Телевидение?.. Это очень просто! - Евгений Айсберг

Н. — Я вижу, что поспешил, утверждая, что усилитель развертки — очень простое устройство.

Л. — Он действительно прост. Но задачи, которые он выполняет, многообразны. Он должен усиливать, в том числе и верхние гармоники, выпрямлять искривленные зубья. И это еще не все! Ведь в случае электромагнитного отклонения он должен еще и отдавать мощность…

Н. — …как самый обычный выходной каскад радиоприемника, питающего громкоговоритель. К счастью, в случае электростатического отклонения задача гораздо проще; усилитель должен всего-навсего давать напряжение без тока, а следовательно, практически и мощности.

Л. — Да, речь идет об усилителе напряжения. Но и в этом случае задача не становится проще, так как нужно подавать на отклоняющие электроды, образующие пару, напряжения противоположных полярностей; в то время, как потенциал одного электрода увеличивается (рис. 55), потенциал второго должен уменьшаться, затем оба одновременно должны резко вернуться к своим начальным значениям и все должно начинаться сначала.

Рис. 55. Форма напряжений на отклоняющих электродах при двухтактном питании.

Н. — В общем, в то время как правый электрод толкает пятно вкривь, левый тянет его вкось и, таким образом, их напряжения дружески сотрудничают… Но в таком случае, чтобы получить эти напряжения, вероятно, нужно использовать для каждой пары электродов сочетание двух синхронизированных разверток, дающих идентичные напряжения, но противоположных полярностей? Какое усложнение!

Л. — Успокойся, Незнайкин, одной развертки вполне достаточно, чтобы получить оба напряжения противоположных полярностей. Задача эта не новая. Вспомни-ка, мы ее уже решили, рассматривая двухтактные усилители. Там ведь тоже речь шла о подаче на сетки обеих ламп двухтактного каскада одинаковых напряжений, но противоположных полярностей.

Н. — В самом деле. И мы нашли простое решение в виде междулампового трансформатора, вторичная обмотка которого имеет отвод от средней точки.

Л. — Это годится для трубки с электростатическим отклонением. Первичная обмотка трансформатора (рис. 56) включается в анодную цепь лампы, усиливающей напряжения. Оба конца вторичной обмотки, на которых возникают напряжения противоположных полярностей, присоединяются к двум пластинам той же отклоняющей пары. Отвод же от средней точки нужно соединить с последним анодом таким образом, чтобы не создавать разности потенциалов между ним и отклоняющими пластинами.

Рис. 56. Редко применяемая схема трансформаторной связи между усилительной лампой и отклоняющими пластинами. Второй анод (А2) соединен с источником высокого напряжения.

Н. — Можно ли для трубок использовать схему изменения полярности при помощи лампы?

Л. — Само собой разумеется. Вот обычная схема (рис. 57), где первая лампа является усилителем, тогда как вторая служит только для изменения полярности напряжения[6].

Рис. 57. Схема двухтактного питания отклоняющих пластин. Лампа Л1 служит для усиления, а лампа Л2 — для изменения полярности напряжения.

На одну из отклоняющих пластин мы подаем усиленное напряжение непосредственно с анода первой лампы. Напряжение противоположной полярности с выхода второй лампы подается на другую отклоняющую пластину. Чтобы напряжение на выходе второй лампы не оказалось выше напряжения на выходе первой, входное напряжение второй лампы уменьшается с помощью потенциометра. Через конденсаторы С1 и С2 на отклоняющие пластины поступают одни только переменные составляющие пилообразных напряжений. Средний же потенциал этих электродов равен потенциалу последнего анода трубки, поскольку обе пластины присоединены к нему через резисторы R1 и R2.

Н. — Все это мне кажется не очень страшным. Когда хорошо знаком с радио, телевидение не готовит особых сюрпризов.

Л. — Это мы еще увидим, рассматривая схемы электромагнитного отклонения. В этом случае усилительная лампа должна отдавать некоторое количество энергии. Созданное магнитное поле зависит как от количества витков, так и от величины тока, который через них проходит.

