Text
                    Е. АЙСБЕРГ
ТЕЛЕВиЗиЯТА
ли?

Е. А Й С Б е Р Г ТЕЛЕВИЗИЯТА ЛИ ?... ЧЕ ТО Е МНОГО ПРОСТО* Съхрапепо от LZ2ATA, сканиране и обработка: LZ2WSG 5.Х.2007г., KN34PC
Превод КАРЛ НИЕМЕЦ и ин*. М. ГЕОРГИЕВ
айсберг ТЕЛЕВПЗиЯТА ЛИ? чешо е много просто! ТЕХНИКА • СОФИЯ • 1 О ©
В книгата чрез живи и увлекателни раз- говори между двама младежа системно се разясняват принципате на телевизионната техника. Най-сложните явления са об яс- пени на популярен език по весел и забавен начин. Читателям., който е запознат с общата радиотехника от книгата „Радиото ли ? Че то е много просто !* или от друг азточник, може да пристъпи към изучаване на зага- дъчните на пръв поглед явления на теле- визионната техника, като използува таза книга. Книгата е предназначена за всички, конто имат желание да изучават телевизията по най-леснодостъпен, но научно издържан начин. Тя може да се използува и от спе- циалиста, тъй като в нея много сложна явления са обяснени преЦизно физически. Е. Aisberg LA TELEVISION ? . . . MAIS C’EST TRES SIMPLE! (Cinquieme edition revue & corrigee) Societe des editions radio 9, rue Jacob, Paris-VIe MCMLVI
ПРЕДГОВОР КЪМ БЪЛГАРСКОТО ИЗДАНИЕ При подготовката на българското издание на книгата освен френския оригинал бяха използувани и подобрените, отчасти изменени и съобразени със съвременните насоки на развитиёто на телевизионната' техника преводи на немски, английски, чешки и други езици. В българския превод се наложиха някой про- мени поради различйята между френския стандарт и стандарта на OIRT, койтсг се използува в нашата страна. Така например у нас савъзприети отрицателна модулация и развиване на изобра- жението на 625 реда, а във Франция — положителна модулация и развиване на изображението на 819 реда. Във всички примери са взети пред вид данните за често- тите на телевизионните канали и за посетите честоти на изо- бражението и на звуковия съпровод от стандарта на OBRT. Използувани са също така и междинните честоти на произвеж- даните у нас телевизори. За да се приближи изложеният материал още повече до нашите условия, в 18-ия разговор е дадено описание на бъл- гарския телевизор „Опера РТ43-60Е*, който е прототип на те- левизора „Опера III “. От преводачите
ПРЕДГОВОР КЪМ ФРЕНСКОТО ИЗДАНИЕ От всичките чудеса на модерните времена телевизията без- спорно е най-голямото, най-удивителното. В страните, където телевизията се използува, тя променя дълбоко начина на индиви- дуалното и колективното съществуване. Самият факт, че хората сполучиха да предават изображе- ния със забележителна точност, е истинско чудо. Тези конто знаят всички трудности, конто е трябвало да бъдат преодолени, всички проблеми, конто е трябвало да бъдат разрешени, още не вярват на очите си, като виждат получените резултати в на- шите дни. Още отсега телевизията ’е навлязла в практиката, обър- нала е с главата надолу живота в милиони домове, дала е на човечеството най-могъщото средство за развлечение, за обу- чение, а също така, уви, и за оглупяване. Защото тя е преди всичко едно прекрасно средство, което, както казва Езоп, може да служи както на най-добри, така и на най-лоши цели. * * # Големият напредък на телевизионната промишленост на- лага във всички страни създаването на голям брой техници. От друга страна, при наличност на това ново средство за пре- даване всеки културен човек има желание да се запознае с не- говото устройство. Без съмнение това е причината, поради която много мои приятели ме помолиха да напиша книга под загла- вие™ „Телевизията ли ? ... Че то е много просто!", анало- гична на книгата „Радиото ли? . . . Че то е много просто!". Последната книга, написана около 1935 г., има необикновен успех. Тя бе преведена на много езици, а френският оригинал бе отпечатан в повече от 300 000 екземпляра. Хиляди и хи- ляди хора по целия свят бяха запознати с радиото благодаре- ние на диалозите между двама млади хора — Наум и Ванчо. Първият знае всичко, докато неговият приятел, макар и не- знаещ много неща, не е, разбира се, глупав. Напразно обяснявах на мойте приятели, че без да е проста, телевизията съгласно любимия израз на Ванчо е „дяволски сложна", че тя е свързана с най-различни раздели на физи- ката, че липсата на международен стандарт усложнява не- щата. . . Нищо не помогна. Принуден бях да се подчини и да напиша „Телевизията ли? ... Че то е много просто!".
Трябва да се вярва, че тази книга се появи в момент, когато нуждата от нея беше наистина осезателна, щом като за по- малко от месец двата тиража на първото издание бяха из- черпани и трябваше много, скоро да се публикува второ, по- сле трето, четвърто и накрая настоящего пето издание. =5= =5= =5= Какво впрочем представлява този труд? Някаква книга- учебник? Без съмнение, но на такова ниво, че да може да бъде разбрана от всеки, който никога не е пристъпвал към изучаване на телевизията. В замяна на това обаче нейното раз- биране изисква поне елементарни познания по радиотехника. Всеки, който иска да пристъпи с успех към четенето на тази книга, трябва да знае как работят радиолампите с по няколко електрода и да му са известии принципите на усилването, де- текцията и променянето на честотата в граничите, в конто те са дадени в „Радиото ли? ... Че то е много просто!". В противоположност на това никак не са необходими по- знания по математика. В действителност това, което съм се стремял да направя, е било преди всичко да изложа с макси- мална яснота физическата същност на вземащнте участие явле- ния. Когато човек добре е проследил пътя на движението на електроните, изменението на формата на сигналите, взаимните връзки между различните напрежения, всички монтажи стават понятии и техните схеми лесно се анализират. Като съм се стремял непрекъснато да извлека същественото от тази техника, конто не е стандартизирана нито по прост- ранство, нито по време (защото тя е още в пълна еволюция), аз съм се помъчил да направя обзор на всички основни еле- менти на телевизионните приемници в различните им варианта. В замяна на това системно съм се въздържал да давам числени стойности на елементите, конто се изменят в зависи- мост от стандарта и употребения материал. Тази книга няма за цел да запознае читателя с конструирането на телевизионни приемници. Задачата й е да му помогне да разбере действието им. Все пак не може да се пристъпи към построяването на такива апарати с основателна надежда за успех, без да се познава тяхната анатомия и физиология. Старая съм се да направя изучаването колкото се може по-лесно, обаче без да накърнявам истината, без да заобикалям трудностите, без да пренебрегвам всичко онова, което може да бъде полезно за бъдещия телевизнонен техник. Новата техника все пак сама за себе си е много сложна. Ето защо читателят трябва да чете тази книга с неотслабващо внимание и да не пристъпва към нов параграф, преди да е усвоил добре съдържанието на предходния. 7
От друга страна, не съм правил опит да степенувам труд- ностите и за мнознна от читателите първият от разговорите ще бъде може би най-мъчният от всички. Дългият педагогически опит ми е потвърдил, че се учи по-добре с усмивка. Ето защо в разговорите си Наум и Ванчо често се отклоняват от изискания стал на Платоновите „Диа- лози“. Ако читателят си направи труд да проследи внимателно разговорите, той ще разбере всички тайни на телевизията и по този начин значително ще разшири обема на своите познания. Това ние от сърце му пожелаваме. Е. Айсберг 8
