Телевидение. Учебный курс - файл n1.doc

приобрести
Телевидение. Учебный курс
скачать (1714.2 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3504kb.21.01.2010 14:22скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13






С. Л. Фурман

Телевидение

Одобрено Ученым советом при Госу­дарственном комитете Совета Мини­стров СССР по профессионально-тех­ническому образованию в качестве учебного пособия для средних про­фессионально-технических учебных заведений





Издательство «Связь» Москва 1 975


6ФЗ Ф95

УДК 621.397(075)

Фурман С. Л.

Ф 95 Телевидение. Учеб. пособие для средних профессио­нально-технических учебных заведений. М., «Связь», 1975.

264 с. с ил.

Излагаются основы черно-белого и цветного телевидения. Освещается современное состояние приемной телевизионной техники. Рассмотрены практические схемы ламповых и транзисторных телевизоров.

Книга рассчитана на учащихся профессионально-технических училищ, готовящих радиомехаников по ремонту телевизоров.

^ 30403—085

Ф 44—75 6ФЗ

045(01)—

Глава 1.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ
1.1. Введение
Телевидением называется такая область техники, которая обеспе­чивает возможность видеть изображения объектов, удаленных и оптически невидимых из данного пункта, при помощи специальных фотоэлектрических устройств и электрических каналов связи. В основе телевидения лежат три физических процесса:

1. Преобразование световой (лучистой) энергии оптического
изображения в электрические сигналы — сигналы изображения.

2. Передача и прием электрических сигналов по каналам связи.

3. Обратное преобразование электрических сигналов в оптиче-
ское изображение.

Большой вклад в решение всех трех проблем внесли русские ученые. Особенно велики заслуги А. Г. Столетова, установившего в 1888—1890 гг. основные законы внешнего фотоэлектрического эффекта, А. С. Попова — изобретателя радио, П. И. Бахметьева, предложившего в 1880 г. одновременно и независимо от португаль­ского ученого Де-Пайва идею последовательной передачи изобра­жения по элементам, Л. Б. Розинга, разработавшего в 1907 г. систему «катодной телескопии» с использованием электроннолуче­вой трубки для воспроизведения изображения и осуществившего в 1911 г. телевизионную передачу.

Работы А. А. Чернышева (1925 г.), А. П. Константинова (1930 г.), П. В. Шмакова (1933 г.), П. В. Тимофеева (1933 г.) и Г. В. Брауде (1938 г.) были положены в основу, создания совре­менных передающих трубок.

Первые опытные передачи телевизионного изображения из Москвы в Ленинград были проведены 29 апреля и 2 мая 1931 г., а с октября 1931 г. началось регулярное телевизионное вещание че­рез московские широковещательные радиостанции.

В 1938 г. в Москве и Ленинграде начали работать телевизион­ные центры, которые проработали до начала второй мировой вой­ны и дали толчок к развитию промышленной базы по выпуску телевизоров. В первые послевоенные годы были построены новые телецентры в Москве, Ленинграде, Киеве и был налажен выпуск

телевизоров, в результате чего появилась новая отрасль промыш­ленности — телевизионная.

В настоящее время в Советском Союзе работают 297 телецент­ров, из них 131 программный телецентр. Общий объем телевизи­онного вещания в сутки составляет более 2000 ч. Более 1500 теле­визионных ретрансляторов передают первую программу Централь­ного телевидения по территории, на которой проживает около 73% населения нашей страны.

В стране около 55 млн. телевизоров.

С 1961 г. начался международный обмен телевизионными про­граммами Советского Союза с социалистическими странами Евро­пы по сети «Интервидение» и с другими европейскими странами, объединенными в телевизионную сеть «Евровидение».

Специальные искусственные спутники Земли делают возмож­ным ретрансляцию телевизионных передач на огромные рас­стояния.

Центральную телевизионную программу из Москвы, помимо радиорелейных и кабельных магистралей общей протяженностью около 60 тыс. км, передает в отдаленные районы страны космиче­ская система «Орбита», насчитывающая сейчас более 50 на­земных станций. Одновременно с развитием и усовершенствовани­ем системы черно-белого телевидения в Советском Союзе проводи­лись работы по созданию цветного телевидения, и с 1 октября 1967 г. в Москве начато цветное телевизионное вещание по совме­стной советско-французской системе. К 1977—1978 гг. основная часть программы Центрального телевидения будет передаваться в цвете.

Свыше четверти века телевидение использовалось только для вещания. В настоящее же время трудно найти отрасль производ­ства, где телевидение не нашло бы применения. Телевидение ис­пользуется в металлургической, угольной и нефтяной промышлен­ности, энергетике, железнодорожном транспорте, водном транспор­те, астрономии, рентгеноскопии, для наблюдений под водой, для демонстрации хирургических операций, в военном деле для специ­альных целей и в космических исследованиях.

В настоящее время учеными и специалистами ведутся работы по усовершенствованию систем стереоцветного телевидения, кото­рое получит применение как в телевизионном вещании, так и в промышленности.

Современное телевидение использует достижения самых раз­личных областей знаний: светотехники, физиологии зрения, учения о фотоэлектричестве, электровакуумной и полупроводниковой тех­ники, техники радио и проводной связи, импульсной техники и др.
1.2. Свет и его характеристики

Видеть, а также передавать по телевидению можно лишь те предметы, которые освещены светом или сами являются его источ­ником. Поэтому, приступая к ознакомлению с основами телевиде­

ния, необходимо, прежде всего, вспомнить некоторые элементы учения о свете.

Свет представляет собой разновидность электромагнитных ко­лебаний. Из всего огромного диапазона существующих в природе электромагнитных волн (рис. 1.1) лишь узенький их участок дли-



Рис. 1.1. Спектр электромагнитных колебаний
ной от 0,4 до 0,76 мкм1 обладает способностью вызывать ощущение света. Но и в этом узком участке волн глаз ощущает свет по-раз­ному. Во-первых, волны различной длины вызывают ощущение све­та различного цвета. Ниже приведены длины волн, создающие ощу­щение семи главных цветов.

1) Микрон (мкм) — тысячная доля миллиметра.



Длина вол­ны, мкм. .

Цвет . . .


0,53

0,6

0,47

0,7

0,57

красный оранже- желтый зеленый голубой вый


0,44

0,42

синий фиолето­вый

Во-вторых, одинаковое по мощности световое излучение в зави­симости от длины волны вызывает в глазу раздражение различной силы.



Глаз обладает разной чувствительностью к различным участ­кам видимого спектра. На рис. 1.2 приведена кривая относитель­ной спектральной чувстви­тельности глаза. Из кривой видно, что глаз наиболее чувствителен к желтым лу­чам с длиной волны 0,555 мкм, а чувствительность глаза на волне 0,51 или 0,61 мкм уже падает вдвое.