Н. — Знаю, Любознайкин. И я был очень доволен, когда узнал, что на практике интенсивность магнитного потока выражается произведением величины тока на число витков. Я уж лучше буду говорить об ампер-витках (ав), чем об единицах измерения, которые называются гаусс, эрстед и которые мне ничего не говорят.

Л. — Ты поэтому знаешь, что катушка из 1 000 витков, через которую проходит ток 0,12 а…

Н. — …создает поле 0,12·1 000 = 120 ав.

Л. — Такое же поле можно, впрочем, получить при катушке из 200 витков…

Н. — …и при токе 0,6 а. Но соответствуют ли эти цифры чему-нибудь в области телевидения?

Л. — Да, это порядок величины поля, необходимого для получения развертки в трубке с углом отклонения луча порядка 70°.

Н. — Если я правильно понимаю, необходимо изменение магнитного поля от 0 до 120 ав, для того чтобы пятно переместилось вдоль всего диаметра экрана.

Л. — Чтобы заставить пятно пройти желаемый путь, ток, протекающий через катушку из 1000 витков, должен равномерно увеличиваться до 0,12 а, затем очень быстро упасть до нуля и т. д.

Н. — Это не должно быть очень трудным. Нужно только взять достаточно мощную лампу. Тогда включают отклоняющие катушки в ее анодную цепь…

Л. — …и постоянная составляющая анодного тока создаст такое постоянное поле, что пятно отклонится за пределы экрана…

Н. — Это пустяки. Можно, например, обеспечить связь между лампой и двумя отклоняющими катушками Б при помощи катушки индуктивности А и конденсатора С, который не пропустит постоянной составляющей через катушки (рис. 58).

Рис. 58. Схема усилителя с индуктивной нагрузкой для питания катушек магнитного отклонения L. Используется преимущественно для вертикального отклонения.

Л. — Прекрасно, Незнайкин. А что ты будешь делать с током самоиндукции в катушке?

Н. — Я что-то не очень ясно представляю себе, что ему тут делать.

Л. — Катушки, состоящие в среднем из 1 000 витков, обладают индуктивностью, которую можно исчислять приблизительно в 0,15 гн. Быстрые изменения тока вызовут в них токи самоиндукции.

Н. — Да, правда, я припоминаю нашу старую формулу: «индуктивность вызывает противодействие». Когда ток в обмотке изменяется, взаимоиндукция порождает наведенный ток, который противодействует изменениям индуктирующего тока. Когда последний увеличивается, наведенный ток идет в противоположном направлении. Но когда индуктирующий ток уменьшается, наведенный ток делает все от него зависящее, чтобы его поддержать, и для этого идет в том же направлении.

Л. — Твоя превосходная память чрезвычайно облегчает мне задачу. Добавлю, что индуктированный ток возбуждает напряжение на зажимах обмотки. Ты легко догадаешься, от чего зависит величина этого напряжения.

Н. — Я полагаю, что она пропорциональна индуктивности L обмотки.

Л. — И ты не ошибаешься. Но она зависит также от другого: от скорости изменения тока или, что, собственно говоря, одно и то же, от времени dt, в течение которого ток изменился на величину dI.

Н. — Ясно. Если ток изменяется очень медленно, это все равно, как если бы он был постоянным, но зато чем быстрее изменения, тем сильнее сказывается индуктивность. Ты как-то совершенно правильно сравнил индуктивность с инерцией. Если лошадь, запряженная в тяжелую повозку, движется вперед и назад очень медленно, все будет в порядке. Но если лошадке вздумается поразвлечься и совершить свою прогулку ускоренным шагом, то в тот момент, когда она быстро дернет вперед повозку, та ее потянет назад. А когда лошадь попытается сдержать повозку, влекомую движением, повозка толкнет лошадь вперед. И толчок может оказаться очень сильным. В конце концов или лошадь погибнет, или же повозка окажется разбитой.