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

мальным. Второй резонанс происходит в параллельном кон­

емкость первого контура меньше емкости второго контура, то частота /4 всегда будет больше частоты / 3. На рис. 155,е показана резонансная характеристика схемы № 2.

Соединим оба рассмотренные каскада в один и получим

к его средней точке, образованной включением двух конден­ саторов 2С2. Это сделано для того, чтобы устранить влияние контуров друг на друга при настройке.

2. Для облегчения конструктивного выполнения катуш­ ки индуктивности нижнего контура параллельно катушке включен дополнительный конденсатор Сдоп. Полученный контур ЫСдоп для требуемой частоты настройки имеет так же, как и раньше, индуктивное сопротивление и, таким образом, выполняет функции индуктивности L.

3. Конденсатор С1 нижнего контура иногда шунтируется резистором Rui. При этом добротность контура ухудшается и ослабление напряжения на частоте fx будет меньшим. Это оказывается важным для схем одноканальных телевизоров, где в УПЧ на этой частоте производится усиление промежу­ точной частоты звука.

На рис. 155,з показана резонансная характеристика одиночного Т-образного контура (кривая 1). Из характерис­ тики видно, что при достаточно широкой полосе пропуска­ ния в ее середине появляется чрезмерно большой провал (ниже уровня 0,7). Это означает, что один Т-образный кгскад использовать нельзя. Поэтому в УПЧ обычно при­ меняют не меньше трех каскадов. Контуры двух из них на­ страиваются на частоты, соответствующие провалу характе­ ристики одиночного Т-каскада (кривые 2 и 3). Благодаря взаимной расстройке контуров общая резонансная харак­

260

теристика УПЧ приобретает правильную П-образную форму (кривая 4).

В заключение рассмотрим схему УПЧ промышленного телевизора «Рекорд-12» (рис. 156). Во всех трех каскадах этого УПЧ применяются пальчиковые пентоды типа 6Ж1П. Нагрузками первой и третьей лампы являются полосовые фильтры. Нагрузкой второй лампы служит Т-образный кон­ тур. Резистор R2—9 шунтирует контур первого фильтра ПЧ и расширяет его полосу пропускания. Резисторы

Рис. 156. Схема УПЧ канала изображения телевизора «Рекорд-12»

R2— 12 и R2— 14 являются шунтирующими для Т-образного контура. Одновременно с этим через резистор R2— 12 про­ исходит питание анодной цепи лампы от источника Е а, а через резистор R2—14 на сетку лампы Л2—3 подается от­ рицательное напряжение смещения, полученное на катод­ ном резисторе R2—15. Полосовой фильтр, стоящий в анод­ ной цепи лампы Л2—3, специальным резистором не шун­ тируется, так как параллельно катушке второго контура подключено входное сопротивление видеодетектора, малое по величине. Цепочки, стоящие в катодах двух последних ламп R2—11 С2— 10 и R2— 15 С2—17 и цепочки экранирую­ щих сеток всех ламп R2—10 С2—7, R2—13С2—// и R2— 16 С2—18 служат для обеспечения надлежащего режима ра­ боты ламп по постоянному току. Цепочка С2—9 R2—6 явля­ ется обычной переходной цепочкой, при помощи которой напряженне е выхода смесителя (блок ПТК) подводится ко входу первой лампы УПЧ. Резисторы R2—5 и R2—7 обра­

261

зуют делитель напряжения, служащий для регулировки постоянного отрицательного напряжения, подаваемого на управляющую сетку первой лампы УПЧ. Перемещая пол­ зунок переменного сопротивления R2—5, можно изменять в некоторых пределах минус, действующий на сетке лампы. Это будет сопровождаться изменением крутизны характе-

Рис. 157. Дифференциально-мостовой фильтр: а — принципиальная схема; б — эквивалентная схема; в — резонансная характеристика фильтра

ристики лампы, а стало быть, и коэффициента усиления пер­ вого каскада. Выходное напряжение УПЧ будет изменяться, что приведет к изменению контрастности изображения на экране трубки.

Общие принципы работы телевизионного УПЧ не отли­ чаются от принципа работы УПЧ радиовещательного при­ емника.

На рис. 157,а приведена схема каскада УПЧ унифици­ рованного телевизора УНТ 47—59, где применена система контуров типа дифференциальный мост. В эту систему вхо­

262

дит контур L /C /, катушка связи L2, имеющая отвод от се­ редины, катушка L3, контур L4C2 и контур L5C4C3.