Първи разговор ВАНЧО ИЗУЧАВА ТЕЛЕВИЗИЯТА Само копчета Наум. — Добре дошъл, Ванчо. Само че телевизионного предаване още не е започнало! Ванчо. — След като сутринта ми се обади по телефона, че сте си купили телевизор, изгарям от любопитство и просто не можах да издържа. Затова не ми се сърди, че толкова рано идвам при тебе. Н. — Няма значение. Познавай твоята способност да се запалваш лесно, а освен това бихме могли да употребим добре времето до започване на предаването. Преди започването на програмата телеви- зионният предавател излъчва из- питателна таблица» през което време бих могъл да ти разкажа нещо за обслужването на телевизора. В. — Ще те слушам с удовол- ствие, защото обслужването и на- чинът,по който телевизорът работи, ме интересуват точно толкова, кол- кото и самата програма. Фиг. 1. Най-проста (шахматна) изпитателна таблица при правилно настроен телевизор Н. — Добре, да включим прием- ника. Както виждаш, подобно на много радиоприемници, и в никои телевизори ключът за мрежата е свързан с регулатора на усилва- нето на звука. В. — Само че какво виждаме на екрана? Това не е ли познатата ни изпитателна таблица? Н. — Не, това е така наречената шахматна таблица, конто се излъч- ва понякога вместо изпитателната таблица1. В. — Мисля, че за нас това е добре дошло, защото при обясне- нието няма да бъда смущаван от заплетените линии на изпитателната таблица, от конто ми настръхват косите. Н. — Както виждаш, не е нужно дори да нагласявам копчетата на телевизора, защото при миналото предаване съм ги нагласил така, че да имам ясен образ, като съще- временно съм се погрижил никой да не пипа през деня телевизора. Така е най-добре. В. — Наистина би било страшно, ако всеки път трябваше отново да нагласяваме всички копчета! Това би било почти толкова лошо, колкото ако преди всяко излизане с автомобила трябваше да му подменяй свещите и да му напом- пвам гумите. 1 У нас тази таблица не се излъчва, но обясненията, конто Наум иска да даде' йа Ванчо, се илюстрират много добре чрез нея (б. пр.). 9
И. — Затова пък завчера, когато купихме новия телевизор и го включих за пръв път, трябваше да му наглася всичките копчета. Днес ще ти ги опиша всичките, като ти обясня и демонстрирам начина на тяхното действие. След включ- ването апаратът трябва да се ос- тави да се загрее като обикновения радиоприемник, което трае прибли- зително една минута. Картината обаче ще се успокой малко по- късно. Това време ще използуваме за превключване на желания канал. Настройка на приемника В. — Струва ми се, че щяхме да гледаме телевизия, а не да се раз- хождаме по някакви канали. Н. — Не се преструвай, че не знаеш, че в телевизията освен из- раза „телевизионен предавател“ или „телевизионна станция “ съще- ствува и изразът „телевизионен канал". Това название произлиза от обет эятелството, че телевизион- ният предавател заема в опреде- лената за телевизията честотна лента ограничен участък, т. е. канал. Гледай, приемникът ми има прев- ключвател, с конто може да се из- бере един от дванадесетте канала. В. — Този превключвател като че ли е подобен на ключа за въл- ните на радиоприемника. Н. — Не е съвсем така, защото при нагласяване на радиоприемника на определен обхват може да из- берет няколко десетки радиостан- ции, докато при всяко положение на каналния превключвател на те- левизора можеш да приемеш само един единствен телевизионен пре- давател. В. — Сигурно може да се кон- струира такъв превключвател за каналите като систематаот клавиши, каквато сега често се използува в обикновените и в автомобилните приемници. Н. — Това би могло да се на- прави. Но да видим какво става по-нататък. След нагласяването на каналния превключвател трябва фи- но да донастроим приемника. В. — Това пък защо е необхо- димо, щом като във всяко поло- жение на каналния превключвател може да приемамесамо еднаедин- ствена станция? Таблица на българските телевизионни предаватели в I и III телевизионен обхват Наименование Канал Носеща че- стота на изображе- нието, мгхц Носеща че- стота на звука, мгхц Перник и Варна Коларовград и 1 49,75 56,25 Гоце Делчев 3 77,25 83,75 Връх Преспа 5 93,25 99,75 София и Бур- гас I 7 183,25 189,75 Петрич 8 191,25 197,75 Връх Ботев I 9 199,25 205,75 Благоевград 10 207,25 213,75 Връх Ботев II Михайловград 11 215,25 221,75 и Бургас II 12 223,25 229,75 Н. — Апаратът не може да бъде нагласен точно само с помощта на превключвателя за каналите. При- чините за това са различии и за- сега не ни интересуват. Затова 10
винаги е необходимо допълнително да се донастройва. Освен това тази работа не се извършва при всяко приемане. В. — А къде се е дянало „маги- ческого око", което при радиопри- емниците се оказа много добър индикатор на настройката ? Н. — „Магически очи" в теле- визора не се използуват, защото се стремим да махнем всичко, което би отвлякло вниманието на зрителя от самата картина, Затова изобшо не се използуват и осветени скали. Обаче върху копчетата на теле- визионное приемници обикновено е означена функцията им. В. — Това наистина е много разумно! Н. — Приемникът се донастройва точно и на звук. Съществуват обаче и приемници, при който вместо превключване на каналите и фина донастройка може да се настройва непрекъснато (плавно) в целия обхват. В. — А това не е ли по-просто ? Н. — Отговорът на този въпрос нека предоставим на техниците. На нас като телевизионни зрители това ни е все едно. В. — Интересува ме защо в те- левизорите са предвидени няколко канала, конто утежняват обслуж- ването им и ги оскъпяват. Нали още доста в реме гце имаме само една телевизионна програма ? Н. — По начало ти си прав, Ванчо. Но, първо, в някои места на нашата родина могат да бъдат приемани няколко станции с раз- лична програма, например в някои погранични области, и, второ, соб- ствениците на телевизори никак не обичат да преправят своите апарати, когато променят место- жителството си. Съществуват, раз- бира се, и телевизори, конто работят само на един канал. Те са сравнително по-евтини. В. — Мисля, че такова разре- шение е разумно. Яркост и контраст Н. — Щом като след превключ- ването на желания канал и евен- туалната донастройка върху екрана се появи картината, трябва да ре- гулираме нейната яркост и нейния контраст. В. — Това е нещо като регу- лирането на силата на звука и тонблендата при радиоприемника. Н. — Със сравненията не бива да се прекалява. Сравнението по- скоро би трябвало да се направи в обратен ред, като регулирането на силата на звука се сравни с 11