Для характеристики све­товых явлений вводятся спе­циальные понятия: световой поток, сщга света, яркость, освещенность, рассеянное отражение.


Рис. 1.2. Кривая относительной спектраль­ной чувствительности глаза
Световой поток F пред­ставляет собой поток види­мой глазу лучистой энергии. За единицу светового пото­ка принимается люмен (лм). Одному ватту световой энергии, имеющей длину волны 0,555 мкм, соответствует световой поток 683 лм.

Сила света / = ДЈ/Дсо — это плотность светового потока по те­лесному углу, в пределах которого он излучается, где AF — свето-1 вой поток, излучаемый в пределах телесного угла А<о. Единицей измерения силы света служит кандела (кд). Силу света в одну канделу имеет источник, равномерно излучающий в телесном угле, равном одному стерадиану, световой поток в один люмен.

Яркость B=I/S — это сила света источники, излучаемая одним квадратным сантиметром его поверхности, где сила света источ­ника /, а его поверхность S. Единицей измерения яркости служит кандела на квадратный метр (кд/м2). Если поверхность площадью в' один квадратный метр создает в нормальном направлении силу света в одну канделу, то она обладает яркостью в одну канделу на квадратный метр.

Сила света, яркость и световой поток — это характеристики источников света. Большинство окружающих нас предметов не является источниками света, а лишь отражает падающий на них свет, благодаря чему и делается видимым.

Освещенность Е = AЈ/AS — это плотность светового потока по



поверхности, на которую он падает, где АР— световой поток, по­падающий на элемент поверхности AS. Единицей измерения слу­жит люкс (лк). В скобках при обозначении размерностей указано их сокращенное наименование.

Световой поток, равный одному люмену, будучи равномерно распределенным по площади в один квадратный метр, создает освещенность в один люкс.

Подавляющее большинство поверхностей окружающих нас предметов производит рассеянное отражение попадающе­го на них света. Если на какую-нибудь поверхность падает свето­вой поток /^пад, а рассеянно отражается поток ^отр, то отношение /7отр/^пад = у называется коэффициентом рассеянного отражения. Коэффициент у всегда меньше единицы, так как часть света неиз­бежно поглощается любой отражающей поверхностью. Одни ве­щества отражают почти весь падающий на них свет и кажутся на вид светлыми, для них у близок к единице. Другие вещества от­ражают совсем Мало света и кажутся нам темными, для них у очень мал.

1.3. Устройство и свойства человеческого глаза
Общие сведения. Изучение устройства и особенностей глаза необходимо потому, что для передачи изображения на расстояние необходим «электронный глаз», который будет «просматривать» оптическое изображение и превращать его в электрические сигна­лы. Этот «глаз» должен быть по своей конструкции близок к че­ловеческому глазу.

Кроме того, в телевизионной системе орган зрения является оконечным устройством, воспринимающим изображение, поэтому необходимо учитывать его свойства и характеристики.

Глаз представляет собой тело примерно шарообразной формы (глазное яблоко), заключенное в плотную непрозрачную оболоч­ку 5—склеру (рис. 1.3).



Передняя часть склеры прозрачна и имеет несколько более выпуклую форму. Она называется роговицей 4. За роговицей на­ходится радужная оболочка 7, имею­щая в середине отверстие — зрачок. J 4 5 6 Размер зрачка может изменяться в за­висимости от освещенности, регулируя световой поток, попадающий в глаз.

За зрачком расположен хрусталик
2, представляющий собой прозрачное
тело, имеющее форму двояковыпук- z
лой линзы. Пространство между рого- ,
вицей и хрусталиком, называемое пе-
редней камерой 3, заполнено водяни-
стой влагой, а внутренность глазного
Яблока — студенистым прозрачным рис 13 Устройство глаза че-
веществом — стекловидным телом 6. ловека

Роговица, передняя камера и хрусталик образуют оптическую систему глаза.

С внутренней стороны в глазное яблоко входит зрительный нерв 5, состоящий из большого количества (порядка миллиона) нервных волокон. Разветвляясь, нервные волокна покрывают из­нутри глазное яблоко оболочкой, называемой сетчаткой 7. Окон­чания нервных волокон образуют узелки двух типов: палочки и колбочки. Глазные мышцы, переводя глаз с одного предмета на другой, могут изменять выпуклость хрусталика и этим резко фо­кусировать на сетчатке изображения любых предметов.

Сетчатка каждого глаза имеет около 130 млн. палочек и 7 млн. колбочек. Колбочки обладают чувствительностью к свету и цвету, а палочки только к свету и обладают большей светочувствитель­ностью. Колбочки расположены, главным образом, в средней ча­сти сетчатки, против зрачка. Каждая колбочка присоединена к отдельному зрительному волокну, передающему воспринимаемые ощущения в головной мозг. Поэтому с помощью колбочек можно различать очень мелкие детали рассматриваемого объекта. Палоч­ки расположены по периферии сетчатки. Они присоединяются к нервным волокнам группами по' 100 шт. на одно волокно. Это обеспечивает их большую светочувствительность, но не дает воз­можности различать мелкие детали.

Разрешающая способность глаза. Когда глаз рассматривает от­носительно далеко расположенные друг от друга светящиеся точки, то изображение их на сетчатке получается на различных колбочках и эти точки воспринимаем раздельно. По мере увели­чения угла, на который отклоняются от центра сетчатки лучи, иду­щие от рассматриваемого объекта, острота зрения падает. Так, полный угол зрения глаза составляет всего лишь 10—15°, а за пре­делами этого угла мелкие детали изучаются глазом уже пооче­редно. Кроме того, острота зрения зависит от яркости и контраст­ности рассматриваемого предмета. С увеличением яркости и контрастности острота зрения возрастает. Если наблюдение изо­бражения ведется в пределах угла 10—15°, то глаз различает не более 1200—1800 точек. Это значит, что любое изображение мо­жет быть составлено из определенного числа точек различной яр­кости. Эта возможность составления изображения из отдельных точек (по элементам) положена в основу передачи по линии связи неподвижных изображений — фототелеграмм и подвижных изобра­жений — телевидения.

Инерция зрительного ощущения. Зрительное ощущение обла­дает инерцией, т. е. после начала светового раздражения, имею­щего постоянную интенсивность, ощущение (или кажущаяся яр­кость) нарастает постепенно, а после прекращения раздражения также постепенно падает.

На рис. 1.4 показано, как возникает и пропадает световое ощу­щение при воздействии прямоугольных импульсов света в зави­симости от времени.

