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

С2 происходит в то время, когда транзистор заперт. Во вто­ ром случае (рис. 171, 6) конденсатор С2 заряжается током, протекающим через транзистор, и разряжается в то время, когда транзистор оказывается запертым. Такие же схемы блокинг-генератора можно создать и с транзистором, вклю­ ченным по схеме с общей базой.

Кадровая и строчная развертка. При построении схем разверток на транзисторах следует учесть, что напряжение источника питания невелико (в телевизоре «Юность», на-

Рис. 172. Схема кадровой развертки телевизора «Юность»

пример, 12 в), вследствие чего амплитуда пилообразного на­ пряжения, создаваемого в схеме задающего генератора, так­ же получается небольшой. Это заставляет вводить в схему развертки дополнительные усилительные каскады.

Рассмотрим в качестве примера схемы кадровой и строч­ ной разверток транзисторного телевизора «Юность». Схема кадровой развертки приведена на рис. 172. В ней использо­ вано три транзистора и один полупроводниковый диод. Транзистор 77 (типа р-п-р) работает в схеме генератора пилообразного напряжения. Особенностью схемы является включение параллельно базовой обмотке трансформатора диода Д1, назначение которого сводится к тому, чтобы пре­ дохранить транзистор от пробоя во время обратного хода развертки, когда на обмотке возникает импульс напряже­ ния значительной амплитуды. Диод ограничивает этот им­

290

пульс, и транзистор сохраняется. Делитель R5, R6 служит для подачи на базу транзистора напряжения смещения. Резисторы R I, R2, R3 и R4 совместно с конденсатором С1 образуют времязадающую цепочку, определяющую частоту импульсов, вырабатываемых схемой генератора. Регулиров­ ка частоты производится здесь изменением потенциала базы транзистора Т1.

Пилообразное напряжение создается на конденсаторе С2, который совместно с резистором R16 образует формирующую цепочку. С конденсатора С2 пилообразное напряжение че­ рез цепочку R7 R8 R9 RIO R11 СЗ и С4 подается на базу второго транзистора Т2 (также типа р-п-р), работающего в режиме усиления. Резисторы R12 и RI3 стабилизируют положение рабочей точки и увеличивают стабильность рабо­ ты всего каскада. Одновременно с этим через резистор R13 осуществляется отрицательная обратная связь, при помощи которой уменьшается влияние температуры на параметры каскада (схема коллекторной стабилизации). Кроме отри­ цательной обратной связи по цепи коллектора, в схеме имеется обратная связь по постоянному току, осуществлен­ ная путем включения резисторов R14, R15 и конденсатора С6 в цепь эмиттера. Терморезистор R14 устраняет влияние изменения температуры на потенциал эмиттера (эмиттерная стабилизация).

Усиленное каскадом напряжение снимается с резистора R17, включенного в цепь коллектора транзистора Т2, и подается на базу транзистора ТЗ (типа п-р-п) каскада уси­ ления мощности. Схема каскада обычная. В усилителе мощности применена термостабилизация положения рабо­ чей точки с помощью цепочки R23 R22 R21. В цепь эмит­ тер — база введена отрицательная обратная связь по пере­ менному и постоянному токам. Благодаря малому выходному сопротивлению каскада оказалось возможным включить от­ клоняющие катушки непосредственно в цепь коллектора тран­ зистора (без выходного трансформатора) Имеющийся в схе­ ме выходной трансформатор совместно с цепочкой R2b R27 С8 С9 СЮ предназначен для создания импульса напряже­ ния, которым кинескоп запирается на время обратного хода развертки

Оба последние каскада охвачены положительной обрат­ ной связью, которая используется для линеаризации пи­ лообразного напряжения Напряжение обратной связи по­ дается с коллектора транзистора 7 3 на базу транзистора Т2

через С4, R l l , RIO, R9, R8, R7, СЗ. При помощи изменения сопротивления резистора R7 регулируется глубина обрат­ ной связи, а стало быть, и линейность изображения. При изменении сопротивления резистора RIO изменяется ампли­ туда пилообразного напряжения, подводимого к базе тран­ зистора Т2, и таким образом регулируется размер растра в вертикальном направлении. Действие варистора R24, включенного параллельно отклоняющим катушкам, анало­ гично действию диода Д1 в схеме блокинг-генератора. Он также служит для предотвращения пробоя транзистора ТЗ во время обратного хода развертки.