Фиг. 2. Изпитателна таблица при преко- мерно голям контраст регулирането на контраста, а ре- гулирането на яркостта с регули- рането на тона. В. — Как така? Нали когато картината е по-ярка, виждам не- ясно, а когато музиката е по-силна, чу вам повече. И. — Не е точно така. При те- левизора яркостта трябва да се нагласи според осветлението в помещението и приемната сцена също както при слушане на радио звукът трябва да се нагласи съ- образно с акустиката на стаята и слушаната музика. Това ще рече, че на изменение™ на силата на звука по-скоро отговаря измене- ние™ на контраста. И в двата слу- чая ти изменят силата, с която приеманатапрограмадействува вър- ху теб. Гледай, сега съм нагласил Фиг 3. Изпитателна таблица при недоста- тъчен контраст шахматната таблица така, че кон- трастът е много силен. Разпозна- ват се само силно изразените раз- лики в яркостта между черно и бяло, при което не се виждат ни- какви междинни сиви тонове. Сега ще завъртим копчето на телеви- зора обратно в лява посока, докато цялата картина избледнее и се стопи. В. — Аха, в първия случай изо- бражение™ ми напомня нещо като дърворезба, а във втория — пей- заж, потънал в сумрак или мъгла. Н. — Точно така. А сега гледай, ако наблюдаваме ефекта на регу- лирането на яркостта при правилно нагласен регулатор на контраста, виждаме, че контрастът почти не се променя, докато изображението става или искрящо светло, или много тъмно... В. — ... По същия начин, както от един и същ фотонегатив могат да се получат или много светли, или много тъмни фотокопия. Н. — По отношение на оптимал- ното нагласяване на яркостта и контраста мога да кажа, че при по-голямата част от телевизорите тези регулирания не са съвсемне- зависими едно от друго... 12
В. — Какво искаш да кажеш с това? Н. — Когато завъртя регулятора за яркостта, измени се и контрас- тът и обратно. За получаване на оптимално изображение няма точ- но предписание, тъй като това за- вися както от осветеността на помещение™, така и от яркостта и вида на изображението. Прием- никът е настроен приблизително добре, когато в светлите места на картината все още могат да бъдат различени контури, а в тъмните мес- та да се види редовата структура. В. — Вече няколко пъти ми обръщаш внимание върху значе- ние™ на осветлението на стаята, а все още държиш запалена настол- ната си лампа. Не е ли по-разумно да я изгасиш? Н. — Не,защото откакто същест- вуват кинескопи (приемни телеви- зионни тръби) с ярко светещи ек- рани, това вече не е необходимо. За разлика от киното, където седим на едно място и вниманието ни е привлечено от прожекцията върху платното, у дома е по-приятно, ако не е затъмнено напълно. Пък случ- ва се да наблюдаваме телевизионни предававия и през деня и тогава е неудобно да затваряме прозор- ците и да спускаме завесите. . ... ..'ШМ'....... ...."ШШ "• Ш///Ш ................ ^///////>^ .. Фиг. 4. Изпитателна таблица при прекомер- но голяма яркост Фокусиране на образа И. — Друго важно качество на изображението освен яркостта и контраста е фокусировката. Ето защо телевизорите имат и копче за фокусиране. В. — Значи с негова помощ фокусировката на изображението може да се нагласи по същия на- чин, както при по-старите фотоапа- рати се фокусира сниманият обект чрез нагласяване на разстоянието ? Н. — Съвсем правилно. Разлйка има само в това, че благодарение на редовната структура на изобра- жението настройката на телевизора е много по-лесна от фокусирането при фотоапарата. -Ч//У///77/"~'‘ -7/7/7/770, 1 ~7ssssArs/s '777777/777, -77/7/7777/, *w//s//\ V/ЛУ/- 7/////г Фиг. 5. Изпитателна таблица при недоста- тъчна яркост тетмг -----у///////// 13
Фина настройка В. — Неприятната иначе редовна структура на телевизионного изоб- ражение в случая е негово пре- димство. Н. — Е, да. При нагласяването на различните копчета ние обикно- вено наблюдаваме изображението на екрана от много по-малко раз- стояние, отколкото при наблюдава- не на програмата. Така че при настройката различаваме редовата структура, докато при гледане на програмата от необходимого раз- стояние редовете се сливат. Поглед- ни още веднаж как ще фокусирам шахмат ната таблица. В. — Ами за какво служат мно- гого останали копчета? Н. — Не избързвай, Ванчо! За- сега погледни как се проявява из- менение™ на точната настройка на изображението. Ако разстроя прием- ника в едната посока, получава се... В. — ... удивително пластично изображение, каквото понякога мо- же да се види при добре изпипани фоторепродукции. Н. — А ако разстроя в противо- положната посока... В. — ... тогава контурите на изображението се размазват. Значи при неправилна настройка също както и при радиото се получава изкривяване. Н. — В телевизията ти изобщо ще намериш много неща, конто имат само привидна прилика с ра- диото, но при внимателно разглеж- дане те се оказват съвсем различ- ии. Въпреки това този път твоего сравнение е много удачно. В. — В същност изображението с малка пластичност ми харесва повече, отколкото правилно настро- ено™. Н. — Това е много стара истина и все пак такъв пластичен образ не изглежда реален. А сега по- гледни как при още по-силна раз- стройка изображението в края на краищата може да се превърне в негативно. Фиг. 6. Недобре фокусирана изпитателиа таблица Фиг. 7. При лошо настроен телевизор в изображението може да се появят окантовки 14
Фиг. 8. Неясно (размазано) изображение се получава и при неточна настройка на приемника Фиг. 9. Ако телевизорът е много разстро- ен, изображението може да се превърне в негативно В. — Следователно телевизорът не е само техническо съоръжение, но и прелестна играчка, с помощта на конто могат да бъдат демонстри- рани най-различни весели ефекти. Н. — Qxo, с телевизора бих могъл да ти покажа и други неща. За мене е дребна работа да накарам никой солиден оратор, застанал пред микрофона, да скача нагоре- надолу като гумена топка. В. — Моля ти се, бате Науме, научи ме веднага как става тази работа. например успях да получа изобра- жение, на което долната половина се намира горе, а горната — долу. Като завъртя копчето в първона- чалното му положение, изображе- нието отново се застоява и стаби- лизира. В. — Говорит за вертикална син- хронизация, която ти чрез завър- тане на копчето наруши. Но защо на тази работа й казват още и на- стройка на кадровата честота? Н. — С този регулатор аз нару- ших едновременността, с която Синхронизация Н. — Тук имаме още две коп- чета с надписи „Хоризонтална син- хронизация" и „Вертикална синхро- низация". Понякога на същите коп- чета пише „Регулиране на редов- ната честота" и „Регулиране на кадровата честота" или „Редова синхронизация" и „Кадрова синхро- низация". В. — Олеле, какво множество от специални изрази! Н. — Не е толкова страшно, касае се само до нагласяване на стабилността на изображението в две посоки. Гледай сега, ако си поиграя с ей това копче, изображе- нието се раздвижва и почва да се мести отгоре-надолу по екрана. Сега 15
Фиг. 10. Ако вертикалната синхронизация е нарушена, изображението се мести от екрана отгоре надолу или обратно или по средата му се появява черна хоризонтална черта Фиг. 11. При нарушена хоризоитална син- хронизация изображението трептиисе из- мества отляво надясно или обратно и е значително изкривено следват един след друг кадрите в предавателя и кадрите в приемника. Съвършено стабилно изображение получаваме само тогава, когато в предавателя и в приемника се по- явяват напълно еднакъв брой кадри за секунда. В. — Така и аз, когато прожек- торам теснолентовите си любител- ски филми, трябва да нагласявам разделящата кадрите черта така, че на екрана да се вижда едно цяло изображение, а не две поло- вини от него. Н. — Във всеки случай позна- нията ти по фото- и киномеханика значително ще ти помогнат да раз- берет принципите на телевизията Гледай, сега въртя следващото коп- че, на което пише „Хоризонтална синхронизация*, и ето че картината започна да се мести в хоризонтална посока. В. — Това е наистина много ин- тересно... А сега предполагам, че си възстановил хоризонталната син- хронизация. Ролята на тези две коп- чета сега ми стана ясна. Н. — Както виждаш, тук няма нищо трудно, необходимо е само да та е ясна зависимостта между копчетата и изображението, за да может лесно да получит ясна кар- тина. Както вече ти казах, при ежедневного използуване на теле- визора някои копчета съвсем не се пипат. Затова в повечето телевизори някои регулиращи елементи или съвсем липсват5 или са поставени на страничната или на задната част на телевизора. Понякога те се пос- 16
