другом направлении. В это время сопротивление варистора R11 становится большим и напряжение на обкладках конденсатора С8 уменьшается незначительно. Это напряжение своим отрицательным полю­ сом через резистор утечки RIO прикладывается к сетке лам­ пы и таким образом служит для нее напряжением смеще­ ния. При нормальной работе схемы оно достигает значе­ ния 100 б, что для данного типа лампы (6П36С) велико. Тогда для частичной компенсации отрицательного напря­ жения в цепь сетки подается положительное напряжение порядка 60—65 в из цепи вольтодобавки. При этом напря­ жение смещения оказывается равным 35—40 в, что явля­ ется оптимальным для лампы 6П36С. Положительное на­ пряжение образуется на резисторе R14 и может изменяться при перемещении его ползунка. Это вызовет изменение на­ пряжения смещения, изменение анодного тока лампы и в конечном счете изменение размера изображения по горизон­ тали (ручная регулировка размера изображения по гори­ зонтали).

При наличии каких-либо дестабилизирующих факторов (например, изменения напряжения питающей сети) раз­ мер изображения должен измениться и система автоматичес­ кого регулирования вступит в работу.

Предположим, что напряжение питающей сети увели­ чилось, а это значит, что увеличится напряжение на выходе выпрямителя, питающего схему развертки, увеличится амп­

243

литуда импульса напряжения на обмотке ТВС. Через конденсатор С8 будет протекать импульс тока увеличенной амплитуды, и конденсатор зарядится до большого напряже­ ния. Напряжение отрицательного смещения на сетке лампы возрастет, что приведет к уменьшению ее анодного тока. В результате работы системы автоматического регулирования анодный ток возрастает незначительно и размер изобра­ жения остается практически неизменным. При уменьшении напряжения сети происходят обратные явления. Следует отметить, что эта система автоматического регулирования срабатывает от любой причины, влияющей на амплитуду импульсов напряжения, действующих на обмотке ТВС (старение ламп, изменение режима их работы и др.).

Наличие автоматической регулировки размера изобра­ жения по горизонтали является одной из характерных осо­ бенностей схемы строчной развертки современных унифи* цированных телевизоров.

При применении в телевизоре широкоугольного кинес­ копа, т. е. кинескопа с углом отклонения 110°, отклонение электронного луча должно производиться несколько иначе, чем при использовании кинескопов старых образцов с уг­ лом отклонения 70°. Это объясняется тем, что если пропус­ тить в строчные катушки отклоняющий ток правильной пилообразной формы, то угол, на который отклонится элект­ ронный луч за определенный интервал времени, будет вели­ чиной постоянной. При этом в кинескопе с углом отклонения 70° и электронный луч, и светящееся пятно будут двигаться с постоянной скоростью и линейность изображения полу­ чится достаточно хорошей. В широкоугольном кинескопе при постоянной угловой скорости движения электронного луча светящееся пятно движется по экрану с переменной скоростью — быстро по краям экрана и замедленно в его средней части. Это происходит потому, что в широкоуголь­ ном кинескопе путь неотклоненного луча до центра экрана кинескопа гораздо короче, чем путь луча до края экрана, когда луч сильно отклонен. Изображение оказывается рас­ тянутым по краям и сжатым в середине (симметричные иска­ жения). Для того чтобы избежать этих искажений, необ­ ходимо обеспечить равномерную скорость движения свето­ вого пятна по экрану, а это возможно только в том случае, если угловая скорость движения луча будет переменной (при развертке начального и конечного участков строки и кадра она будет меньше, чем при развертке их середины).

244

Осуществить такое отклонение луча можно, пропуская в

колебательный контур, настроенный на определенную час­ тоту. При протекании через него отклоняющего тока в этом контуре возбуждается колебательный процесс. На откло­ няющий ток пилообразной формы накладывается колеба­ тельный синусоидальный ток. Эти токи суммируются, и ре­ зультирующий ток, протекающий по отклоняющим катуш­ кам, приобретает нужную S-образную форму. Симметрич­ ные искажения изображения ликвидируются.

Стремление уменьшить помехи радиоприему, возникаю­ щие внутри телевизора, заставляет принимать ряд мер, с помощью которых помехи подавляются в самой схеме теле­ визора. Одной из подобных мер является с и м м е т р и ч н о е включение отклоняющих катушек относительно нулевого провода схемы (провода с нулевым потенциалом по пере­ менным токам) Таким проводом в схеме выходного кас­ када строчной развертки является обычно нижний по схеме конец обмотки ТВС, к которому подсоединяется положи­ тельный полюс источника анодного питания (конденсатор вольтодобавки) В телевизорах прошлых выпусков, где работали кинескопы с углом отклонения 70°, применялась несимметричная схема включения отклоняющих катушек, при которой один конец катушек подключался к нулевому проводу, а другой — к выводу обмотки ТВС, имеющему пере­ менный потенциал. При таком включении катушек соедини­ тельный проводник, через который протекают пилообраз­ ные токи большой амплитуды, является своеобразной антен­ ной, интенсивно излучающей в пространство помехи в виде сигналов с частотами, кратными частоте строчной развертки. Эти помехи особенно сильно действуют на средне-длинновол- новомдиапазоне, мешая приему радиовещательных программ.