Если эти импульсы следуют один за другим медленно, то глаз

Импульса edema \ {истинная \ яркость)]

чувствует мелькание света. С уве- В личением частоты следования им­пульсов наступает момент, когда каждый новый импульс вызывает раздражение, в то время как ощу­щение от предыдущего еще не ис­чезло. Глазу начинает казаться, что источник света импульсов имеет постоянную яркость.

Частота периодического изменения яркости источника, при ко­торой глаз не ощущает мельканий, называется критической ча­стотой мелькания.

Если отдельные, последовательные, движущиеся изображения сменяются одно другим с частотой, превышающей критическую частоту мельканий, то у наблюдателя эти изображения сливаются воедино и создают иллюзию непрерывного движения. На этом принципе основана кинематография. Этот же принцип использует­ся и в телевидении.

Известно, что кинолента состоит из множества отдельных фо­тографий, снятых со скоростью 24 кадра в секунду. Каждый кадр ленты представляет собой моментальную фотографию и очень не­значительно отличается от предыдущего кадра. Это незначитель­ное изменение вызвано изменением положения движущегося объ­екта. Во время демонстрации фильма лента движется прерывисто со скоростью 24 кадра в секунду. Благодаря инерции глаза соз­дается впечатление непрерывности движения. Однако если пока­зывать только 24 кадра в секунду, то глаз заметит мелькание, зре­ние будет утомляться, а зрительное впечатление испортится. Уст­ранить это можно, если увеличить число кадров в секунду. В кино это достигается тем, что каждый кадр показывается дважды, т. е. кадр проецируется на экран, затем затемняется специальным уст­ройством (обтюратором) и снова проецируется на экран. Частота мельканий становится равной 48 в секунду, а такую частоту мель­каний глаз уловить уже не в состоянии и фильм смотрится без ощущения мельканий.

В телевидении изображение, разложенное на элементы, тоже передается кадрами, 25 кадров в секунду. Каждый кадр передает­ся двумя полукадрами и при частоте мельканий 50 раз в секунду получается впечатление слитного изображения.
1.4. Фотоэлектрический эффект и фотокатоды

Способность световых лучей освобождать электроны внутри или на поверхности какого-либо физического тела называется фо­тоэлектрическим эффектом или фотоэффектом.

Существует два вида фотоэффекта: внутренний и внешний. При внутреннем освобожденные электроны остаются внутри тела и по­вышают его электропроводность; при внешнем освобожденные электроны испускаются телом во внешнее пространство.

Любая система телевидения включает в себя прибор, основан­ный на использовании фотоэффекта.

Прибор, который использует внешний фотоэффект, называется фотоэлементом и предназначается для преобразования изменения света в электрические колебания.

Схема включения фотоэлемента показана на рис. 1.5а. Фото­элемент— это вакуумный прибор, который состоит из стеклянного


Рис. 1.5. Схемы устройства и включения фотоэлемента и фотосопро­тивления
баллона с двумя электродами: фотокатодом и анодом. Под дейст­вием световых лучей фотокатод эмиттирует электроны, которые, притягиваясь анодом, образуют ток, пропорциональный силе па­дающего светового потока. Ток, проходя по резистору нагрузки i?H, создает на нем падение напряжения.

На рис. 1.56 показана схема включения фоторезистора, кото­рый представляет собой полупроводниковое вещество, заключен­ное между двумя электродами.

Это вещество практически не проводит ток в темноте и приоб­ретает значительную проводимость под действием света.

За счет действия источника Ја в цепи фоторезистора и рези­стора нагрузки Ru будет протекать фототок ц, пропорциональный силе падающего света.

Фотокатоды в зависимости от назначения разделяются на мас­сивные, полупрозрачные и мозаичные. Массивные фотокатоды обычно имеют сравнительно толстую подложку и приспособлены для такой работы, когда световые лучи падают со стороны эмит-тирующего слоя. Полупрозрачные имеют тонкую, проницаемую для световых лучей, подложку и предназначены для работы, когда световые лучи падают с противоположной эмиттирующему слою стороны. Мозаичные фотокатоды представляют собой слюдяную поверхность, на которую нанесены мельчайшие, изолированные друг от друга, крупинки серебра, каждая из которых в результате специальной обработки превращена в самостоятельный фотокатод.

1.5. Принципы электронного телевидения

Для того чтобы с помощью электрического канала связи пе­редать на расстояние сигнал, соответствующий яркости хотя бы одного элемента изображения, и принять его, кроме фотоэлемента, надо еще иметь электросветовой преобразователь, который в за­висимости от величины подводимых к нему'электрических сигна­лов трансформировал бы их в свечения различной яркости.

В первых телевизионных проектах предполагалось, что эту роль будут выполнять электролампы накаливания, но позднее в действующих телевизионных установках были использованы газо­светные лампы, так какву них меньшая инерционность. В настоя­щее время для этих целей используется явление люминесценции.

Однако если составить схему из фотоэлемента, канала связи и электросветового преобразователя (рис. 1.6), то никаких изобра-

Фотозлемент



Рис. 1.6. Схема передачи изображения


жений получить не удастся, так как на фотоэлемент падает све­товой поток от всей картинки и получается какое-то среднее значение тока и средняя яркость свечения лампы. В лучшем слу­чае можно будет узнать, какой предмет передавался: светлый или темный.



Чтобы передать но этому принципу полное изображение, уче­ный Кери (1875 г.) предложил разбить изображение на большое количество элементарных картинок и передать отдельно сигналы, соответствующие яркости каждой из них с помощью са­мостоятельного фотоэлемента, линии связи и источника света (рис. 1. 7), но при этом необ­ходимо наличие большого ко­личества фотоэлементов, ка­налов связи и источников света.


Рис. 1.7. Схема разбивки изображе­ния на элементы
Лучшие результаты полу­чил русский ученый П. И.Бах­метьев в 1880 г., предложив



схему, изображенную на рис. 1. 8. В ней используются один свето­чувствительный элемент, один канал связи и один источник света. Светочувствительный элемент и источник света, передвигаясь од­новременно и последовательно, точка за точкой, строка за стро­кой, передают и воспроизводят яркость элементов изображения.








Рис. 1.8. Схема разбивки по проекту П. И. Бахметьева

Такой метод использует развертку изображения и лежит в ос­нове современного телевидения.

При быстрой передаче сигналов, соответствующих яркостям отдельных элементов, у наблюдателя возникает слитое впечатле­ние об изображении.

Этот метод имеет существенный недостаток: очень плохо ис­пользуется световой поток, так как он падает на изображение не­прерывно, а в каждый данный момент используется только его не­большая часть.

Этот недостаток устраняется в схеме рис. 1.9, которая исполь­зует принцип накопления зарядов, предложенный в 1907 г. рус­ским ученым Б. Л. Розингом.