Упрощенная схема строчной развертки телевизора «Юность» приведена на рис. 173. Схема работает на четырех транзисторах, трех вакуумных и восьми полупроводни­ ковых диодах (в схеме показано 5 диодов). Транзистор Т1 использован в схеме блокинг-генератора с эмиттерно-базо- вой связью. Для стабилизации частоты колебаний в схеме применен «звенящий» контур ЫСЗ, включенный в цепь базы. Регулировка частоты производится изменением потенциала базы через цепи АПЧ и Ф, не показанные на схеме. Импульс­ ное напряжение выделяется на делителе R6R7, включенном в цепь коллектора транзистора 77. Оно снимается с нижнего резистора делителя и подводится к базе транзистора Т2, работающего в схеме усилителя импульсов. Нагрузкой тран­ зистора является трансформатор Тр2, при помощи которого усиленное напряжение подается на базу, транзистора ТЗ. Этот транзистор работает в ключевом режиме, а каскад служит усилителем мощности. С выхода этого каскада напряжение через трансформатор ТрЗ подается на базу тран­ зистора Т4 выходного каскада развертки. В отличие от лам­ повой схемы в схеме строчной развертки транзисторного телевизора ко входу последнего каскада подводится не пило­ образно-импульсное напряжение, а напряжение в виде пря­ моугольного импульса. Транзистор работает в ключевом режиме, а формирование пилообразного тока происходит непосредственно в отклоняющих катушках. В данной схеме отклоняющие катушки включены непосредственно в цепь коллектора по схеме с параллельным питанием. При таком включении катушек в схеме развертки можно было бы обойтись без выходного трансформатора. Но в схеме тран­ зисторного телевизора выходной каскад строчной разверт­ ки, кроме основной задачи — получения отклоняющего тока, выполняет ряд дополнительных функций:

292

1) получение постоянных напряжений для питания электродов трубки— модулятора, фокусирующего и уско­ ряющего электродов и анода;

2)получение постоянного напряжения для питания схемы УВС;

3)получение импульсных напряжений, необходимых для работы систем АРУ и АПЧ и Ф.

Все вышеперечисленные постоянные напряжения должны иметь величину, значительно превышающую напряжение источника питания (12 б). Для увеличения амплитуды им­ пульсов в схему каскада вводится выходной трансформатор.

Рассмотрим вкратце назначение отдельных элементов выходного каскада. Конденсатор С13 является разделитель­ ным и не пропускает постоянную составляющую коллектор­ ного тока транзистора Т4 через отклоняющие катушки (<Ж). При помощи конденсаторов СП и С12 коллекторная цепь транзистора настраивается на заданную длительность об­ ратного хода. Диод Д5 является демпфирующим диодом и работает так же, как и в ламповой схеме. Цепочка, состоя­ щая из диода ДЗ и конденсатора С8, ограничивает импульс напряжения и предохраняет транзистор от пробоя. Совокуп­ ность элементов схемы — обмотка II трансформатора ТВС, конденсаторы CM, С15 и вакуумные диоды Л1, Л2 и ЛЗ образуют схему высоковольтного выпрямителя, работающе­ го с умножением напряжения. Обмотка IV совместно с дио­ дом Д4 и резистором R14 образует выпрямитель для пита­ ния цепи модулятора кинескопа. На двух секциях обмотки III совместно с диодами Д1, Д2, резисторами R12, R13 и конденсаторами С6 и С7 собраны еще два выпрямителя для питания цепей ускоряющего и фокусирующего электродов кинескопа, а также транзистора видеоусилителя.

Видеоусилитель. Схема видеоусилителя телевизора «Юность» приведена на рис. 174. Она содержит два каскада. В первом каскаде используется транзистор типа р-п-р, включенный для частоты видеосигнала по схеме с общим

коллектором, а для частоты звукового сопровождения (6,6 Мгц) — по схеме с общим эмиттером. Входное сопротивле­ ние каскада с общим коллектором велико, и поэтому вход видеоусилителя не шунтирует нагрузку детектора. В цепь коллектора транзистора Т1 включен колебательный контур, выделяющий напряжение разностной частоты. С зажимов этого контура напряжение подается на вход УПЧ канала звука. Питание первого каскада производится от основного

294

источника с напряжением 12 в. Усиления по напряжению каскад не дает и служит лишь для согласования малого входного сопротивления второго каскада с нагрузочным сопротивлением видеодетектора.