При симметричном включении катушек (см. рис. 146) вы­ ходная секция обмотки ТВС разделена на две равные части, причем первая половина секции включена выше нулевого провода, а вторая — ниже его. При этом в обоих проводни­ ках, соединяющих отклоняющие катушки и ТВС, располо­

245

женных в непосредственной близости друг от друга (зало­ женных в жгут), пилообразные токи будут протекать в про­ тивоположных направлениях и созданные ими магнитные поля будут взаимно компенсироваться. Явление излучения,

астало быть, и действие помех будет ослаблено.

Впрактической схеме телевизора за счет различных факторов может возникнуть нелинейность изображения по горизонтали, превышающая допустимые значения. Особен­ но это заметно при использовании в телевизоре широко­ угольного кинескопа. Это заставляет вводить в схему строч­ ной развертки дополнительные устройства для регулировки линейности изображения по горизонтали. В современных унифицированных телевизорах применяются регуляторы линейности строк (РЛС) с насыщенным оксиферовым сердеч­ ником. Работа такого регулятора основана на использо­ вании тормозящего действия э. д. с. самоиндукции, возника­ ющей на катушке при протекании через нее изменяющегося по величине тока (в данном случае пилообразного откло­

няющею тока). РЛС представляет собой кагушку с неболь­ шим числом витков, в которую введен оксиферовый стер­ жень — сердечник. Рядом с катушкой расположен постоян­ ный магнит цилиндрической формы, положение которого можно изменять с помощью отвертки (то приближать к катушке, то удалять от нее). Индуктивность катушки РЛС в большой степени зависит от проницаемости оксифера сердечника, а она, в свою очередь, определяется положе­ нием постоянного магнита по отношению к сердечнику. При приближении магнита к сердечнику происходит насы­ щение сердечника, проницаемость его уменьшается и это приводит к уменьшению индуктивности катушки РЛС. При удалении магнита от сердечника индуктивность ка­ тушки РЛС, наоборот, возрастает. Как видно из схемы (рис. 146), катушка РЛС L2 включена последовательно со строчными отклоняющими катушками и через нее про­ текает пилообразный ток. В течение первой половины прямого хода «пилы» тока (см. график на рис. 141) ток протекает по катушке в определенную сторону и создает в сердечнике магнитный поток определенного направле­ ния. В то же время магнитный поток, создаваемый в сердеч­ нике постоянным магнитом, имеет противоположное на­ правление. Происходит частичная компенсация магнитных потоков, вследствие чего результирующий магнитный поток в сердечнике уменьшается. При меньшем магнитном

246

потоке насыщение сердечника происходит в меньшей сте­ пени и проницаемость оксифера возрастает. Индуктив­ ность катушки РЛС увеличивается, и на ее концах возни­ кает э. д. с. самоиндукции большой величины, которая тормозит нарастание тока в отклоняющих катушках. В ре­ зультате этого изображение, ранее растянутое в своей ле­ вой части (наиболее часто встречающаяся нелинейность), становится более сжатым. В течение второй половины прямого хода ток в отклоняющих катушках протекает в противоположном направлении, вследствие чего его магнитное поле совпадает по направлению с полем магни­ та. Поля суммируются, что приводит к большему насыще­ нию сердечника и уменьшению его проницаемости. При этом уменьшается индуктивность катушки РЛС и, как следствие этого, уменьшается э.д.с. самоиндукции. Ток, протекающий в катушках, увеличивается быстрее, и пра­ вая часть изображения растягивается. Изменяя положе­ ние постоянного магнита по отношению к катушке РЛС, можно изменять степень насыщения сердечника и тем са­ мым изменять линейность изображения по горизонтали.

Резистор R19, подключенный параллельно катушке РЛС, служит для предотвращения паразитных колебаний, которые могут возникнуть в контуре, образованном индук­ тивностью катушки РЛС и паразитной емкостью схемы. Конденсатором С12 обмотка ТВС настраивается на третью гармонику строчной частоты, что способствует увеличению ускоряющего напряжения, подводимого к аноду кинеско­ па. На сердечнике ТВС имеется дополнительная обмотка, предназначенная для получения импульсов напряжения, необходимых для работы систем АРУ, АПЧ и Ф, а также для схемы формирования гасящих импульсов, подводимых к модулятору кинескопа во время обратного хода развертки.