Передаваемое изображение проецируется на панель фотоэле­ментов, у которых общий анод (коллектор), а фотокатоды изолированы друг от друга. Каждый фотокатод через отдельную емкость соединен с резистором нагрузки R*. Под действием света,






Рис. 1.9. Схема пере­дачи изображения с использованием мето­да накопления заря­дов


падающего от изображения, в цепи каждого фотоэлемента проте­кает ток, отображающий яркость данного элемента изображения. Токи заряжают емкости до потенциалов, пропорциональных осве­щенности элементов изображения. Таким образом, через некото­рое время на конденсаторах накапливаются различные заряды в зависимости от освещенности соответствующих фотоэлементов и оптическое световое изображение как бы превращается в изобра­жение из электрических зарядов. При помощи переключателя П эти емкости поочередно разряжаются через нагрузочное сопротив­ление, на котором образуются электрические сигналы, также про­порциональные освещенности элементов изображения. Пока про­исходит последовательный разряд емкостей, каждая из них накапливает заряд от освещенности элемента изображения, поэто­му разрядный ток значительно увеличивается.

Этот принцип был положен в основу передающих телевизион­ных электроннолучевых трубок.
Контрольные вопросы
1. К волнам какой длины наиболее чувствителен глаз? % В каких единицах измеряется световой поток?

  1. В каких единицах измеряется сила света?

  2. Когда яркость источника равна одной канделе на квадратный метр?

5. Единицей измерения какого параметра является люкс?

  1. Какие элементы глаза более чувствительны к свету: палочки или колбочки и какие к цвету?

  2. От чего зависит острота зрения?

  3. Что такое инерционность зрительного ощущения?

  4. Что такое фотоэффект? В чем отличие внутреннего фотоэфекта от внешнего?

  5. Дайте характеристику трем фотокатодам.

  6. По какой простейшей схеме можно осуществить передачу изображения на расстояние?

  7. В чем заключается принцип накопления зарядов? Где используется этот прин­цип?

Глава 2.

ПЕРЕДАЮЩИЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ТРУБКИ
2.1. Устройство и работа иконоскопа


1) Иконоскоп — от греческого слова иконо —- образ, скоп — смотреть.

Иконоскоп 1 является передающей трубкой, в которой впервые была практически реализована идея накопления зарядов. В 1931 г. советский ученый С. И. Катаев предложил конструкцию такой трубки, однако ее первые образцы были созданы в 1932—1933 гг.

в США В. К. Зворыкиным. В СССР эти трубки были созданы в 1934 г. Б. В. Круссером и А. В. Москвиным.

На рис. 2.1 показана конструкция иконоскопа. Он представля­ет собой вакуумный баллон специальной формы 1, которая позво-


ляет одновременно попа­дать на светочувствитель­ный фотокатод 5 как лучам света от изображения, так и электронному лучу 3. Вну­три баллона размещены: электронный прожектор 2 для формирования элект­ронного луча, который вы­полняет роль переключате­ля; второй анод — коллек­тор 4, выполненный в виде графитового покрытия вну­тренних стенок баллона и светочувствительного мо­заичного фотокатода. На

горловине иконоскопа размещаются катушки для фокусировки и отклонения электронного луча 8.

Мозаичный фотокатод представляет собой тонкую слюдяную пластинку 7, покрытую с одной стороны, обращенной к свету, боль­шим числом (до 12 млн.) серебряных зерен, очувствленных цези­ем 5. Зерна — это элементарные фотокатоды и одновременно об­кладки элементарных конденсаторов. С противоположной стороны слюдяная пластинка покрыта сплошным слоем серебра, образую­щим общую для всех элементарных конденсаторов обкладку 5, на­зываемую сигнальной пластиной. В иконоскопах размер фотомо­заики обычно равен 9x12 см2, толщина слюдяной пластинки 25—50 мкм, средний диаметр зерен серебра 5-10~3 мм.

Оптическое изображение проецируется на поверхность мозаики при помощи объектива через переднюю стенку колбы. При этом различные участки мозаики освещаются по-разному. Световые лу­чи, попадая на мозаику, вызывают фотоэлектронную эмиссию, при­чем сильно освещенные участки излучают много фотоэлектронов и приобретают более высокий положительный потенциал, пример­но равный +1 В. Потенциал менее освещенных участков ниже — примерно —1,5 В. Фототоки, проходя по цепи: зерно, коллектор, нагрузка, сигнальная пластина,— заряжают элементарные конден­саторы и за время кадра на них накапливается заряд. Распреде­ление потенциала на мозаике — потенциальный рельеф — точно со­ответствует ее освещенности.

На рис. 2.2а показано распределение мгновенных потенциалов вдоль одной неравномерно освещенной строки. Когда электронный луч касается зерен, он выбивает из них вторичные электроны, ко­торые притягиваются коллектором. Луч как бы стирает потенци­альный рельеф, доводя потенциал всех зерен до значения +3 В.

Это соответствует разряду каждого элементарного конденсатора, хотя происходит не разряд, а подзаряд каждого конденсатора до одинакового потенциала +ЗВ. При этом через резистор RH течет ток разряда, который создает на нем падение напряжения поло­жительной полярности. Тот сигнала протекает по цепи: зерно мо­заики, емкость элементарного конденсатора (зерно, сигнальная пластина), резистор нагрузки /?н, коллектор, вторичные электро­ны, зерно мозаики. Сила разрядного тока, протекающего через 7?ш пропорциональна разности потенциалов до и после касания электронным лучом зерен. Так, для неосвещенных зерен эта раз­ность составляет 4,5 В [3—(—1,5)1=4,5 В, а для наиболее свет­лых 2 В [3— (+1)] = 2В (рис. 2.26).

В результате от темных элементов мозаики импульсы тока бу­дут более сильными, чем от светлых элементов. Совокупность этих



Рис. 2.2. Образование видеосигнала в иконоскопе: а) потенциальный рельеф изображения на одной строке мозаики; б) видеосигнал

на нагрузке иконоскопа
токов создает на резисторе RH сигнал изображения — видеосигнал, полярность которого негативная, так как светлым элементам изо­бражения соответствуют слабые импульсы тока, а темным — сильные.

Важно иметь в виду, что емкость элементарного конденсатора очень мала и для низких частот представляет очень большое со­противление. Поэтому на нагрузке нет так называемой «постоян­ной» составляющей сигнала изображения, которая отображает медленные изменения средней освещенности (фона) передаваемо­го изображения.

Основными недостатками трубки типа иконоскоп являются низкая чувствительность, большие габариты и специфические ис­кажения. Низкая чувствительность приводит к тому, что иконо­скоп требует очень больших освещенностей передаваемых объек­тов (2000--3000 лк). Такие освещенности можно получить только в студии, поэтому в настоящее время иконоскоп не применяется.

