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

вать эту схему в усилителе видеосигналов, нужно расши­ рить ее полосу пропускания в области высших частот.

Ранее было показано, что причиной частотных искаже­ ний в области высших частот является наличие паразит­ ной емкости схемы, образованной межэлектродными ем­ костями ламп и емкостью монтажа. Эта паразитная емкость, шунтируя резистор нагрузки в каскаде, уменьшает его сопротивление и снижает коэффициент усиления. Чем выше частоты усиливаемого сигнала, тем меньшим оказы­ вается сопротивление нагрузки и тем меньше будет коэф­ фициент усиления каскада. Тогда первой мерой, которую необходимо принять для расширения полосы пропуска­ ния, является уменьшение величины паразитной емкости схемы данного каскада. Это достигается за счет уменьше­ ния монтажных емкостей, путем рационального расположе­ ния деталей и монтажных проводников, а также за счет применения ламп, обладающих меньшими межэлектрод­ ными емкостями. Такими лампами, как правило, являются пентоды.

Однако уменьшение паразитной емкости имеет некоторый практический предел. Так, даже при использовании в кас­ каде малогабаритной пальчиковой лампы и при хорошем качестве монтажа паразитную емкость каскада трудно сделать меньше 10 — 12 пф. Дальнейшее увеличение по­ лосы пропускания усилителя производится путем уменьше­

более высоких частотах проявляется шунтирующее дейст­ вие паразитной емкости С„аР, т. е. тем шире полоса про­ пускания каскада. Если в каскадах усилителей напряже­ ния УНЧ резистор нагрузки имеет сопротивление поряд­ ка 100 — 200 ком, то в схеме усилителя видеосигналов величина нагрузочного сопротивления снижается до 1 — 3 ком. При этом полоса пропускания каскада увеличивает­ ся до 1 — 2 Мгц.

Одновременно с расширением полосы пропускания уси­ лителя наблюдается значительное уменьшение его коэффици­ ента усиления (для пентода К — S R a). Поэтому для компен­ сации уменьшения коэффициента усиления в схеме усилителя видеосиі налов применяются лампы с большой величиной крутизны S. Нашей промышленностью разработана целая

250

серия специальных широкополосных пентодов: 6Ж4, 6П9, 6Ж5П, 6Ж9П, 6П15П, 6ЖПП, 6К13П, 6ЭЗП.

Но и после уменьшения сопротивления резистора R a полоса пропускания усилителя оказывается недостаточной. Дальнейшее ее расширение оказывается возможным при введении в схему усилителя специальных элементов высо­ кочастотной коррекции. Способы коррекции частотной характеристики усилителя используют методы увеличения сопротивления нагрѵзки лампы только в данной области

лителя видеосигналов с катушкой индуктивности La (анод­ ная коррекция). Как видно из этой схемы, все три элемен­

на процессы, происходящие в схеме на низких частотах. Это объясняется тем, что при малой индуктивности катуш­

добротность контура низка, но резонансное сопротивление

251

оказывается превышающим сопротивление резистора R 3. Тогда очевидно, что подбором величины индуктивности корректирующей катушки La можно настроить данный контур на частоту, на которой наблюдается заметное умень­

пропускания. Второй эффект состоит в том, что индуктив-

ность L совместно с паразитной емкостью СПаР образует последовательный колебательный контур, причем на­ пряжение, которое подводится ко входу следующего каска­ да, снимается с одной ветви этого контура (с емкости С„ар). Ранее было показано, что для последовательного контура характерен резонанс напряжений, при котором

252

напряжение на любой реактивной ветви контура в Q раз больше напряжения, подведенного к контуру от источника. В данном случае напряжение, снимаемое с емкости С"Іар и подводимое ко входу следующего каскада, будет больше, чем напряжение, действующее на резисторе R a. Настраи­ вая контур на ту частоту, на которой усиление каскада уменьшается, можно, используя резонансные свойства контура, увеличить усиление на этой частоте и дополни­ тельно расширить полосу пропускания усилителя. Такая

К контура канала зіука

L Z - 1 5 , е г ~ 2 ?

п о с л е д о в а т е л ь н о й с е т о ч н о й к о р р е к ц и и . Иногда корректирующую индуктивность включают меж­ ду анодом лампы и резистором R a (на рис. 150 показано пунктиром). Работа этой схемы не отличается от работы

предыдущей.

Обе рассмотренные схемы можно объединить в одну, так называемую схему сложной коррекции (рис. 151). В этой схеме образуется уже не один, а несколько колебательных контуров.

Процессы, происходящие в такой схеме, аналогичны тем, которые происходили в предыдущих схемах, однако благодаря взаимному влиянию контуров они имеют гораз­ до более сложный характер.