Параллельный контур L/C / включен в анодную цепь пре­ дыдущей лампы и настроен на частоту 33,5 Мгц. С ним ин­ дуктивно связана катушка L2. При протекании по катушке L1 переменных токов на обеих половинах катушки L2 ин­ дуцируются напряжения U1 n I) 2 с равными амплитудами и противоположными фазами. Оба напряжения (с верхней половины катушки связи через резистор R, а с нижней поло­ вины — через контур L4C2) подведены к одной и той же точ­ ке А на входе сеточного контура. Сеточный контур образо­ ван катушкой L3 и паразитной емкостью схемы Спар. Он является последовательным контуром, причем напряжение в нем снимается с емкостной ветви, т. е. с конденсатора Спар. Этот контур настроен на частоту 37,0 Мгц. Катушка L3 ин­ дуктивно не связана с катушкой L/, и сеточный контур по­ лучает энергию из анодного контура лишь через катушку связи L2. Связь через ее верхнюю половину, т. е. через активный резистор R , существует на всех частотах Связь через нижнюю половину катушки, т. е. через последова­ тельный контур L4C2, неодинакова и будет наиболее сильной на той частоте, на которую настроен этот кон­ тур.

Если обратиться к эквивалентной схеме (рис. 157,6), то нетрудно убедиться в том, что сеточный контур L3Cnap и параллельно соединенный с ним дополнительный контур C3L5C4 включены в диагональ моста, образованного полови­ нами катушки L2, резистором R и контуром L4C2. Как бу­ дет показано далее этот мост работает на одной частоте и поэтому такая система контуров получила название «диф­ ференциальный мост».

Рассмотрим работу схемы. Если в анодном контуре L/C/ существуют колебания с частотами, соответствующими средним частотам полосы пропускания канала, то напряже­ ние, индуцированное на верхней половине катушки L2, будет создавать ток, протекающий через резистор R и сеточ­ ный контур LSCnapПри этом в контуре будут создаваться колебания, амплитуда которых из-за резонансных свойств контура будет значительной. Следовательно, усиление кас­ када на этих частотах будет максимальным. В то же время с нижней половины катушки через контур L4C2 ток проте­ кать не будет, так как сопротивление этого контура для данных частот велико.

263

На частоте помехи (частота звукового сопровождения соседнего вышерасположенного канала, равная 39,5 Мгц) сопротивление контура L4C2 резко падает, и в точку А притекают два противоположно направленных тока, при­

друга, в точку А напряжение данной частоты поступать не будет, и помеха ликвидируется. Для того чтобы устранить помеху от сигнала звукового сопровождения, в схеме имеет­ ся дополнительный контур C3L5C4, подключенный парал­ лельно сеточному контуру. Этот контур также последо­ вательного типа и настроен на частоту /пр. зв = 31,5 Мгц (по новому стандарту). Его сопротивление на данной часто­ те мало, и усиление каскада на ней резко уменьшается.

Таким образом, дифференциально-мостовой фильтр хо­ рошо пропускает и усиливает колебания, находящиеся в пределах полосы пропускания УПЧ, и резко ослабляет сиг­ налы с частотами, расположенными за ее пределами (вправо и влево). Примерная резонансная характеристика фильтра приведена на рис. 157,в. Дифференциально-мостовой фильтр обеспечивает значительную частотную избирательность ка­ нала УПЧ при малых фазовых искажениях.

Рассмотренные способы расширения полосы пропуска­ ния УПЧ применяются обычно в совокупности друг сдругом. Так, в УПЧ одновременно может иметь место и взаим­ ная расстройка контуров, и шунтирование их активными резисторами, и применение полосовых фильтров или Т- образного каскада.

Стремление увеличить четкость изображения путем уве­ личения полосы пропускания УПЧ приводит к тому, что ле­ вый склон частотной характеристики УПЧ приближается к промежуточной частоте звука. Напряжение промежуточ­ ной частоты звука проходит через УПЧ, детектор и после усиления в усилителе видеосигнала подводится ко входу приемной трубки, создавая на ее экране помехи в виде чер­ ных полос, появляющихся и исчезающих в такт со звуком.

Кроме напряжения промежуточной частоты звука дан­ ного канала, сигналом помехи может быть любое другое напряжение с частотой, близкой к рабочим частотам канала УПЧИ. Такими сигналами могут быть напряжение с частотЬй 39,5 Мгц, соответствующей промежуточной частоте

264

звука соседнего, вышерасположенного канала, а также раз­ личные комбинационные частоты. Для ослабления действия всех этих мешающих сигналов в схему УПЧИ вводятся специальные, так называемые р е ж е к т о р н ы е кон­ туры. Наибольшее применение получили три вида режекторных контуров.

Рис. 158.Режекторные контуры: а— замыкающий контур; б— вариантзамыкающего режекторного контура; в— за­ граждающий контур;г— отсасывающийконтур

1. З а м ы к а ю щ и й р е ж е к т о р н ы й к о н т у р . В этом случае в качестве режекторного контура использу­ ется последовательный колебательный контур LPCP, кото­ рый включается параллельно основному контуру каскада и шунтирует его (рис. 158,а). Режекторный контур наст­ раивается на частоту помехи и имеет на этой частоте очень малое сопротивление (практически равное сопротивлению потерь). Основной контур оказывается замкнутым, и коэф­ фициент усиления каскада на частоте помехи резко умень­

265

шается. Для других частот, в том числе и для частот сигна­ лов изображения, сопротивление режекторною контура будет велико, шунтирование основного контура прекратит­ ся и коэффициент усиления каскада примет прежнее зна­ чение.

Часто в практических схемах используются замыкающие режекторные контуры с усложненной схемой. В них вмес­ то двух элементов LPCP используются три LpCpCAOб (см. рис. 158,6) Нижний параллельный контур LpCmn на часто­ те помехи по-прежне.ѵ у иі рает роль индуктивности нужной величины. На более же ьысоких частотах он начинает резо­ нировать, и благодаря этому склон характеристики УПЧИ оказывается более крутым

2. З а г р а ж д а ю щ и й р е ж е к т о р н ы й к о н ­ т у р . Здесь в качестве режекторного контура используется параллельный колебательный контур (на рис 158,6 —

параллельный контур, имеет на этой частоте большое сопро­ тивление. На рис. 158,в видно, что сопротивление режек­ торного контура образует совместно с сопротивлением ос­ новного контура делитель напряжения На частоте помехи сопротивление верхнего плеча делителя (режекторный контур) велико, а сопротивление нижнего плеча (основной контур), наоборот, мало, так как основной контур расстроен относительно частоты помехи. Тогда практически все напря­ жение помехи окажется приложенным к режекторному кон­ туру, а на основном контуре оно будет малым. Действие помехи ослабится. На частотах сигнала изображения со­ противление режекторного контура, который будет расстро­ ен относительно этих частот, будет малым, а сопротив­ ление основного контура, наоборот, возрастет. Тогда прак­ тически все напряжение полезного сигнала будет приложено к основному контуру, а режекторный контур на работу схе­ мы влияния не окажет.

3. О т с а с ы в а ю щ и й р е ж е к т о р н ы й к о н ­

с катушкой основного контура каскада. Режекторный и ос­ новной контуры образуют здесь систему связанных конту­ ров с различными частотами настройки. Как и обычно, ре­ жекторный контур настраивается на частоту помехи и н а

266

э т о й ч а с т о т е вносит в основной контур большое активное сопротивление. Тогда сопротивление основного контура, которое является сопротивлением нагрузки лампы, на этой частоте будет иметь малую величину, вследствие чего коэффициент усиления каскада на частоте режекции уменьшится. На других частотах вносимое в основной кон­ тур сопротивление мало и коэффициент усиления схемы не изменяется.

В каскадах УПЧИ телевизионных приемников приме­ няются пентоды как с короткой, так и с удлиненной харак­ теристикой (6Ж4, 6Ж1П, 6Ж5П, 6К4П и др.). В настоящее время в схемах УПЧИ унифицированных телевизоров УНТ-47-59 применяются специально разработанные для них пентоды с удлиненной характеристикой 6К13П, обладаю­ щие большой крутизной характеристики и малой проход­ ной емкостью. Применение этой лампы позволяет значи­ тельно увеличить устойчивый коэффициент усиления кас­ када УПЧИ и получить большой коэффициент усиления схемы УПЧИ уже при трех каскадах.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ КАНАЛОВ

Переключатель телевизионных каналов (ПТК) является первым высокочастотным звеном приемного телевизионного тракта и служит для преобразования несущих частот изоб­ ражения и звука в соответствующие промежуточные час­ тоты.

fnp. зв = 31,5 Мщ, /пр. из ~ 38 Мгц,

В состав блока ПТК входят усилитель высокой частоты, смеситель и гетеродин, а также барабанный переключатель, рассчитанный на работу в двенадцати телевизионных кана­ лах.