2.2 Суперортикон

Суперортикон является в настоящее время наиболее чувстви­тельной передающей трубкой. Особенностями этой трубки являют­ся то, что развертка ведется лучом медленных электронов, исполь­зуется перенос изображения на двустороннюю мишень Брауде и вторично-электронный умножитель тока сигнала. Двусторонняя мишень Брауде позволяет образовывать потенциальный рельеф с одной стороны, а считывать его с другой.

Устройство суперортикона показано на рис. 2.3. Объектив про­ецирует на полупрозрачный фотокатод / оптическое изображение



Рис. 2.3. Устройство суперортикона

передаваемого объекта. Электроны, излучаемые фотокатодом под действием ускоряющего поля, движутся к мишени 4 вдоль магнит­ных силовых линий длинной фокусирующей катушки переноса 6. Мишень выполнена из полупроводникового стекла. Под действием фотоэлектронов с ее поверхности выбиваются вторичные 'электро­ны, которые притягиваются мелкоструктурной металлической сет­кой 11, 13 и ускоряется анодом 9.

Отклонение луча и его фокусировка осуществляются соответ­ственно катушками 7, 8. Подходя к мишени, электроны тормозят­ся электродами 5. Медленные электроны не выбивают вторичных



электронов из мишени, а притягиваются ею, так как на ней име­ется положительный потенциальный рельеф. Количество электро­нов, оседающих на участках мишени, прямо пропорционально по­тенциалам участков. Остальные электроны луча отражаются от мишени, как от электронного зеркала. Количество отраженных электронов зависит от глубины потенциального рельефа: чем боль­ше освещенность участка изображения, тем больше положитель­ный потенциал соответствующего участка мишени, тем больше электронов луча притягивается к ней и меньше отражается. Элек­троны, которые образуют возвратный ток луча, направляются на первый анод 9 со скоростью 200 В (потенциал анода) и выбивают из него вторичные электроны, которые захватываются электриче­ским полем электронного умножителя 10. Коэффициент усиления такого умножителя достигает 1000. Многократно усиленный поток вторичных электронов образует ток, который создает на резисторе нагрузки Ru видеосигнал положительной полярности. Резистор подключен к сигнальному электроду 12.

Суперортикон имеет очень высокую чувствительность. Изобра­жение с высокой четкостью получается при освещенностях поряд­ка одного люкса. К недостаткам следует отнести сложность кон­струкции.
2.3. Видикон

В видиконах используется внутренний фотоэффект, т. е. изме­нение сопротивления вещества при изменении его освещенности.

Первый проект видикона был предложен в 1925 г. советским ученым А. А. Чернышовым, изготовлена же такая трубка впервые в 1950 г. Схема видикона изображена на рис. 2.4а.


На внутренней торцевой поверхности цилиндрической трубки 1 нанесена светочувствительная мишень 2У состоящая из прозрачно­го слоя металла и фотосопротивления. Эквивалентная схема от­

дельного элемента мишени показана на рис. 2.46, где R— сопро­тивление слоя данного элемента; С — емкость конденсатора, обра­зованного между обеими сторонами мишени.

Электронный луч создается электронной пушкой, состоящей из катода 5, управляющего электрода 4, первого анода 5 и второго анода 5. Второй анод заканчивается мелкоструктурной сеткой 7, которая расположена вблизи от мишени, параллельно ее поверх­ности. Поверх трубки надевается отклоняющая система, а также длинная фокусирующая катушка, создающая продольное магнит­ное поле (эти элементы на рис. 2.4 не показаны).

Когда мишень не освещена, то сопротивление светочувствитель­ного слоя одинаково на всех участках. Развертка производится медленными электронами, которые тормозятся низким напряжени­ем на фотосопротивлении.

Когда луч касается мишени, то на поверхности фотопроводя-щего слоя, обращенного к лучу, устанавливается потенциал, близ­кий к катоду, а между противоположными поверхностями образу­ется разность потенциалов Ј^ = 20 В.



После ухода луча с рассматриваемой точки потенциал внутрен­ней поверхности мишени растет, так как элементарная емкость С

каждого из участков фотопроводни-
Змшиеш ка РазРяжается через поперечное

Электрон- Нптп> сопротивления слоя R (рис. 2.5)
J1|—| мый луч *шии Разряд конденсаторов невелик и
j^-c^H одинаков для всех участков.

+ц- Если на мишень проецируется

Cj^IH изображение, то различно освещен-

ные участки создадут различную
1—llj-i | проводимость отдельных участков

Ц^Н1 слоя.

?4 R В фотопроводнике возникает

iRH «рельеф проводимости», соответст-

вующий рельефу яркости переда-
L~j"um ваемой сцены. В течение времени

кадра каждый конденсатор* в зави-Рис. 2.5. Пояснение к образованию симости от освещенности участка сигнала изображения в видиконе мишеНи разрядится по-разному, в результате чего к концу кадра на стороне мишени, обращенной к лучу, возникает потенциальный рельеф.

Электронный луч при развертке доводит поверхность всех уча­стков мишени до одинакового потенциала, равного потенциалу ка­тода. Чем сильнее был освещен участок мозаики, тем больше был разряжен конденсатор и, следовательно, для его подзарядки по­требуется больший ток. Подзарядку конденсаторов осуществляет луч, поэтому на освещенных участках слоя он «оставляет» боль­шее количество электронов, чем на затемненных.

Таким образом, токи дозаряда конденсаторов несут в себе ин­формацию о распределении освещениостей на фотокатоде. Проте-



кая через нагрузочный резистор /?н, они создают напряжение ви­деосигнала отрицательной полярности.

Видиконы обладают довольно высокой чувствительностью, имеют малые габариты, просты по конструкции. Они применяются в промышленном телевидении и для передач по телевидению ки­нофильмов.
Контрольные вопросы

  1. Объясните устройство мозаики иконоскопа.

  2. Объясните, как образуется потенциональный рельеф на мозаике иконоскопа.

  3. Как образуется сигнал на нагрузке иконоскопа?

4. Почему сигнал, полученный на нагрузке иконоскопа, имеет негативную по-
лярность?


  1. Что является недостатками иконоскопа?

  2. В чем заключается принцип переноса изображения?

  3. В чем заключается особенность суперортикона?

  4. Почему суперортикон обладает высокой чувствительностью?

  5. Как образуется потенциальный рельеф на мишене видикона?


Глава 3. ПРИЕМНЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ТРУБКИ

3.1. Общие сведения

Приемные телевизионные трубки или кинескопы служат для пре­образования видеосигналов в оптическое изображение.

Кинескоп (рис. 3. 1) состоит из стеклянной колбы 2. Из колбы выкачан воздух. Отклонение и фокусировка луча осуществляются откло­няющими 4 п фокусирующими 5 катушками, которые надеваются на горловину кинескопа.