тавят в закрита кутийка отпред, така че зрителят не се докосва до тях. Ванчо е възхитеи В. — Добре е, че телевизорът има толкова копчета, защото иначе как щеше да ми измайсториш та- кива магии. Само че, я ми кажи, къде се намира регулаторът за „оцветяване" на звука, т. е. тон- блендата ? Н. — Тонблендата даже и при радиото не се използува от по-голя- мата част от радиослушителите. При телевизията зрителят, объркан от големия брой копчета и увлечен от предаването, едва ли би се сетил да регулира тонблендата. Ето защо в много от телевизорите не поста- вят тонбленда. В. — Във всеки случай, ако аз никой ден си купи телевизор, той трябва да има тонбленда. И. — Виждаш ли, понеже много те- левизионни зрители са на същото мнение, има и телевизори с тон- бленда. В. — Мене ми се струва, че още не сме разгледали всички възмож- ности за регулиране на изображе- нието. Имам пред вид широчината и височината на картината. Н. — По начало височината и широчината на картината се нагла- сяват еднократно още когато теле- визорът е в завода или от техника от сервизната служба, който го инсталира. Копчетата, с помощта на конто може да бъдат регулирани широчината и височината, са скрити на подходяще място в телевизора. Аз, който по природа съм любозна- телен, ги открих. А сега гледай какво ще стане с картината, като завъртя някои от копчетата, на- миращи се отзад на телевизора, скрити от окото на обикновения зрител. В. — Да, сега се изменя висо- чината на изображението. Това е 2 Телевизията ли? 17
Фиг. 12. Ако изображението е разтегнато по височина, горният и долният му край са отрязани прекрасен начин за отрязване на някои части от изображението, конто не ни интересуват. А сега, като намаляваш височината на кар- тината, ти лесно можеш да пре- върнеш слабия дългун в закръг- лен дебеланчо. Н. — Да, на екрана на телеви- зора някои неща могат да станат много по-бързо и по-просто, откол- кото в живота. Мога също така да намаля широчината на картината и да увелича височината й, така че някоя дебела дама на бърза ръка да се източи като топола. В. — Всичко това е толкова ин- тересно, че горя от желание да науча още повече, така че да зная не само какво се получава, но и начина, по който то се получава. Н. — Добре бе, Ванчо. Какво би Фиг. 14. При много разтегнато в хоризон- тална посока изображение се отрязват ле- вият и десният край казал, ако от днес нататък започ- нем редовно да се срещаме, за да мога последователно да те заноз- ная с основите на телевизионната техника. Предполагам, не допускагщ че това може да стане само за една вечер. В. — Разбира се, че не. В същ- ноет аз дойдох да погледаме естрад- ината вечер. Само бих те помолил и за в бъдеще да ми обясняваш нещата все така леко и разбрано, както днес. Н. — С най-голяма радост ще се опитам да сторя това, обаче ти от своя страна ми обещай, че винаги когато нещо не си разбрал, веднага ще ме питаш. По такъв начин ще дойде ден, когато ще ми кажеш: „Телевизията ли?... Че то е много просто 1“ Фиг. 13. Ако изображението е свито във вертикална посока, в горната н долната му част се появяват черни ленти Фиг. 15. При много свито в хоризонтална посока изображение левият и десвият край на тръбата не се използуват напълно 18
Втори разговор ЬИДЕОЧЕСТОТА И ВИСОКА ЧЕСТОТА Неотдавнд Ванчо се запозна с телевизора н обслужването му. Той прояви го- лима любознателноет към действието и особеностите на апарата. Ванчо и Наум се споразумяха да се срещат редовно, за да разгледат подробно устрой- ството и действието на телевизионния приемник. Днес Наум ще разгледа въл- ните, конто се използуват в телевизията, и тяхното разпространенйе. Той ще се спре също и на формираието и на състава на видеосигнала. Чичото от Разлог Ванчо. — Днес, бате Науме, ис- кам да те помоля за съвет във връзка с чичо ми Радой. Наум. — Да не би да му се е случило нещо? В. — Нищо особено. Но пред- стави си, моля ти се, хванала го е телевизионната треска. От няколко месеца тежък ревматизъм не му позволява да напуска стаята. И ето че този страстен кинопосетител няма възможност да посещава ки- нопредставленията. Сега той ме натовари да му инсталирам един телевизионен приемник, за да мо- же да докара киното у дома си. Н. Чудесна идея! За тези, конто са приковани от болеет на легло или най-малко на кресло, телеви- зията е още по-голяма благодат от радиото ... С най-голямо удо- волствие ще ти полотна, Ванчо. И за да не от лагаме, дай веднага да прескочим до чичо ти, .за да видим какво може да се направи, В. — Това не е толкова просто, защото чичо ми сега живее в Раз- лог. Н< — Охо!... Защо не ми каза това веднага. В такъв случай най- добре ще е да изпратиш на чичо си едно пакетче аспирин за успо- кояване на болките. Пък за теле- визия поне засега той напразно ще мечтае. В. — Че защо? Нима там не може да се приема програмата на нашия телевизионен предавател ? Н. - В никакъв случай. Радиу- сът на действие на един телеви- зионен предавател нормално не пре* вишава 80 км. При много благо- приятен условия програмата му мо- же да се приема и малко по-далеч. Обаче няма никаква надежда в Разлог да може да се хванат из- лъчваните от софийския телеви- зионен предавател картини. Земята е крыла В. — Тогава защо не увеличат мощността на телевизионния пре- давател, за да се помогне на чичо Радой ? Н. — Защото това няма да по- могне много. Телевизионното пре- даване се извърщва на метрови (ултракъси) вълни или УКВ, т. е. на вълни с ’ дължина между 1 и 10 м. Софийският телевизионен предавател например предана изо- браженията на вълна с дължина 1,63 м (или 183,25 мгхц). Метро- 19
вите вълни имат свойства, подобии на свойствата на светлинните въл- ни, чиятО‘дължина е още по-малка. Подобно на светлйната метровите вълни се разпространяват право- линейно. Късите и особено дълги- те вълни много лесно изменят траек- торията си, за да следват заобле- ната земна повърхност или за да заобиколят някакво препятствие. В. От това следва ли, че за да бъдат приети метровите вълни, от мястото, където е разположена приемната антена, трябва да се вижда антената на предавателя? Н. — Условието за видимост е желателно, но то не е задължи- телно. Ултракъсите вълни все пак не се разпространяват строго пра- волинейно като светлйната и могат да заобикалят малки препятствия. Но високите планини твърде мно- го намаляват възможностите за добро приемане. Не бива да се за- бравя, че изолаторите не пречат на разпространението на електро- магнитните вълни. Земното кълбо обаче трябва да се счита за про- водник, така че... Фиг. 16. Разтоянието, което един преда- вател на метрови вълни може да покрие, практически е ограничено в границите на видимия хоризонт В. — Чакай! Мисля, че съм раз- брал. Очевидно земята представляв ва препятствие за вълните. И тъй като тя е валчеста, на известно разстояние от предавателя тя ще закрие предавателната антена. Въл- ните ще минават над главите ни, отдалечавайки се все повече и по- вече от земната повърхност, дока- то изчезнат във високите слоеве на атмосферата. Н. — Точно така, ти прекрасно си схванал това, което хората на- ричат „трагедия на телевизията В. — Защо пък „ трагедияи ? Н. — Защото малкият район на действие ни принуждава да строим голям брой предаватели, за да мо- жем да обслужим цялата страна. А това струва много скъпо. Ванчо се прицелва на високо В. — Все пак трябва да съще- ствува някакво средство за излиза- не от това печално положение!Би могло вълните, конто преминават безполезно над главите на хората, намиращи се далеч от предавате- лите, да се уловят, като сё из- ползуват много високи антени, но- сени от хвърчила или пък от при- вързани към земята балони. Н. - Не се стига дотам. Обаче хората се стараят да инсталйрат антените колкото се може гю-ви- соко. Освен това и предавателните антенн се поставят на най-високо- 20