Наиболее специфичным узлом ПТК является усилитель высокой частоты, которому присущи некоторые отличитель­ ные особенности. Первой особенностью можно считать то, что в УВЧ в качестве усилительных элементов используют­ ся специально разработанные для этой цели триоды. Это объясняется стремлением уменьшить шумовые свойства первого каскада телевизионного приемника, т. е. каскада УВЧ. Теоретически доказано, что основная доля шумов, создаваемых многокаскадной схемой, падает на ее первый

267

каскад, так как шумы, возникшие в первом каскаде, в даль­ нейшем усиливаются всеми остальными каскадами и соз­ дают на выходе схемы значительное шумовое напряжение. Следовательно, уменьшить шумовые свойства схемы в целом можно, уменьшая шумы, создаваемые в первом каскаде, что достигается использованием в этом каскаде малошумящей усилительной лампы — триода.

Однако на высоких частотах, соответствующих частотам телевизионных каналов, в обычной схеме, когда катод лам­ пы заземлен, а к управляющей сетке подводится усиливае­ мый сигнал, триод работать не может из-за самовозбуждения через межэлектродную емкость Сао.

Тогда была создана другая схема уси­ лительного каскада — каскада с зазем­ ленной сеткой (рис. 159). В этой схеме управляющая сетка лампы заземляется, а напряжение входного сигнала подво­ дится к катоду. Проходной емкостью лампы при таком ее включении является емкость Сак, величина которой резко уменьшается из-за влияния заземленной сетки, играющей в данном случае роль статического экрана. При уменьшении

проходной емкости лампы устойчивость работы каскада УВЧ повышается и он начинает нормально работать на доста­ точно высоких частотах (практически до нескольких сотен мегагерц.)

Шумовые свойства схемы УВЧ можно еще более улуч­ шить, если перед первым усилительным каскадом поставить еще один каскад, который должен усиливать сигнал не по напряжению, а по мощности. Таким каскадом может быть обычный каскад с заземленным катодом, нагруженный на небольшое сопротивление нагрузки.

Так родилась идея сочетания двух различных по своим свойствам усилительных каскадов в одной общей схеме. Та­ кая схема получила название к а с к о д н о й с х е м ы и легла в основу схемы УВЧ блока ПТК. Применение каскод­ ной схемы является второй особенностью телевизионного УВЧ, резко отличающей его от УВЧ радиовещательного приемника.

На рис. 160 приведена упрощенная схема ПТК. Первая лампа (двойной триод типа 6Н14П) используется в УВЧ, собранном по каскодной схеме, причем для снижения расхо-

2С8

да энергии источника питания и уменьшения количества деталей обе лампы УВЧ Л1 и Л2 соединены между собой по постоянному току п о с л е д о в а т е л ь н о . При таком соединении ламп ток от источника Е а протекает сначала через правую половину триода (лампа каскада с заземлен­ ной сеткой), а затем — через его левую половину.

Вторая лампа типа 6Ф1П (триод-пентод) работает в схе­ ме проебразователя частоты. Пентодная часть ее представ-

Рис. 160.Упрощенная схемаблокаПТК

ляет собой смеситель, а триодная используется в схеме ге­ теродина. Так как напряжение принимаемого сигнала и напряжение гетеродина подаются на одну и ту же сетку пен­ тода, то смеситель, применяемый в данной схеме, является односеточным смесителем. Гетеродин собран по трехточеч­ ной схеме с емкостной обратной связью.

Рассмотрим в общих чертах работу схемы. Сигнал из ан­ тенны поступает на вход первого каскада УВЧ и усилива­ ется им. Нагрузкой лампы Л1 первого каскад является дрос­ сель высокой частоты Д р і, образующий совместно с меж­ электродными емкостями ламп (Сск2 и СЙК1) П-образный контур. Этот контур с одной стороны подключается ко вхо­ ду второго каскада УВЧ (лампа Л2) и сильно шунтируется весьма малым по величине входным сопротивлением этого

269