Электронный прожектор состо­ит из подогревного катода 6 с нитью накала 7, управляющего электрода (модулятора) 5 и ано­да 10.

При попадании на люминофор быстро летящих электронов он на­чинает светиться. Для того чтобы светился весь экран, луч переме­щается по экрану слева направо и сверху вниз под действием магнит­ного поля отклоняющих катушек.

Если на управляющий электрод трубки подать видеосигнал, то он будет изменять количество электронов, летящих к экрану, что, в свою очередь, вызывает различное его свечение. В результате на экране появится изображение, соответствующее передаваемому объекту.

Для получения минимального размера светящейся точки от лу­ча на экране луч должен быть хорошо сфокусирован. Фокусировка производится магнитным или электрическим полем. В настоящее время во всех кинескопах используется электростатическая фоку­сировка, так как это экономично: не требуется затрат на большое количество медного провода для фокусирующей катушки и не нужен большой выпрямленный ток для создания сильного магнитного поля.

Электростатическая фокусировка имеет еще то преимущество, что сфокусированное изображение сохраняется без его подстройки в течение всей передачи, в то время как при магнитной фокуси­ровке из-за нагрева катушки и изменения ее сопротивления ме­няется ток в ней и, следовательно, нарушается фокусировка луча.

3.2. Электронный прожектор



Электронный прожектор, предназначенный для получения уз­кого электронного луча, должен не только создать этот луч, но и сфокусировать, а также обеспечить модуляцию его видеосигналом.

Существует несколько конст-

рукции электронных прожек­торов. Простейший триодный прожектор состоит из трех электродов: подогревного ка-тода, управляющего электрода а и анода А\, показанных на рис. 3. 2. На управляющий элек­трод по отношению к катоду подается отрицательное напря­жение. Регулировкой этого на­пряжения можно менять плот­ность электронного луча, т. е. изменять яркость свечения ки­нескопа. Управляющий элек­трод выполняет функцию мо­дулятора, так как при подве­дении к нему видеосигнала меняется ток луча и на экране образуется оптическое изобра-+ жение.

Фокусировку луча можно осуществить изменением по­тенциала на первом аноде, однако при этом регулировка яркости и фокусировка полу­чаются взаимосвязанными, ре-



гулировка яркости несколько нарушает фокусировку и наоборот. Поэтому в кимескопах с триодным прожектором использовали электромагнитную фокусировку луча.

Тетродный прожектор (рис. 3.26) состоит из термокатода, управляющего электрода, первого А\ и второго анодов А2. Первый анод — это экранирующий электрод в виде цилиндра с диафраг­мой, которая пропускает только те электроны луча, траектории которых имеют малое отклонение от оси. На этот электрод подает­ся положительное напряжение, меньшее, чем на второй анод.

Фокусировка луча производится регулировкой потенциала на первом аноде. Прожектор имеет ряд недостатков, главными из которых являются:

  1. нежелательная зависимость тока луча от фокусирующего потенциала;

  2. подсветка экрана из-за наличия вторичных электронов, вы­биваемых электронами луча с краев диафрагмы и попадающих на экран в виде несфокусированного пучка.

Указанные недостатки устранены в пентодном прожекторе (рис. 3.2в), в котором между модулятором М и первым анодом Ах помещен ускоряющий электрод. Он экранирует катод от поля пер­вого анода. Поэтому регулировка фокусировки не влияет на ток луча. Диафрагма помещается в цилиндре второго анода, следова­тельно, выбитые с ее краев вторичные электроны не ускоряются и не вызывают подсветку экрана.
3.3. Фокусирующие системы

Задача фокусирующей системы — превратить довольно широ­кий поток электронов, испускаемых катодом, в узкий электрон­ный луч.

Подобно тому как луч света может быть сфокусирован опти­ческой линзой, электронный луч можно сфокусировать электроста­тической или электромагнитной линзой. В настоящее время в кинескопах для фокусировки электронного луча применяются только электростатические линзы.

Простейшая электростатическая линза представляет собой пару кольцевых электродов (анодов), расположенных вдоль оси трубки (рис. 3.3а). Потенциал второго анода должен быть больше потен­циала первого анода.

На рис. 3.36 показана одна из силовых линий электрического поля между первым и вторым анодами. На электрон, находящийся в точке 5, действует сила F, направленная по касательной к сило­вой линии электрического поля. Силу F можно разложить на две составляющие: продольную F& и поперечную Fq. Продольная со­ставляющая fa сообщает электрону поступательное движение вдоль оси трубки, а поперечная Fq прижимает его к оси.

В точке В1 продольная составляющая F*а по-прежнему ускоря­ет электрон в направлении оси трубки, а поперечная — F1q уже от­клоняет его от оси, но преломление траектории электрона в точ­ке В будет больше, чем в точке В1, так как правую половину си­стемы электрон проходит значительно быстрее, чем левую, из-за полученного ускорения. В результате электрон будет прижиматься к оси.

Таким образом, действие простейшей электростатической лин­зы эквивалентно действию оптической системы из собирательной и рассеивающей линз (рис. 3. Зв).



Рис. 3.3. Электростатическая линза и ее оптический экви валент

Траектория движения электрона может быть легко изменена путем изменения формы электрического поля, которое определяет­ся потенциалами электродов.
3.4. Электромагнитное отклонение луча

В современных кинескопах отклонение луча осуществляется магнитным полем, которое создается специальными отклоняющи­ми катушками. Механизм отклонения луча такими катушками лег­че рассмотреть, если предположить, что поле отклоняющих кату­шек равномерно. Движущийся электрон представляет собой элементарный электрический ток и испытывает со стороны магнит­ного поля такое же действие, как и проводник с током.

Из теории электротехники известно, что па прямолинейный проводник с током, а значит, и па электрон, находящийся в маг­нитном поле, действует механическая сила /;, равная произведе­нию заряда электрона е, напряженности магнитного поля Я, ско­рости электрона v и синуса угла между векторами Н и v, т. е.

F = eHvsin а.

Направление этой силы определяется по известному правилу ле­вой руки, так как поток электронов можно рассматривать как проводник с током, находящийся в магнитном поле. Согласно пра­

вилу ладонь левой руки располагают так, чтобы магнитные силовые линии входили в нее, а вытянутые четыре пальца были направлены против движения электрона, тогда сила, действующая на электрон, бу­дет направлена в направлении отогнутого большого пальца (рис. 3. 4).

Если угол а=0, т. е. электрон как бы «скользит» вдоль магнитных силовых ли­ний, то sin а=0, F = 0 и магнитное поле не влияет на траекторию электрона.