Напряжение видеосигнала с выхода первого каскада (с резистора R13) через переходный конденсатор С4 пода­ ется на вход второго каскада (к базе транзистора Т2 типа п-р-п). Второй каскад обеспечивает основное усиление сиг­ нала. Транзистор Т2 включен по схеме с общим эмиттером,

Рис. 174. Схема усилителя видео­ сигналов телевизо­ ра «Юность»

К ЦПЧ Мика

что позволяет получить значительное усиление как по на­ пряжению, так и по мощности. В схеме каскада применена термостабилизация при помощи обратной связи по цеги эмиттер — база транзистора. Изменяя глубину этой связи

спомощью сопротивления резистора RIO, можно одновре­ менно производить регулировку контрастности изображе­ ния. Постоянное напряжение, подаваемое на базу транзис­ тора Т2, регулируется переменным резистором R5. Нагру­ зочное сопротивление включено в цепь коллектора тран­ зистора. Для расширения полосы пропускания в схему каскада введены элементы высокочастотной коррекции — дроссели L3 и L4. Питание второго каскада осуществляется от выпрямителя, находящегося в блоке строчной развертки,

снапряжением 70 в.

295

ЦВЕТНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ

Цветное телевидение все прочнее входит в жизнь совет­ ских людей, приходя на смену черно-белому. Цветное изоб­ ражение несет в себе больше информации о характере пере­ даваемых объектов и поэтому обладает гораздо большей художественной выразительностью и эмоциональным воз­ действием. При том же количестве элементов разложения, как и в черно-белом телевидении, цветное изображение имеет большую кажущуюся четкость, так как к информации, пере­ даваемой яркостным сигналом, добавляется цветовая ин­ формация. При правильном подборе цветов и их насыщен­ ности можно получить впечатление глубины и объемности. Этими новыми возможностями и преимуществами цветного телевидения объясняется интерес, который проявляют к не­ му и специалисты и телезрители.

Цветное телевидение основано на цветовом зрении чело­ века, используя свойства которого, можно построить прак­ тическую систему цветного телевидения. Как известно, в сетчатой оболочке глаза имеется большое количество свето­ чувствительных элементов — палочек и колбочек. Палочки обладают большой чувствительностью к свету и позволяют видеть слабо освещенные объекты (сумеречное зрение). Кол­ бочки менее чувствительны к свету, но в отличие от палочек обладают цветочувствительными свойствами. Установлено, что глаз человека содержит три вида колбочек, чувствитель­ ных к трем различным цветам, а именно: к к р а с н о м у , з е л е н о м у и с и н е м у . При попадании на сетчатку глаза светового потока от какого-либо цветного изображения каждая колбочка реагирует на определенный цвет и изоб­ ражение как бы разлагается глазом на отдельные цветовые (красную, зеленую и синюю) составляющие. Затем нервные импульсы посылаются в мозг, где раздражения суммируются, создавая впечатление цельного многоцветного изображения.

Все это вместе взятое позволяет предположить (и это подтвердилось на практике), что л ю б о й ц в е т , с у щ е ­ с т в у ю щ и й в п р и р о д е , м о ж н о п о л у ч и т ь п у т е м с л о ж е н и я т р е х о с н о в н ы х ц в е т о в : к р а с н о г о , з е л е н о г о и с и н е г о .

Это имеет огромное значение для практики, так как позволяет в системе цветноі о телевидения передавать через канал связи не все обилие цветовых оттенков, которое мож­ но наблюдать в реальных изображениях, а лишь три основ-

296

ные цвета — красный, зеленый и синий и, изменяя их насыщенность и яркость, получать требуемый цветовой от­ тенок. Это, в свою очередь, означает, что при передаче цвет­ ного изображения через канал связи требуется пропустить только три сигнала, каждый из которых несет в себе соот­ ветствующую цветовую информацию.

Таким образом, при передаче цветных изображений при­ ходится решать две задачи.Первая из них состоит в том, что на передающем конце канала связи цветное изображение разлагается на три цветовые составляющие: красную, зе­ леную и синюю. Затем эти одноцветные изображения пре­ образуются в электрические сигналы, которые передаются по каналам связи. В приемнике решается вторая, обратная задача— получение трех одноцветных изображений и сло­ жение в одно цельное цветное изображение. В цветном телевидении используется два способа сложения цветов: поочередный и одновременный. В соответствии с этим суще­ ствуют две различные системы цветного телевидения:

1.Система ЦВТ с поочередной передачей цветов.

2.Система ЦВТ с одновременной передачей цветов.

СИСТЕМА ЦВТ С ПООЧЕРЕДНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ЦВЕТОВ

В такой системе формирование изображения на прием­ ном конце производится в три приема Сначала, например, воспроизводится красная составляющая изображения, за­ тем зеленая составляющая и наконец синяя. Если такую смену изображений делать с достаточно большой скоростью, то из-за инерционности зрительного восприятия, свойствен­ ной человеческому зрению, все три одноцветных изображе­ ния будут соединяться в одно цельное цветное изображение. Примером системы ЦВТ с последовательной, или пооче­ редной, передачей цветов может служить система, анало­ гичная той, которая использовалась у нас в прошлом,

т.е. система с механической сменой цветов (рис. 175).

Вэтой системе разложение изображения на отдельные цветовые составляющие (в схеме передатчика) и сложение

цветовых составляющих в цельное цветное изображение (в схеме приемника) производится при помощи вращающих­ ся дисков со светофильтрами. В передатчике, перед экра­ ном передающей трубки, вращается диск с тремя светофильт­ рами, окрашенными в основные цвета — красный, зеленый и

297

синий. Скорость вращения диска подобрана так, что данный светофильтр находится перед экраном трубки в течение все­ го времени развертки одного кадра (или полукадра) изобра­ жения. Во время развертки следующего кадра (полукадра) перед экраном трубки будет находиться другой светофильтр и т. д. Тогда на выходе трубки мы получим три развернутых во времени сигнала, каждый из которых соответствует определенному одноцветному изображению. Эти сигналы передаются через систему телевидения и на приемном конце подводятся ко входу приемной трубки. Перед ее экраном вра­ щается такой же диск со светофильтрами. Если вращение

Рис. 175. Структурная схема линии радиосвязи системы ЦВТ с по­ следовательной передачей цветов

дисков строго согласовано по времени, то глаз телезрителя, расположенный перед диском, будет видеть быстро следую­ щие одно за другим одноцветные изображения, которые при достаточно большой скорости вращения дисков будут вос­ приниматься как одно цельное цветное изображение.

Данная система цветного телевидения проста по своей идее, не требует специальных передающих и приемных тру­ бок, процесс синхронизации изображений в ней несложен. Создается впечатление, что введя такие диски со светофильт­ рами в систему черно-белого телевидения (ЧБТ), можно пре­ вратить ее в систему цветного телевидения. Однако такая система не получила широкого применения, а для телеви­ зионного вещания не применима совершенно. Она имеет су­ щественные недостатки, основным из которых является ее н е с о в м е с т и м о с т ь с существующей ныне системой чер­ но-белого телевидения, а условие совместимости является определяющим при выборе практической системы цветного телевидения. К настоящему времени в пользовании у наших телезрителей имеется большое количество телевизоров, рас­

298

считанных на прием черно-белых изображений. Если при построении системы цветного телевидения игнорировать

прием цветных изображений, не смогут принимать черно­ белые изображения. Телезритель должен будет иметь од­ новременно два телевизора — черно-белый и цветной, что нецелесообразно со всех точек зрения.

Для того чтобы системы черно-белого и цветного телеви­ дения были совместимы, нужно выполнить два основных условия:

1.Генераторы строчной и кадровой разверток в черно­ белом и цветном телевидении должны работать на одних и тех же частотах.

2.Передаваемый сигнал должен занимать в частотном диапазоне определенный участок, ширина которого для сис­

темы ЧБТ и системы ЦВТ должна быть одинаковой. Рассмотрим, сточки зрения совместимости, систему ЦВТ

с последовательной передачей цветов. Ранее (см. стандарт телевидения СССР, пункт № 1) было показано, что для устра­ нения мерцания изображения частота смены полей должна быть не менее 50 гц. Эта частота несколько выше крити­ ческой, при которой исчезают мерцания изображения, и рав­ на частоте тока питающей сети, что позволяет избавиться от помех, создаваемых питающей сетью. Если такую же час­ тоту кадровой развертки сохранить для системы ЦВТ, то каждый из трех цветов будет передаваться с частотой втрое меньшей, т. е. с частотой порядка 16,7 гц. Это вызовет появ­ ление цветового мерцания, и качество изображения будет неудовлетворительным. Чтобы избежать этого, нужно втрое увеличить частоту кадровой развертки, доведя ее до 150 гц. Это, в свою очередь, заставит увеличить втрое частоту строч­ ной развертки. Следовательно, черно-белый телевизор не сможет принимать передачи цветного телевидения и, наобо­ рот, на цветном телевизоре нельзя будет просматривать про-’ граммы ЧБТ. Данная система ЦВТ оказалась несовмести­ мой с системой ЧБТ по первому признаку.

Далее известно (см. там же), что полоса пропускания частот телевизионного тракта прямо пропорциональна часто­ те кадровой развертки. Если частота кадровой развертки увеличится в три раза, то это приведет к расширению полосы пропускания всей системы телевидения тоже в 3 раза. Такая

299