Рассмотрим схему усилителя видеосигналов телевизо­ ра «Рекорд-12» (рис. 152). Усилитель состоит из одного каскада, работающего на пентоде типа 6П9. В схему вве­

253

дена сложная коррекция, которая осуществляется при помощи катушек индуктивности L 2 — 12, L2 — 13 и L2 — 14. Резисторы R2 — 22 и R2 — 23, подключенные па­ раллельно катушкам L2 — 12 и L2 — 14, служат для некоторого ухудшения добротности образующихся конту­ ров и обеспечивают тем самым более равномерное усиле­ ние сигналов в схеме каскада. Нагрузочным сопротив­ лением лампы Л2 — 4 является резистор R2 — 26 с под­

ного селектора (каскад, входящий в состав блока синхрониза­ ции, подключаемого к выходу усилителя видеосигналов). Так как приемник сигналов изображения в телевизоре «Рекорд-12» построен по одноканальной схеме, то в схеме усилителя видеосигналов имеется колебательный контур L2 — 15 С2 — 24 (на схеме не показан), при помощи которого из всего спектра частот, действующих на выходе каскада, выделяется разностная частота (частота биений),

в схеме специального выпрямителя, уменьшается до требуе­ мой величины.

Напряжение, усиленное каскадом, подается на вход элект­ ронно-лучевой трубки (кинескопа). В большинстве телевизо­ ров катод трубки непосредственно соединяется с анодом лам­ пы УВС, модулятор ее по переменному току заземляется, а по постоянному току соединяется с цепочкой регулировки яркости, при помощи которой на модулятор подается регу­ лируемое положительное напряжение. Такая схема при­ менена и в телевизоре «Рекорд-12». Катод трубки через корректирующие катушки L2—12 и L2 — 14 соединяется с анодом лампы УВС. Модулятор с одной стороны соеди­ нен с ползунком переменного резистора R2 — 24, а с дру­ гой стороны, через конденсаторы СЗ—5, СЗ — 3 и СЗ — 14, находящиеся в блоке кадровой развертки, соединяется с шасси. Под действием напряжения, приложенного между модулятором и катодом, изменяется плотность электронного луча в трубке, что приводит к изменению яркости свечения тех участков люминофора, куда падает луч, и на экране появляется изображение.

254

Иногда в усилитель видеосигналов вводится ручная регулировка величины выходного напряжения (регулиров­ ка контраста*, которая осуществляется за счет изменения глубины отрицательной обратной связи, введенной в схе­ му каскада. В некоторых схемах гелевиозров регулиров­ ка контраста производится в канале ЬПЧ или в блоке ПТ К.

В И Д Е О Д Е Т Е К Т О Р

Наиболее широкое распространение в схемах телевизион­ ных приемников получил д и о д н ы й видеодетектор. Это объясняется и простотой схемы, и тем, что в диодном детекторе искажения сигнала минимальны В последних моделях телевизоров в схеме видеодетектора в качестве детектирующего элемента, как правило, применяются полу­ проводниковые диоды. Для обеспечения широкой полосы пропускания по видеосигналу сопротивление нагрузки детек­ тора выбирается малой величины (2—3 ком) и в схему детек­ тора вводятся элементы высокочастотной коррекции. Об­ щий принцип работы видеодетектора не отличается от рас­ смотренного ранее принципа работы детектора радиовеща­ тельного приемника. Схема видеодетектора телевизора «Ре­ корд-12», собранного на диоде Д, приведена на рис. 152. Она проста и в особых пояснениях не нуждается.

И З О Б Р А Ж Е Н И Я

Усилитель промежуточной частоты (УПЧИ) канала изоб­ ражения телевизора предназначен так же, как и УПЧ радио­ вещательного приемника, для о с н о в н о г о у с и л е н и я принимаемого сигнала. Усиление, которое должен обеспе­ чить УПЧ канала изображения, иногда достигает несколь­ ких тысяч. Получить такое усиление можно, используя в УПЧ несколько усилительных каскадов (практически не менее трех). Нагрузкой лампы в каскаде УПЧ всегда слу­ жит колебательный контур того или другого вида. Кроме значительного усиления сигнала, УПЧ должен обеспечить весьма широкую полосу пропускания частот (5,5-т-6,0 Мгц). Оба требования, т.е. получение большого коэффициента усиления и обеспечение широкой полосы пропускания, определяют собой основные особенности построения схемы УПЧ.

255

Прежде чем рассматривать работу практической схемы УГ1Ч, целесообразно остановиться на тех способах, с по­ мощью которых расширяется полоса пропускания как от­ дельных каскадов УПЧ, так и всего усилителя в целом. Существует четыре основных способа:

1. Расширение полосы пропускания отдельного каскада путем шунтирования контура активным сопротивлением. Ра­ нее было показано, что полоса пропускания контура прямо пропорциональна его резонансной частоте и обратно про­ порциональна добротности. Значит, для расширения полосы

Рис. 153. Структурная схема трехкаскадного УПЧ телевизионного при­ емника

пропускания контура необходимо уменьшать его доброт­ ность. Это, в свою очередь, возможно при увеличении собст­ венных потерь в контуре, для чего параллельно контуру подключается шунтирующий резистор. Следует отметить, что при шунтировании уменьшается резонансное сопротив­ ление контура, что приводит к уменьшению коэффициента усиления каскада УПЧ.