На практике чаще бывают случаи, ког­да электрон с какой-то. постоянной ско­ростью v движется в плоскости, перпен­дикулярной направлению сил магнитного поля (рис. 3. 5). В этом случае а = 90° и сила F направлена перпендикулярно век­тору v. Под действием постоянной скоро­сти v и силы F, действующей перпенди­кулярно скорости v, траектория электрона будет представлять собой окружность с радиусом г.

Силу F можно приравнять к центробежной, развиваемой элек­троном при движении по окружности радиусом г. Согласно закону

механики эта сила F = , откуда г = > тогда, подставив

г г

значение t=env, получим г =где т — масса электрона.

Следовательно, чем больше масса заряда, движущегося в маг­нитном поле, тем больше радиус описываемой окружности. Это значит, что траектории тяжелых ча­стиц (например, ионов, масса которых в 1800 раз больше массы электронов) искривляются в магнитном поле мень­ше, чем траектории легких частиц.

Период вращения электрона

Т— , где — угловая скорость.

СО

2кг

Подставив значе-

Из механики известно, что о> = —,

отсюда Т =

ние г в выражения для периода вра-

2 те m

щения электрона, получим Т = еН

Так как m и е постоянны, следователь­но, период вращения зависит от на­пряженности поля Я.

Для рассмотрения вопроса отклонения луча в магнитном поле изобразим на плоскости, перпендикулярной линиям магнитного поля, траекторию электронов, проходящих через ось кинескопа (рис. 3.6).

Пусть электрон влетает в равномерное магнитное поле откло­няющих катушек в точке Л, тогда его траектория в пределах поля

будет представлять собой Зкран часть окружности с цент­ром в точке Бис радиу­сом г. Долетев до грани­цы магнитного поля в точке О, электрон про­должает движение по касательной к дуге ок­ружности в точке В и до­стигает поверхности эк­рана в какой-то точке С. Определим величину от­клонения луча на экране кинескопа, т. е. длину отрезка DC=y. Для этого продолжим касательную ВС до пересечения с осью трубки в точке Е (точка Е — это центр отклонения, она находится в центре отклоняющего поля). Тогда из прямоугольного треугольника ECD найдем y=ED tg а. При малых значениях а

tg а^а и j/nL а.

Из формулы видно, что величина отклонения луча по экрану зависит от длины кинескопа L и от угла отклонения а. Увеличение L приводит к увеличению глубины ящика телевизора и, следова­тельно, увеличению габаритов последнего, поэтому целесообразно L укорачивать, а увеличивать угол отклонения луча.

Угол отклонения луча, в свою очередь, зависит от напряженно­сти магнитного поля Я, которая пропорциональна числу ампер-витков катушки.
3.5. Колбы и экраны кинескопов

Форма колбы кинескопа и ее конструкция в определенной сте­пени влияют на качество изображения, так как определяют конт­растность и четкость изображения. Кроме того, колба должна быть механически прочной, так как внутри нее вакуум и она испыты­вает на себе значительное наружное давление.

Атмосферное давление действует на кинескоп со всех сторон. Но поверхности экрана и конуса, расположенного напротив экра­на, значительно больше, чем поверхность боковых стенок баллона кинескопа. Поэтому экран и конус сдавливаются атмосферным давлением с такой силой, что боковые стенки начинают растяги­ваться и стремятся как бы выпучиться наружу (рис. 3.7а). Если на боковых поверхностях баллона имеются какие-нибудь мелкие дефекты, например царапины, то под действием сил растяжения они могут превратиться в трещины, что приведет к взрыву кине­скопа.

Для устранения возможности взрыва на кинескоп надевается металлический бандаж, который сжимает боковые поверхности баллона так, чтобы скомпенсировать усилие растяжения боковых стенок (рис. 3.76, стрелки на рисунке показывают направление усилий сжатия).

В современных кинескопах дно колбы штампуют отдельно из специального стекла, а затем приваривают его к конусной части


Рис. 3.7. Взрывозащита кинескопа: а) действие атмосферного давления на кинескоп; б) принцип дейст­вия системы взрывозащиты

кинескопа. Но из-за неоднородности стекла сопротивление места сварки резко снижается, а при эксплуатации кинескопа, когда из­меняется окружающая температура, влажность, атмосферное дав­ление, в зоне сварки образуются микротрещины, которые могут постепенно углубляться. Этот процесс ослабляет прочность колбы, в результате чего она самопроизвольно разрушается, т. е. проис­ходит взрыв. Поэтому промежуток между металлическим банда­жом, который состоит из двух пластин листовой стали толщиной 0,8 мм, и стеклом заполняется веществом, которое имеет такой же коэффициент расширения, как и стекло. Это предотвращает воз­можность появления трещин, а также делает невозможным их увеличение. Если же стекло все-таки в этой зоне деформировано, то расширение трещины будет медленным и незначительным, что приведет к разрушению колбы без взрыва.

Одной из важных составных частей кинескопа является его экран, который обладает способностью светиться под действием бомбардирующих его электронов. Это явление происходит потому, что попадающие на экран электроны возбуждают люминофор.

Контрастность изображения, т. е. отношение яркостей самой светлой точки изображения на экране к самой темной, зависит не только от качества люминофора, но и от паразитной засветки эк­рана. Ее источниками являются ореол вокруг светящейся точки экрана, внутренние засветки и внешняя подсветка экрана.

Явление ореола возникает за счет того, что при попадании электронов на экран светящиеся точки излучают свет во всех на­правлениях (рис. 3.8). Световые лучи прямого направления ча­стично проходят через переднее стекло трубки и создают видимое изображение, а частично отражаются от внешней поверхности стекла и, возвращаясь к экрану, освещают его с внешней стороны вокруг светящейся точки. В результате вокруг светящейся точки создается кольцеобразное свечение, называемое ореолом. Ореол уменьшает детальную контрастность изображения (контрастность рядом расположенных деталей).

Световые лучи обратного направления попадают па стенки трубки и, отражаясь от них, засвечивают всю поверхность экрана, увеличивая яркость темных мест изображения и тем самым умень­шая его контрастность. Это явление называется внутренней за­светкой. Засветка значительно снижается из-за покрытия кониче­ской части колбы графитовым слоем (аквадагом), который сильно поглощает свет. Кроме того, благодаря специальной форме колбы отраженный свет попадает на экран ослабленным после многочис­ленных отражений. Световые лучи, многократно отражаясь от сте­нок колбы, теряют свою энергию, так как при каждом отражении 95% света поглощается аквадагом. Однако полностью устранить внутреннюю засветку позволяет только металлизация экрана.

Металлическая (обычно алюминиевая) пленка толщиной деся­тые доли микрона наносится на люминофор (рис. 3.9). Эта пленка непроницаема для света, но легко пронизывается быстрыми элек­тронами, не разрушаясь при этом. Пленка соединяется со вторым анодом внутри трубки, что делает потенциал экрана всегда равным потенциалу второго анода.