то място на дадения район. Ето защо и антената на националния ни предавател е поставена върху висока телевизионна кула. В. — Действително по този на- чин може да се получи много го- лям район на действие. Но защо да спираме насред пътя ? Н. — Какво искаш да кажеш с това? В. — Предаването би могло да <е извършва от много по-голяма височина, като антената се монти- ра върху самолет. Ако самолетът се издигне в стратосферата, той би могъл да залее с метрови вълни не само България, но и голяма част от Европа за най-голяма радост на чичо Радой. II. — Поздравявам те! Само че техниците са съзрели тази възмож- ноет далеч преди тебе. Преди из- вестно време се дигна много шум около стратовизията. Засега са на- правени опити за отделяй преда- вания, обаче такива предаватели за постоянно предаване все още няма. Напоследък се проектира за целта да се използуват изкуствени спътници на земята, обаче за осъще- ствяването на това ще трябва да почакаме още малко. Ванчо се ядосва В. — Че кой дявол ни кара да извършваме телевизионного преда- ване на метрови вълни?! И нима само поради това, че телевизията се е появила последна, са я раз- квартирували в мазето на сградата на вълните? А не може ли да се откажем от три-четири радиофо- нични предавателя в обхвата на средните и дългите вълни, за да освободим малко място за телеви- зията? Аз, разбира се, знам добре колко остро се спори при разпре- делянето на разполагаемите че- стоти, но би трябвало да се поми- сли и за това, че един достатъч- но мощен телевизионен предава- тел само с ёдна единствена вълна с дължина между 200 и 600 м ще може да бъде приеман в по- голямата част на страната. И. — Ти, Ванчо, понякога гре- шит. Но такава капитална, такава ужасна грешка ти никога не си 21
допускал. Да поместим телевизия- та във вълнов обхват над 200 м е все едно да вкараш слон в че- рупката на охдюв. В. — Без съмнение това, което казваш, е много духовито. Но аз за съжаление не виждам каква е връзката между телевизията и спо- менатото от теб дебелокожо жи- вотно. Н. — Не се сърди, Ванчо. Ти ще разберет моето сравнение по- добре, когато се запоздает по- подробно със същността на сиг- нала, който служи за пренасяне на образи. Тогава ти ще видит кол- ко много телевизионният сигнал се различава от сигнала, който слу- жи за предаване на звуковете, про- извеждани пред микрофона на един радиопредавател, по електромаг- нитен път. Спомняш ли си още граничите на техните честоти? В. — Отлично си ги спомням. Най-ниските тонове имат честота 16 херца. Най-високите тонове, кон- то човешкото ухо е в състояние все още да възприеме, имат че- стота 20 000 херца. На практика обаче средновълновите. и дълго- вълновите предаватели с амплитуд- на модулация си служат с честоти до 4500 хц. Н. —• Много добре. А защо е нужно това ограничение? В. — За да се намали претру- паността в атмосферата. Всеки ра- диопредавател освен носещата че- стота заема и две симетрични стра- нички ленти, в който се съдържат всички честоти, с конто предава- теля се състои от носещ’а честота и две симетрично разположени странички ленти телят е модулиран. Когато моду- лационната честота е 4500 хц, за да няма припокриване на странич- ните ленти, от което биха се по- явили смущения, трябва да се за- доводим с това ограничение, при което общата широчина, заемана от двете странични ленти, е 9000 хц. По-голям ли е честотният обхват при телевизията ? Н. — О, да! Много по-голям. Но преди да говорим за това, мо- жет ли да ми кажет накратко как въобще се осъществява пре- даването на изображения ? Цялата телевизионна техника вняколко реда В. — Ще се опитам. Тъй като всички на картината не могат да бъдат предадени едновремнно, те се предават един след друг. Яр- костта на всеки отделен елемент... Н. — Правилният израз е „ин- тензивността на осветлението". В. — Както желает. Значи ин- тензивността на осветлението на всеки елемент (под думата „ еле- мент “ разбирам ед на достатъчно малка частица от повърхността, в чиито граници окотоне може да различи никаква подробност) се превръща в напрежение, което е про порциона л но на осветлението. Така един силно осветенбял лист предизвиква пбявата на максимал- но напрежение, докатона черного петно върху него отговаря нуда напрежение. 22
Н. — Или пене твърде слабо напрежение. Е, ами по какъв начин биват снимани(проследявани,опип- вани) тези елементарни повърхно- сти) наричат ги още и „точки*, макар че това е неправилно, за- щото геометричната . точка няма нито широчина, нито височина) ? В. —Те биват снимани по съхция начин, както окото проследява по- следователно буквите, от конто са съставени редовете на една из- лисана страница. Всяка буква пред- ставлява един елемент на изобра- жението. Тези елементи биват про- читани ред след ред, докато на края всичките редове образуват страница, конто може да оприли- чим на пълно телевизионно изо- бражение. След като по този на- чин сме „прочели* една страница, веднага започваме следващата. Н. — Абсолютно правилно. А зцаеш ли с каква скорост става това четене ? В. — Ама, разбира се. За да мо- же окото да получи впечатление за непрекъснатост, необходимо е, както и при киното, картините или кадрите, както е прието да бъдат наричани, да следват много бързо една след друга. В европейските стандарта са приели 25 кадъра в секунда, което отговаря на поло- вината от честотата на тока на електрическата мрежа. В Съедине- ните щати, където електрическата мрежа има честота 60 периода в секунда, телевизията предана 30 кадъра в секунда, т. е. тяхното предаване е по-бързо. Н. — Очевидно в Америка всич- ко става по-бързо. Но дори и с относителната „бавност* на кад- ровата честота на нашия конти- нент 400 страници на романа „Под игото* ще бъдат „прочетени* от един телевизионен предавател за по-малко от половин минута. От нищо нищо не се получава В. — Това е поразително! Се- га чак почвам да разбирам колко пренасящият образи сигнал е по- богат по съдържание от сигнала, 23