2.Расширение полосы пропускания отдельного кас­ када УПЧ за счет применения в нем полосовых фильтров. Известно, что основным свойством системы связанных кон­ туров является возможность получения более широкой по сравнению с одиночным контуром полосы пропускания. Заменяя в каскаде УПЧ одиночный контур полосовым фильтром, можно значительно (в два и даже в три раза) увеличить полосу пропускания.

3.Расширение полосы пропускания всего УПЧ за счет взаимной расстройки контуров в отдельных каскадах. Рас­ смотрение произведем для конкретной схемы УПЧ, имею­ щей три каскада. Однако высказанные общие положения будут справедливы по отношению к УПЧ с любым числом каскадов (но не меньше двух).

Коэффициент усиления трехкаскадного УПЧ (рис. 153) равен произведению коэффициентов усиления всех его трех

каскадов

К о б щ К і К -і Д'іі ■

Это справедливо для всех частот диапазона.

256

Из формулы следует, что, подбирая определенным об­ разом частоты настройки отдельных контуров, можно полу­ чить самые разнообразные частотные характеристики всего канала УПЧ. В практике наибольшее распространение по­ лучили следующие два способа настройки контуров в много­ каскадных УПЧ, дающие возможность получить разные

среднюю частоту, соответствующую середине полосы про­

настройки для УПЧ канала изображения не применим. Однако он с успехом применяется для УПЧ канала звука, где требуемая полоса пропускания значительно уже;

б) все контуры в отдельных каскадах настраиваются на различные частоты (см. рис. 154). Согласно формуле для получения общей характеристики УПЧ, необходимо пере­ множить ординаты резонансных характеристик отдельных каскадов, но уже с разнесенными частотами настройки. При этом общая резонансная характеристика всего УПЧ будет иметь полосу пропускания значительно шире, чем у одного любого каскада данного УПЧ. Такой способ настрой­ ки часто применяется в схемах УПЧ изображения телевизи­ онных приемников.

4. Расширение полосы пропускания всего УПЧ путем использования в одном или нескольких каскадах специаль­ ной системы колебательных контуров. В связи с повышени­ ем требований к частотной избирательности телевизионных приемников этот способ получил в последнее время широ­ кое распространение. В качестве специальных систем кон­ туров нашли применение Т-, М-, П-образные контуры и дифференциально-мостовой фильтр. Рассмотрим только наи­ более распространенный Т-образный контур и систему кон­

туров типа дифференциальный мост, которая применяется в унифицированных телевизорах УНТ-47 и УНТ-59.

Рассмотрение Т-образного контура целесообразно на­ чать со схемы, приведенной на рис. 155, а. Если учесть в этой схеме паразитную емкость Спар, то окажется, что нагрузкой лампы является не один, а два колебательных

УПЧ (4)

258

контура и в схеме, таким образом, будет иметь место два резонанса. Первый резонанс обусловлен контуром, состоя­ щим из катушки индуктивности L и емкости конденсатора С, и происходит на частоте

2тс Y L C ’

Так как контур LC является последовательным колеба­ тельным контуром и его резонансное сопротивление очень мало, то усиление каскада на частоте f xбудет минимальным.

Второй резонанс обусловливается более сложным кон­ туром, куда входит паразитная емкость каскада Спар (рис. 155,6). Этот резонанс происходит на частоте:

Контур L с Спар представляет собой параллельный колеба­ тельный контур, и, несмотря на то, что напряжение на вход следующего каскада снимается с части этого контура, уси­ ление каскада на частоте / 2 будет максимальным. Из приве­ денных формул видно, что частота f 2всегда больше частоты fx и соответственно резонансная характеристика данного контура будет иметь вид, показанный на рис. 155, в. Эта характеристика формирует левый склон характеристики 1 всего Т-каскада (рис. 155,в).

Для получения правого склона характеристики рассмот­ рим схему Т-образного контура (рис. 155,г). В этой схеме нагрузкой лампы является еще более сложная система, состоящая из двух колебательных контуров, вследствие чего в схеме каскада имеют место также два резонанса. Пер­ вый резонанс наблюдается в параллельном контуре L1C2 и происходит на частоте:

2гс У L 1 C 2 '

Этот контур включен в цепь сигнала последовательно и представляет собой заграждающий фильтр (фильтр-пробку). Так как его сопротивление на частоте настройки является наибольшим, то усиление каскада на частоте /4 будет мини-