Телевидение?.. Это очень просто! - Евгений Айсберг

Л. — Такое решение необходимо. Однако слишком далеко заходить тоже нельзя. Емкость конденсатора С должна быть больше емкости катод — анод диода, чтобы большая часть продетектированного напряжения выделялась на резисторе R. Обычно берется емкость около 20 пф, учитывая же наличие паразитных емкостей, достаточно применить конденсатор емкостью 10 пф. Иногда его совсем не ставят, возлагая выполнение задачи на паразитные емкости.

Н. — Это, конечно, более экономично. Но мне кажется, что даже при 20 пф емкостное сопротивление окажется слишком малым. A 330 ом на частоте 6 Мгц) по сравнению с сопротивлением резистора R.

Л. — Поэтому нужно значительно уменьшить сопротивление этого резистора, например, в пределах 1 000—4 000 ом.

Н. — Мне кажется, что при таком уменьшенном сопротивлении нагрузки к. п. д. детектора окажется далеко но блестящим.

Л. — Конечно, здесь мы далеки от того, чтобы получать, как в радио, 90 % детектируемого напряжения (при условии, что глубина модуляции составляет 100 %). Но, применяя специально сконструированные для телевидения диоды, имеющие одновременно небольшую емкость катод — анод и малое внутреннее сопротивление, можно получать на сопротивлении резистора R добрую половину детектируемого напряжения.

Н. — В общем детектор имеет ту же схему, что и в радио, но с меньшими величинами сопротивления и емкости?!

Л. — Совершенно верно. Кроме того, гораздо чаще, чем в радио, за ним следует фильтр нижних частот, для того чтобы уменьшить остаточные составляющие высокой и промежуточной частоты (рис. 88).

Рис. 88. Фильтр нижних частот для подавления составляющих высокой частоты после детектирования.

Н. — Фильтр, который ты начертил, поразительно походит на фильтры питания.

Л. — Ничего удивительного в этом нет, Незнайкин, потому что в обоих случаях речь идет об уменьшении амплитуды составляющей более высокой частоты, чем частота используемого тока. Для этой составляющей индуктивное сопротивление катушек очень велико, так как оно возрастает с частотой, а конденсаторы (емкостное сопротивление которых уменьшается с увеличением частоты) создают замыкающие цепочки.

Н. — Раз фильтр похож на классический фильтр питания, нельзя ли в детекторе использовать схему двухполупериодного выпрямителя, заставляя работать попеременно оба диода?

Л. — Твоя идея вполне осуществима. При условии установки на входе соответствующего трансформатора (рис. 89) к. п. д. такого детектора будет несколько выше.

Рис. 89. Двухполупериодное детектирование симметричной схемой с двумя диодами.

Н. — Теперь, наконец, когда нам удалось извлечь благодаря детектору составляющую видеочастоты, остается только усилить ее. Я полагаю, что для этого применяют такие же методы, как в радиовещательных приемниках, с той, однако, разницей, что полоса усиливаемых частот достигает здесь нескольких миллионов герц. Я думаю, что при таких частотах паразитные емкости должны создавать серьезные затруднения.

Л. — И ты не ошибаешься. Но эти затруднения не ограничиваются проблемой усиления очень широкой полосы частот. К счастью, существуют два обстоятельства, облегчающие задачу. Во-первых, от усилителя требуется только напряжение, а не мощность, как в случае громкоговорителя. Впрочем, как ты увидишь, какая-то определенная мощность должна быть выделена на сопротивлении анодной нагрузки.

Н. — В общем здесь мы создаем вольты, а не ватты. Я это предпочитаю, так как расчеты в этом случае, без сомнения, проще. А какая вторая особенность усилителя видеочастоты?

Л. — Тот факт, что не нужно большого усиления. Для полной модуляции яркости пятна обычно достаточно изменения напряжения на 20–30 в. Понятно, что я говорю о величинах, находящихся между уровнями черного и белого. На выходе детектора получается напряжение порядка 1 в. Таким образом, несмотря на неблагоприятные условия, в которых видеоусилитель работает, не позволяющие получить большой коэффициент усиления, в большинстве случаев достаточно одного каскада усиления. А это упрощает многие проблемы. Иногда, правда, используют два каскада.

Н. — Мне кажется, что, как и при детектировании, неприятности определяются поведением емкостей на высоких частотах.

Л. — Да, конечно. В видеоусилителе применяется классическая схема на резисторах (рис. 90). Параллельно нагрузочному резистору R оказывается включенной паразитная емкость С порядка 30 пф, состоящая из многих емкостей.

Рис. 90. Принципиальная схема усилительного каскада на резисторах.

Н. — Я догадываюсь, что это емкость между анодом и другими электродами выходной лампы и емкости монтажа.

Л. — Ты еще забыл емкость между модулятором и катодом кинескопа в случае, когда выходное напряжение подается на кинескоп, или же емкость сетка — катод лампы следующего каскада, когда речь идет о первом каскаде двухкаскадного видеоусилителя.

Н. — Очевидно, на частоте 6 Мгц вся эта совокупность паразитных емкостей будет представлять для анодного тока емкостное сопротивление меньше 1000 ом. Если использовать нагрузочный резистор R сопротивлением 100000 ом, как в радио, то все составляющие высоких частот пройдут через это своего рода емкостное короткое замыкание и усиление для них станет почти нулевым. Следовательно, мы потеряем все детали изображения.

Л. — Раз ты так хорошо разобрал причины болезни, тебе не трудно будет найти и лекарство.

Н. — Увы, опять, конечно, придется согласиться на жертву. Надо сильно уменьшить сопротивление нагрузки, так чтобы оно было сравнимо с емкостным сопротивлением С на самых высоких частотах. Очевидно, при R порядка 2 000 ом усиление будет очень малым. А при малом сопротивлении нужен будет значительный анодный ток, чтобы развить необходимое напряжение. Значит, лампа должна будет отдавать известную мощность.

Л. — Все это верно. И, так же как в усилителе высокой или промежуточной частоты, здесь выгоднее всего использовать пентод с возможно большей крутизной, который, очевидно, должен быть достаточно мощным. Ведь и в этом случав усиление практически равно произведению крутизны на сопротивление нагрузки.

Н. — В общем, телевидение основано на расточительстве во всех каскадах. Берут самые замечательные лампы и используют самую ничтожную часть их усилительных возможностей, то шунтируя колебательные контуры, что уменьшает их полное сопротивление, то уменьшая нагрузочные сопротивления. Какая жалкая техника!..

Л. — Не сетуй, Незнайкин, ведь, несмотря ни на что, телевизоры работают и, в частности, небольшого усиления видеоусилителя вообще-то хватает.

Н. — Как обычно, мне хочется прибегнуть к аналогии с радио. Поэтому я задаю себе вопрос, нет ли средства исправить частотную характеристику видеоусилителя, подняв ее на высоких частотах?

Л. — Задавая себе такой вопрос, ты поступаешь правильно, потому что, действительно, такое исправление, как правило, практикуется. Для этого используют катушки небольшой индуктивности, которые включают параллельно или последовательно с паразитной емкостью, или же одновременно используют обе схемы включения. В случае «параллельной схемы коррекции» (рис. 91) катушка L, включенная последовательно с нагрузочным резистором Д, оказывается настроенной при помощи емкостей С и С1. Подобрав «соответствующим образом индуктивность катушки L1 добиваются значительного улучшения частотной характеристики, поднимая ее на высоких частотах.

Рис. 91. Метод коррекции частотной характеристики с помощью катушки L1, включенной параллельно паразитной емкости.

Н. — Я полагаю, что цепь L1CC1 настраивается на те высокие частоты, которые нужно усилить; таким образом, ее полное сопротивление, малое на других частотах, значительно возрастает на высоких и, добавляясь к сопротивлению нагрузки R, своевременно приходит на выручку, чтобы поднять усиление каскада.