който пренася по електрически начин звуците, попаднали върху мембраната на микрофона. Н. — Казано на по-прост език, в живота всичко се заплаща. Ако искаме да предадем чрез вълните, една богата по съдържание инфор- мация, като за 3/25 от секундата проследим относителната яркост на всичките й елементи, ще тряб- ва да използуваме напрежение с с най-различни честоти. Някои от тези честоти ще бъдат много ви- соки, поради което ще се получат много широки странични модула- ционни ленти. В. — Би могло да се каже, че освен закона за съхранение на ма- терията и енергията съществува друг подобен закон, според който не е възможно в определен интер- вал от време да бъде предадена известна информация, ако за това предаване не е на разположение достатъчно широка честотна лента. И. — Имаш право, Ванчо. Такъв закон в прнродата наистина съще- ствува. И оиитът да го прёнебре- гнем, мъчейки се да предадем опре- делено количество информация (тук аз употребявам последната дума в съвсем широк смисъл, защото тя може да се отнася както • до серия от прости или сложни тоно- ве и до част от просто или сложно изображение, така и до някакво телеграфно съобщение), без да из- ползуваме за това необходимата честотна лента, е също така без- надежден, както и опитът да осъ- ществим непрекъснато движение (перпетуум мобиле), без да внася- ме енергия отвън. В областта на видеочестотите В. — Много ли са високи че- стотите, в който се работа в теле- визията ? Н. — Напрежението, което пре- дана яркостта на сниманите един след друг елементи на изображе- нието, се нарича видеосигнал.. Той е подобен на НЧ сигнала, по- знат от радиотехниката. Ето защо понякога го наричат неправилно видеочестота. Видеосигналът съ- държа голям брой честоти. В. — Допускам дори, че в из- вестии случаи честотата му може да има нулева стойност, т. е. на- прежението да добие константна стойност. Ако в изображението, което се предана, има площи с еднакви яркости, всичките техни елементи ще дадат едно и също напрежение, което ще остане по- стоянно по амплитуда, докато трае предаването И1ц. Н. —- То^но така. Но ако еле- ментите на снимания ред нямат ед- наква яркост,, напрежението на сиг- нала ще се колебае. Можеш ли да се досетиш в какъв случай те- зи колебания ще бъдат най-чести, т. е. кога честотата на видеосигна- ла ще бъде най-голяма? В. — Аз мисля, че това се случ- ва, когато всички съседни елемен- 24
ти на даден ред се различават по яркост. Н. — От твоя отговор личи, че добре си схванал въпроса. Макси- мална честота наистина се получа- ва, в случай че последователно изследваните елементи са: черен, бял, черен, бял и т. н. Разбира се, това става, ако изображението е решетка, съставена от отвесни чер- ни ивици с широчина, равна на широчината на един елемент на изображението, конто са разделени с бели ивици със същата широ- чина. В. — В такъв случай всеки от сниманите елементи ще даде един период от сигнала. Н. — Много бързаш и затова грешит. В действителност черна- та ивица ще предизвика съвсем слабо напрежение, а бялата — мак- симално напрежение. Така че два съседни елемента, от конто еди- ният е черен, а другият — бял, дават един отрицателен и един по- ложителен полупериод, а взети за- едно — един цял период. И поне- же за един период се предават два елемента на изображението, общият брой на периодите е равен. . . В. — ... на половината от об- щий брой на елементите на изоб- ражението. Н. — Виждам, че добре си схва- нал мойте разсъждения. От теоретичните зъбци до действителната синусоида В. — Много е чудновата форма- та на този твой телевизионен сиг- нал. Човек би казал, че това са зъберите на средновековен замък. Тук сме се отдалечили твърде мно- от красивите синусоиди на ра- диото. Н. — Не чак толкова, колкото мислиш, и то поради две причини: първо, едно периодично напреже- ние с тази форма (наричат го пра- воъгълен импулс) може да бъде разложено на голям брой синусо- идални напрежения с различии че- стоти, най-ниската от конто е че- стотата на правоъгълния импулс; другите са три, пет, седем и т. н. пъти по-вис оки. В. — Това да не би да е редът на Фурие ? 25
4Фиг. 18. При развиване на редуващи се 'черни и бели елементи (горе) теорети- чески се получава правоъгълен сигнал (в «с р е д а т а). В действителност полученото напрежение има синусоидална форма (долу) Н. — Да, ако човек непременно иска да си предаде умен вид. Впро- чем откъде познаваш този ред? В. •— Случвало ми се е да чета сериозни книги. /VX7VV\ мй\ш Н. — Толкова по-добре! Ти еле- .дователно вече знаеш, че тези про- .изводни честоти се наричат хар- м о н и ч н и. Но нека се върнем на «яашия телевизионен сигнал. Шан- совете на тези хармонични да пре- минат без изменения през даден усилвател са твърде малки, защото, щом като самата основна честота е висока, хармоничните с а още по- високи. А един усилвател, дори кога- то е предназначен за широка честотна лента, няма да пропуске такива високи честоти. Така че в неговия изход ще се получи само синусо- ида с основната честота. В. — Толкова по-добре, защото твоите зъбати напрежения нищо свястно не ми казват. . . Ами коя е втората причина за възникване- то на синусоида, за коэто ти пре- ди малко спомена? Н. — Нека направим един малък експеримент. Да вземем един лист хартия, в конто да изрежем едно кръгло прозорче с големина кол- кото един елемент на изображение- ето. Да започнем да плъзгаме бав- но листчето хартия върху черни- те и белите ивици, съставящи на- шего изображение. В. — Ти следователно снимаш неговите елементи, както това ста- ва в телевизията? Н. — Разбира се. Това се нари- ча още анализране, изелед- ване или развиване. Ти виж- даш, че в определени моменти на снимането моето прозорче се на- мира изцяло върху черната или изцяло върху бялата ивица. Обаче преминаването от едното положе- ние в другото съвсем не става н;и ••®€ооооо(э®®е Фиг. 19. При развиване на елементите на изображението с просто устрой- ство (вляво) черниЯ7 и белият участък в прозорчето се изменят така, как- то е показано вдясно (горе). Полученото напрежение се увеличава бавно и достига свояка максимална стойност, когато елементът е съвсем бял, след което бавно намалява 26
внезапно. Ние приемами през всич- ки междинни положения, при кон- то по-малка или по-голяма част на снимания елемент е черна, а остана- лата — бяла. Сега се отдалечи на достатъчно голямо разстояние от листчето хартия, откъдето вече не си в състояние да различит двете части, виждащи се през мъничкото прозорче. В. — Ти искаш значи да се спа- зят точно условията на предишната ми дефиниция за елемент на изо- бражението : достатъчно малка по- върхност, в чиито граници окото не може да различи никакви подроб- ности. Н. — Правилно. А сега, като премествам бавно прозорчето, какво виждаш от това разстояние? В. — Сега различавам само сред- ната яркост на мястото, което се намира под прозорчето. В зависи- мост от отношението между чер- ноте и бялото аз виждам една по-тъмна или по-светла сива повър- хност. Като движиш хартията, по- върхността под прозорчето преми- нава от черно към тъмносиво, което постепенно става по-светло, докато стане бяло. След това тя отново почва да потъмнява, докато стане черна. И всичко това се по- втаря. Н. — Сигурно вече се сещаш как ще се измени напрежението, което трябва да пренесе тези сред- ни разлики на яркостта? В. — Струва ми се, че ще попад- нем на един наш стар познат: искам да кажа, че тук отново ще се срещнем с добрата наша ста- ра синусоида. Малко алгебра. . . Н. — Сега нека да се опитаме да изчислим максималната честота, която може да добие нашето сину- соидално напрежение. Нека най-на- пред да видим на колко елемента е разделено нашето изображение. Да приемем, че неговата височина е а, а широчината му — Ь. Ши- рочината са развива в А< хоризон- тални реда, при което в секунда се предават п цели кадри. В. — Всичко това удивително ми намирисва на алгебра, която никак не обичам. Н. — Щом е така, толкова по- зле за тебе. Нека приемем, че еле- ментът на изображението има ква- дратна форма и че разрешаващата способност (т. е. способността да се различават отделните детайли на изображението) на предаването е еднакво добра както в хоризон- тална, така и във вертикална посо- ка. В такъв случай височината на едно квадратче е равна на об- щата височина а, разделена на броя иа редовете N, т. е. . А във все- ки ред с дължина b има a bN ь : — елемента. N а Тъй като редовете са N, кадърът следователе се разлага на bNKJ Ъ№ • — Jv=— елемента. а а В. — Дотук всичко ми се виж- да съвсем логично. Н. — Така ще бъде и по-ната- тък. Всичките елементи, от конто 27