экрана
Рис. 3.8. Образование ореола на экране Рис. 3.9. Кинескоп с металлизацией

кинескопа



Металлизированные экраны увеличивают яркость изображения и устраняют внутреннюю засветку потому, что для световых лучей пленка металла является зеркалом, отражающим свет в сторону зрителя.

Явление ореола несколько уменьшается при применении дым­чатого стекла для дна колбы. В этом случае световые лучи, созда­ющие ореол, проходят дважды через дымчатое стекло с большим поглощением и теряют большую часть своей энергии, тогда как полезные световые лучи проходят через это стекло один раз. Яр­кость изображения при этом снижается, но за счет металлизации экрана по яркости имеется значительный запас. Дымчатое стекло уменьшает также влияние внешних засветок от посторонних источ­ников^ света, так как и в этом случае световые лучи, прежде чем попасть в глаз зрителя, дважды проходят через дымчатое стекло.

Форма колбы кинескопа определяется, при прочих равных ус­ловиях, еще и углом отклонения луча. В § 3.4 было выявлено, что длина трубки тем больше, чем меньше угол отклонения луча. Для уменьшения габаритов всего телевизора желательно, чтобы кине­скопы были более короткими. Отечественная электровакуумная промышленность выпускает кинескопы с углом отклонения 70, 90 И 110°. Большинство выпускаемых кинескопов являются стеклян­ными. Однако ранее выпускаемые кинескопы, имеющие по диаго­нали более 40 см, изготовлялись металлостеклянными: из металла изготовлялась коническая часть колбы. Это значительно снижало вес кинескопов.
3.6. Ионное пятно


Рис. 3.10. Образование ионного пятна




При работе кинескопа оксидный катод излучает не только элек­троны, но и отрицательные ионы, масса которых в 1800 раз больше массы электронов. Отклоняющее и фокусирующее поля не воздей­ствуют на тяжелые ионы, и поэтому они летят к экрану широким, расходящимся несфокусированным пучком (рис. 3.10). Ударяясь



об зкран, тяжелее ионы разрушают люминофор в neHfpe экране И уменьшают на этом участке светоотдачу. Изображение, располо­женное на участке ионного пятна, воспроизводится менее ярким.

Для борьбы с ионным пятном электронные прожекторы снаб­жают специальными ионными ловушками. Принцип действия ион­ных ловушек основан на том, что магнитное поле почти не откло­няет тяжелые ионы и сильно отклоняет электроны.

В современных кинескопах наиболее распространены два типа ионных ловушек — с изогнутым прожектором и с косой электро­статической линзой. В первом типе ловушки ось катода и управ­ляющего электрода наклонена по отношению к оси колбы (рис. 3. Па). Электроны и ионы влетают в поле первого анода под




углом и попадают в магнитное поле, которое создается специаль­ным постоянным магнитом (рис. 3. 116), надетым снаружи на гор­ловину кинескопа.

Под действием поля постоянного магнита траектория электро­нов изгибается, и они возвращаются к оси колбы, ионы этим полем не отклоняются и оседают на первом аноде.

Во втором типе ловушки электроны и ионы вылетают из катода вдоль оси колбы (рис. 3.12). В поле косого разреза между уско­ряющим электродом / и первым анодом 5 траектории электронов и ионов искривляются, так как силовые линии электрического поля наклонены к оси колбы. Влетев в поле первого анода, электроны и ионы попадают в магнитное поле вспомогательных постоянных



магнитов 2. На траекторию ионов магнитное поле не влияет и они осе­дают на стенке первого анода, а траектория электронов 4 изгибает­ся и они направляются вдоль оси колбы.

При эксплуатации кинескопов с ионными ловушками необходимо Рис. 3.12. Ионная ловушка со ско- правильно устанавливать корректи-шенной электростатической линзой рующие магниты на горловине кол­

бы. Неточная установка магнита уменьшает яркость свечений эк­рана и снижает качество фокусировки.

В кинескопах с алюминированным экраном ионные ловушки не нужны, так как металлическая пленка непроницаема для медлен­но летящих ионов.

3.7. Модуляционная характеристика кинескопа



Модуляционной характеристикой кинескопа называется зави­симость тока луча от напряжения на управляющем электроде (рис. 3. 13). Так как яркость свечения экрана практически пропор­циональна току луча, то модуляционная характеристика показыва­ет также зависимость яркости от напряжения на управляющем электроде.

Модуляционная характеристика напоми­нает по своей форме анодно-сеточную характе­ристику триода, так как действие управляюще­го электрода на ток луча аналогично действию управляющей сетки на анодный ток.

Из характеристики видно, что при больших отрицательных напряжениях на управляющем электроде ток луча равен нулю, в это время трубка заперта и экран не светится.

Рис. 3.13. Модуляци­онная характеристика кинескопа

Модуляционной характеристикой пользуют­ся для определения необходимой величины сиг­нала изображения и для выбора правильного режима работы кинескопа.

Правильным режим будет в том случае, если сигнал изображения будет попадать на прямолинейный уча­сток модуляционной характеристики, так как только в этом слу­чае яркость светящегося пятна на экране кинескопа будет точно соответствовать изменению напряжения сигнала изображения.

3.8. Основные типы кинескопов

Кинескопы имеют условные обозначения, состоящие из четырех элементов. Первый элемент — число, показывающее в сантиметрах диаметр экрана, если экран круглый, или размер экрана по диа­гонали, если экран прямоугольный. Второй элемент — две буквы, указывающие способ отклонения луча: ЛК (лучевой кинескоп) — магнитное отклонение. Третий элемент — число, номер заводской разработки трубки. Четвертый — буква, показывающая цвет сече­ния экрана —белое, Ц — трехцветное).

В табл. 3.1 представлены основные данные отечественных ки­нескопов, которые используются в массовых телевизорах.

Контрольные вопросы

  1. В чем преимущества электростатической фокусировки?

  2. В чем преимущества пентодного прожектора по сравнению с триодным и тетродным?





Основные данные кинескопов




  1. От каких величин зависит максимальное отклонение луча по экрану?

  2. Почему современные кинескопы взрывобезопасны?

  3. В чем заключается явление ореола?

  4. Какие причины вызывают снижение контрастности изображения на экране кинескопа?

  5. Для чего алюминируют экран?

  6. В чем отличие кинескопов с углом отклонения луча 70 и 110°?

  7. Какие меры применяются для борьбы с ионным пятном?




  1. Поясните работу ионной ловушки с изогнутым прожектором.

  2. Как работает ионная ловушка со скошенной электронной линзой?

  3. Почему в кинескопах с алюминированным экраном нет ионной ловушки?

  4. Каково условное обозначение кинескопов?


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации