Телевидение?.. Это очень просто! - Евгений Айсберг

Н. —..отрицательной полярности. У нас будет излишек электронов на левой обкладке, исключая короткие мгновения передачи самых ярких точек. Следовательно, из правой обкладки будет изгнано более или менее значительное количество электронов.

Л. — Совершенно верно. Когда детектированное отрицательное напряжение достигает максимума (верхушки синхронизирующих импульсов), наибольшее количество электронов удаляется из правой обкладки, чтобы направиться к массе шасси через резистор. В это время верхний конец резистора отрицателен.

Н. — Я вижу, куда ты клонишь. Когда напряжения менее отрицательны, как, например, при передаче белого, часть выброшенных электронов возвращаются к правой обкладке. Ток, который их туда переносит из массы шасси, идет в обратном направлении, вследствие этого верхний конец резистора становится положительным.

Л. — Ты видишь (рис. 96), что после конденсатора напряжение имеет ту же форму, что и детектированное, но оно уже неполностью отрицательно или положительно в зависимости от полярности детектирования. Хотя на сетке лампы видеоусилителя напряжение асимметрично, оно имеет положительные и отрицательные полупериоды, распределяющиеся должным образом вокруг нулевого потенциала.

Рис. 96. Видеосигнал отрицательной полярности на выходе детектора имеет вид, представленный кривой А. После прохождения через переходный конденсатор он приобретает форму, представленную кривой В, у которой площади заштрихованных положительных и отрицательных полупериодов соответственно равны.

Н. — А что ты называешь «должным образом»?

Л. — Так, чтобы общее количество электронов, покидающих правую обкладку (отрицательный полупериод), было равно количеству возвращающихся туда электронов (положительный полупериод). Как хороший бухгалтер, я стараюсь уравновесить приход и расход. И если об этом поразмыслить, не прибегая даже к полному подсчету, то можно обнаружить, что эти количества электронов пропорциональны площади каждого из полупериодов.

Н. — В общем, для нахождения оси с нулевым потенциалом нужно разделить ножом кривую на две части таким образом, чтобы она, если лезвие ножа совпадает с осью, сохраняла равновесие.

Л. — По крайней мере так можно проверить, правильно ли начерчена ось… Ты видишь, следовательно, что, пропуская детектированный сигнал через конденсатор связи, мы преобразовали его в переменный ток, лишив его определенной полярности, и, главное, сместили импульсы синхронизации с постоянного уровня.

Н. — А это опасно?

Л. — Это катастрофично! Ибо в соответствии с формой сигнала, т. е. с видом передаваемого изображения, уровень верхушек импульсов будет изменяться. При этом нельзя будет обеспечить правильную синхронизацию. Кроме того, полутона изображения могут оказаться искаженными.

Н. — Почему же?

Л. — Чтобы дать тебе возможность лучше понять степень неприятности, я приведу конкретный и очень простой пример.

Предположим, что изображение состоит из совершенно белого равностороннего треугольника на совершенно черном фоне. Попробуем начертить форму детектированного отрицательного видеосигнала (рис. 97) для трех строк развертки: одной — расположенной вверху, второй — в середине и третьей — внизу.

Рис. 97. Три строки изображения, вычерченного вверху, дают на выходе детектора напряжения А, В и С, показанные на первом графике. После прохождения через конденсатор эти напряжения смещаются в соответствии со вторым графиком. Если не принять соответствующих мер предосторожности, то изображение на экране приемника будет иметь вид, показанный внизу.

Н. — Это нетрудно. В первой строке синхронизирующий импульс составит 100 % максимальной амплитуды, затем следует сигнал черного на уровне 75 %, за исключением короткого пика с уровнем 15 %, соответствующего вершине белого треугольника. Для средней строки площадки на уровне черного сокращаются в пользу площадки, соответствующей уровню белого. И уровень белого занимает почти все место в последней строке.

Л. — Прекрасно. Можешь ля ты теперь начертить пунктиром для каждой из трех строк ось нулевого потенциала так, как она расположится после прохождения сигналов через конденсатор?

Н. — Конечно. Я думаю, что мои площадки не так уж плохо уравновешены.

Л. — Продолжим наши графические упражнения. Не нарисуешь ли ты вновь эти же сигналы так, как они будут расположены по отношению к нулевой оси после прохождения через конденсатор связи.

Н. — Это нетрудно.

Л. — Ты можешь установить теперь, что верхушки импульсов синхронизации находятся на разных уровнях, что помешает правильной работе схемы синхронизации. Но это еще не все, если подать сигналы в таком виде на катод кинескопа и добиться правильной градации тонов от черного до белого для первой строки, то соотношение полутонов для остальных строк уже не будет соблюдаться. То, что должно быть белым на средней строке, будет серым, а белый участок на последней строке окажется еще более темно-серым. В конце концов треугольник будет уже далеко не равномерно белым. Чем ниже, тем он будет темнее.

Н. — Я совершенно обескуражен. В общем, идет ли речь о паразитных емкостях или явно выраженных конденсаторах, все они играют самую роковую роль в телевидении. А что если их совсем изъять?

Л. — То, что ты говоришь в шутку, в действительности осуществляется в некоторых схемах с так называемой прямой или непосредственной, или, как еще говорят, гальванической связью. Ничто не мешает изъятию переходного конденсатора между детектором и сеткой лампы видеоусилителя.

Несколько сложнее осуществить прямую связь между анодом лампы усилителя и, например, модулятором кинескопа. При отсутствии конденсатора модулятор окажется под высоким положительным потенциалом анода лампы видеоусилителя (рис. 98).

Рис. 98. Простейшая схема передачи постоянной составляющей с использованием непосредственной связи между каскадами, следующими за детектором.

Н. — Но это невозможно! Разве ты мне не говорил, что потенциал модулятора кинескопа должен быть отрицательным относительно его катода, так же как и управляющая сетка триода?

Л. — Верно. Поэтому в такой схеме подают на катод кинескопа постоянный положительный потенциал несколько выше потенциала его модулятора. Благодаря этому сетка оказывается отрицательной относительно катода.

Н. — Вот и нет переходных конденсаторов! Я не думал, что решение окажется столь простым.

Л. — Не радуйся преждевременно. На самом деле это совсем не так просто. Схема, которую я тебе описал, имеет и серьезные недостатки. Жизнь кинескопа, в частности при непосредственной связи с модулятором, подвергается некоторой опасности.

Н. — Но почему же!

Л. — Предположим, что по каким-либо причинам, хотя бы вследствие перегорания нити, лампа видеоусилителя перестанет работать. При этом напряжение на ее аноде значительно повысится, потому что в отсутствие анодного тока нет больше и падения напряжения на нагрузочном резисторе.

Н. — Я вижу, в чем трагедия. Напряжение на аноде лампы видеоусилителя, а значит, и на модуляторе кинескопа окажется равным напряжению источника анодного питания. На модуляторе появится высокий положительный потенциал относительно катода. Последний потеряет эмиссию и окажется пригодным лишь для мусорного ящика. Что же делать?

Л. — Существуют другие схемы с прямой связью, где этот дефект, как и некоторые другие, может быть устранен. Так, например, если видеосигнал подать не на модулятор, а на катод, то кинескоп окажется в безопасности. Впрочем, существуют и другие способы, кроме прямой связи, чтобы восстановить форму видеосигнала после его прохождения через переходный конденсатор.

Н. — Хотел бы я с ними познакомиться, если только они не окажутся много сложнее улучшенных схем с непосредственной связью.