Остальные элементы схемы развертки описаны ранее и дополнительных пояснений не требуют.

КАНАЛ ИЗОБРАЖЕНИЯ

О С О Б Е Н Н О С Т И К А Н А Л А И З О Б Р А Ж Е Н И Я Т Е Л Е В И З О Р А

Канал изображения телевизионного приемного устройства служит для усиления электрических сигналов, несущих в себе полезную «световую» информацию, и преобразования

247

этих сигналов в оптическое изображение на экране приемной трубки. Независимо от схемы телевизора в состав канала изображения всегда входят. УПЧИ, детектор и усилитель видеосигналов. Кроме того, сигналы изображения прохо­ дят через блок переключателя телевизионных каналов (ПТК), который является общим для сигналов звука и изоб­ ражения.

Каналу изображения телевизора присущи две основные особенности:

1. Весь канал изображения, начиная от антенны и кон­ чая входом кинескопа, должен пропускать без искажений очень широкий спектр частот.

В главе «Стандарт телевидения в СССР» (см. пункт № 1) была определена ширина частотного спектра видеосигна­ ла, передаваемого через систему телевидения. При учете различных факторов был проведен расчет граничных час­

ных факторов реальная полоса пропускания частот оказы­ вается уже и обычно не превышает 5,5 Мгц.

Напряжение видеосигнала, т. е. напряжение с частотами от 50 гц до 5,5 Мгц, появляется на выходе видеодетектора и проходит через усилитель видеосигналов (УВС), кото­ рый должен усиливать эти сигналы без существенных их искажений. Следовательно. УВС должен иметь весьма

тот. Они занимают в частотном диапазоне участок в 5,5 Мгц. Так, если номинальная промежуточная частота сигнала изоб­ ражения согласно телевизионному стандарту равна 38 Мгц (по старому стандарту 34,25 Мгц), то в канале УПЧИ долж­ ны усиливаться напряжения с частотами от 38 до 32,5 — 32 Мгц. Следовательно, УПЧИ также должен иметь ши­ рокую полосу пропускания, равную 5,5—6 Мгц.

изображения несущих частот, обычно выбирается еще боль­ шей — 7,5 ч- 8 Мгц.

2. Канал изображения должен обеспечить значительное усиление полезного сигнала при малом уровне внутрен­ них шумов, создаваемых в схеме приемника. Источниками

248

внутренних шумов в схеме телевизора, да и в схеме любого другого устройства, являются в основном активные сопро­ тивления и электронные лампы. Шумовые свойства актив­ ных сопротивлений обусловливаются тепловым движением электронов, которое существует во всяком проводнике при температуре выше абсолютного нуля (т.е. практически всегда). При таком движении на концах сопротивления действует некоторая разность потенциалов (шумовое на­ пряжение), величина которой изменяется во времени хао­ тически. Причиной шумов, создаваемых в лампе, является дробовый эффект, который заключается в том, что число электронов, эмитированных катодом лампы и попадаю­ щих на анод, не остается постоянным, а изменяется также хаотически. В результате этого, несмотря на отсутствие сигнала на входе лампы, ее анодный ток уже оказывается модулированным по некоторому «шумовому» закону. Из-за перераспределения токов между электродами с положи­ тельным потенциалом наиболее сильно «шумят» сложные многоэлектродные лампы (гептоды, гексоды, пентоды).

Действие шумов на телевизионный приемник сказывает­ ся прежде всего в том, что уменьшается его реальная чув­ ствительность и на изображении появляются помехи в виде мельчайшей «сыпи», создающей на изображении некото­ рый подвижный мерцающий фон, ухудшающий качество изображения. Это вредное влияние внутренних шумов бу­ дет проявляться тем сильнее, чем шире полоса пропуска­ ния приемника.

У С И Л И Т Е Л Ь В И Д Е О С И Г Н А Л О В

Рассмотрение работы канала изображения начнем с его последнего звена — усилителя видеосигнала (УВС). С вы­ хода этого усилителя напряжение подводится к проме­ жутку модулятор — катод кинескопа для модуляции по яркости его электронного луча.

Для получения требуемой весьма широкой полосы пропускания в УВС может быть использована только ре­ зистивная схема, где нагрузкой лампы является актив­ ное сопротивление. Однако такая схема, успешно применяв­ шаяся при усилении напряжений звуковой частоты, в сво­ ем чистом виде в УВС не применяется. Это объясняется тем, что полоса пропускания ее (50 гц — 15 кгц) во много

249