. . и малко аритметика В. — А за какво практически ще ни послужи тази формула? Н. — За да може лесно да пре- смяташ*. Знаем, че отношението между хоризонталния и вертикал- ния размер на изображението е -|-=4/3. Работам с N = 625 реда, а честотата на целите кадри е п ~ 25 в секунда. Смятай да те видя, бъдещи Айнщайне! В. — Имаме значи е съставено изображението, се пре- дават п пъти в секунда, което прави Ь№п -^—елемента в секунда. Но тъй като един период едоста- тъчен за предаването на два еле- мента, на нас ни са необходими само половината периоди, т. е. Ь№п периода в секунда. Тази формула не е съвсем точна, защото не се държи сметка за времето, което се губи за предава- не на синхронизиращите сигнали, за конто ще говорим друг път. Засега обаче тя е достатъчна за изчисляване на най-голямата често- та на пренасяния телевизионен сиг- нал. 4 . 6252 . 25 2.3 6 510 417 херца . . . Брей, дявол да го вземе I ! ! Че тази твоя видеочестота надхвърля шест милиона! Н. — Точно така. И ти виждаш, че тя е пропорционална на квадра- та на броя на редовете. Това озна- чава, че при увеличение на броя на редовете с 50%, за да се по- лучи по-добра разрешаваща спо- собност, т. е. по-добре различава- не на подробностите, широчината на лентата също се удвоява и става приблизително 13 мегахерца. В. — Просто съм поразен. Да се върнем при слипа Н. — Все още ли държиш на предложението си да се освободи „малко местенце* за телевизията в обхвата на средните вълни? В. — Започна да ми причерня- ва! Той се простира от 200 до 600 метра, т. е. от 1,5 до 0,5 ме- гахерца. Целият интервал възлиза на 1 мегахерц. За двете странични модулационни ленти на нашего телевизионно предаване са необхо- дими около 12 мегахерца, а това ще рече, че само на него му тряб- ва широчина, 12 пъти по-голяма от широчината на целия средно- вълнов обхват. Естествено моят 28
слон няма да може да се побере в черупката на охлюва. Н. — Радвам се, че чувам това от тебе. Сага разбираш, че за да настаним честотите на нашия теле- визионен сигнал, трябва да ги по- местим в обхвата на метровите вълни. При 200 мегахерца грани- ците на страничните ленти са 200—6,5=193,5 мегахерца и 200+6,5 = 206,5 мегахерца, което е напълно разумно. Казано мимоходом, широчината на честот- ната лента може да се намали, като се потисне една от странич- ните ленти, както това се прави на практика. В. — Ама наистина ли се налага да навлезем така дълбоко в област- та на метровите вълни ? Не би ли могло например да се вземат вълни с дължина около 40 метра, т. е. с честота около 7 мегахерца, при което страничните ленти ще бъдат в граничите 7— 6,5=0,5 мегахерца и 74-6,5= 13,5 мегахерца. И. — Позволи ми да ти обърна внимание върху това, че дължините на вълните, конто отговарят на тези честоти, са 600 метра и около 22 метра. Ти наистина ли си решил да пожертвуваш целия об- хват между 22 и 600 м само за едно единствено телевизионно пре- давай е ? В. — Признавам, че не би било много мъдро да се лишим от це- лия среновълнов и късовълнов обхват. Екзистенцминимумът на високата честота И. — Съществува впрочем закон, конто не позволява стойността на носещата честота да бъде от една- къв порядък със стойността на модулиращата честота. За да се осъ- ществи безупречна модулация, не- обходимо е носещата честота да бъде многократно по-високаот най- високата модулираща честота. В. — Че защо ? И. — Защото без това условие модулираната вълна не би могла да следва точно измененията на модулиращото напрежение. Пораз- гледай синусоидата, която чертая тук. Нека предположим, че тя пред- ставлява модулиращият сигнал, конто ще бъде предавай. Ако отно- шение™ между честотата на носе- щата вълна и честотата на нашия модулиращ сигнал е едва 8:3, но- носещата вълна ще може да пре- несе моментни стойкости на моду- лиращия сигнал само в относително големи интервали от време. Ние следователно ще получим само една поредица от отделяй стой- кости, от конто дори с най-добро желание не бихме могли да раз- личим синусоидалното изменение на модулиращата честота. Нека сега направим същия опит с носеща вълна, която има 8 пъти по-висока честота от честотата на сигнала. Гъстата поредица от пренесени 29
8/з 9 ’234567$ Фиг. 20. Ако искаме да предадем сину- соидален модулираш сигнал, имаш три пе- риода, с помощта на носещо трептение, което има осем периода, ще получим твър- де малке отделки стойкости, който не са достатъчни за задоволително възпроизвеж- дане на кривата на модулиращия свгнал стойкости сега позволява да раз- познаем без затруднение хода на модулиращия сигнал. В. — Това донякъде прилича на растера на снимките, отпечатвани във вестниците. Ако растерът е много едър, подробностите се из- губват. И. — Сравнението ти не е лошо. Толкова по-зле за чичото! В. — Ще се опитам да повтори накратко това, което днес разгле- дахме. За предаването на изобра- жения са необходими сигнали, ко- нто заемат една извънредно широка честотна лента. Тези сигнали могат да бъдат пренасяни само от носе- щи вълни с много висока често- та — от обхвата 'на метровите вълни. Тъй като тези вълни се раз- пространяват приблизително право- линейно, районът на тяхното при- емане се простира до видимия хоризонт. В дълбоките планински котловини те не могат да се при- емат. От това следва, че... чичо ми Радой скоро няма да види те- левизия. Н. — От сърце му съчувствувам. Но, що се отнася до тебе, ти на- учи някои полезни неща.... В. —• ... който отначало ми се сториха дяволски сложни, но конто в основата си са много прости Фиг. 20а. Ахо за предавайето на сииусо- идалнии модулиращ сигнал използуваме осем пъти по-висока от неговата честота, получаваме достатъчно много стойкости за задоволително възпроизвеждане на мо- дулиращия сигнал 30
Трети разговор МЕХАНИКА И ЕЛЕКТРОНИКЛ Последний път пашите приятели Наум и Ванчо разгледаха причините за малкия район на действие на телевизионния предавател и създаването на телевизион- ния сигнал. След като се спряха на тези основнн неща, днес те гце се прибли- жат повече към практиката и ще поговорят за разлагането на изображенията.. Г лавозам айващите изследвания на Ванчо Наум. — За бога! Да не си пощурял, че се въртиш такъв около собствената си ос ? Сигурно си решил да участвуваш в състезание за издръжливост по танци? Ванчо. — Нищо подобно! Само се опитвам да чета така, че в края на всеки ред погледът ми да не се връща със скок в началото на следващия ред. Н. — И за какво ти е притряб- вало това ? В. — Защото размишлявам вър- ху развиването на изображенията в- телевизията, за което говорихме с теб миналия път. Ти беше ми об- яснил, че развиването на елемен- тите на изображението става, както при четенето на книга — ред по ред. Но тъй като четенето трябва да се върши с главоломна скорост, аз се помъчих да спестя времето,. необходимо за връщане до нача- лото на следващия ред. Ето защо,. след като, въртейки се, прочета един ред, аз продължавам да се въртя бързо около оста си, за да може след завършване на обикол- ката погледът ми да падне върху началото на следващия ред. Н. — Съмнявам се, че по този начин ще спечелиш време. В най- добрия случай ще ти се завие свят... Обаче този метод на раз- виване, който може да бъде наре- чен „метод без обратен ход на развивката по редове", е характе- рен за повечето механически теле- визионни устройства за развивка. Малко геометрия В. — Добре ще е да ми пораз- кажеш нещо за тези устройства^ защото всичко, което досега си 31
ми казал, е много абстрактно. Много мило казваш, че елементите на изо- бражението са развивани един след друг. Но как става това в действи- телност. Н. — Бих предпочел да не ти описвам механическите начини на развиване, защото те отдавна са изоставени поради развитието на електронните. Но ако те запозная с едно от най-простите и най-ста- рите устройства — диска на Нип- ков, — може би ти по-добре ще разберет електронните начини. В. — Чул съм нещо за такъв диск, но нямам представа за него. Н. — Тогава нека сами да си изработим такъв диск. Ето ти един рисувателен лист. С помощта на пергел начертавам окръжност с радиус около 100 мм и изрязвам диска. След това върху диска на- чертавам 16 концентрични окръж- ности, имащи радиуси 60, 62, 64 и т. н. до 90 мм, след което раз- делям най-външната окръжност на 16 равни части... В. — Няма що, след като се занимахме с аритметика и алгебра, ето ни сега в средата на геомет- рията. С твоя помощ може и до интегралното смятане да стигна... Н. — Дотам има още дълъг път. Но нека по-добре да довършим нашата задача. Сега начертавам 16 радиуса до означените на външ- ния кръг точки. Всички тези по- мощни линии са ми необходими, за да определи разположените по правилна спирала точки. Сега означавам точката на пресичане- то на първия радиус с най- вътрешната окръжност, след туй точката на пресичане на следващия по посоката на часовниковата стрел- ка радиус със следващата окръж- ност и т. н. В. — Да, ето че се получиха 16 точки, разположени спирале- видно. Ами по-нататък? Гледане през отворите на диска Н. — С помощта на замба в ме- стата на точките пробивам кръгли отвори с диаметър около 2 мили- метра и ето че нашият диск на Нипков е готов. В. — Ама ти сериозно ли мис- лиш да си послужит с него за снимане на изображения? Н. — Разбира се, твърдо съм решил. Ето ти сега една много проста малка рисунка с разме- ри 3 X 3 сантиметра. Залепвам кар- тинката върху абажура на тази запалена настолна лампа, прокарвам през центъра на диска един шиш за плетене и започвам да го въртя с голяма скорост. В. — Я гледай!... Та аз виждам картинката ти, сякаш дискът е прозрачен. Фиг. 21. Нипков диск със спирално разпо- ложени отвори 32
Н. — А сега, за да разберем по- добре какво става, аз ще завъртя диска съвсем бавно. В* — Разбирам! Та това е на- шето листче хартия от последния разговор с пробития в него кр'ьгъл отвор, само че по-усъвършенству- вано. Когато дискът се върти, първият отвор снима един ред. Той не е съвсем праволинеен, защото представляла част от окръжност. Но това никак не пречи. Щом Се свърши първият ред, ето че след- ващият отвор от своя страна снима следващия ред от картинката. И така един след друг всички отвори, започвайки от най-външния и свър- швайки с наи-близкия до центъра, снимат всичките редове йа кар- тинката. Н. — А когато цялата картинка бъде снета по този начин... В. — ... историята започва отно- во с второго завъртане на диска. Н. — Ти сам можа да забеле- жиш, че ако завъртим диска доста- тъчно бързо, се вижда цялата картинка, макар че в действител- ност в даден момент през една от дупките на диска се вижда само един от нейните елементи. В. — Позволи ми да забележа, че дискът има такова държане, каквото имах аз в началото на раз- говора. След завършването на все- ки ред той не се връща в началото на следващия, а продължава по- нататък в първоначалната посока. Само че, за да могат отделните елементи да се слеят в една обща картина, той трябва да се върти с много голяма скорост. Един своеобразен начин за четене Н. — В действителност, ако за- въртим диска малко по-бавно, изображението става неравномерно и се добива впечатление, като че ли през него преминават тъмни и светли вълни. Това се дължн на.бав- ното въртене, поради което инерт- ността на окото за светлинното възприятие не е достатъчна, за да се получи безупречно непрекъснато изображение. В. — В такъв случай с каква скорост трябва да се снимат изо- браженията, за да се избегне треп- кането, което се получава, когато дискът не се върти достатъчно бързо ? Н. — 30 кадъра в секунда са напълно достатъчни. В. — С толкова кадъра се ра- бота в Америка. В Европа, както ти вече ми каза, се задоволяват с 25 кадъра в секунда. Нима това е достатъчно? Няма ли да е по- добре, ако това число бъде увели- чено ? - Н. — Не забравяй, че максимал- ната честота на телевизионный сиг- нал е пропорционална на броя на предадените за една секунда изо- бражения. Никак не е за препоръч- ване да се предприема каквото и 3 Телевизията ли ? . . . 33
да било повишаване на тази и без това много висока честота. За щас- тие обаче съществува един остро- умен начин за избягване на треп- кането, без при това да се разширява предаваната честотна лента. Това е междуредовата развивка. В. — А какво представлява тя ? Н. — Вместо да се развиват един след друг всичките редове на кар- тината от първия до последняя, при този начин се предават най-нап- ред всичките нечетни редове, а след това — всичките четни. Общият брой на кадрите си остава 25 в секунда. Общото време за разви- ването също се запазва 1/25 от секундата, обаче едната половина от редовете се развива за 1/50 се- кунда, а другата половина — за следващата 1 /50. секунда. По такъв начин ‘вместо 25 кадъра за секунда се развиват 50 по л у кадъра за се- кунда. В. — Ако по този начин трябва- ше да чета книга> едва, ли Щях да разбера нещо. Н. — Разбира се, че не. Но ето ти един малък текст, който тряб- ва да се прочете междуредово. При четенето -на този текст погле- дът се движи точно по същия път, по който би се извършило междуредовото развиване в теле- визията. Този метод в наши дни доби универсално разпространение. Гледай: Мили Ванчо, надявам се, че досега когато по-късно се зани~ си разбрал и запомнил добре маем с техиическите подробности- всичко. Това, за което досега Внимавай и когато ти се струва говорихме, ще ни трябва много, че нещо не знаеш, попитай веднага. В. — Това е наистина много забавно. Сигурно словослагателят, който е набирал този текст, е бил малко на градус... Само че кажи ми как на практика се постига та- зи развивка ? Сигурно тази рабо- та е дяволски сложна? Н. — Съвсем не. Ето ти напри- мер още един Нипков диск, който тъкмо ще свърши работа. Виждаш, че той има 16 дупки, така че мо- же да развие изображението в 16 реда. Само че редовете тук не са разположени на.една обща спира- 34
ла, а на две спирали, всяка от ко итозаема едиата половина на дне* ка. На едната спирала се намират дупките, предназначена за разви- ването на 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 и 15 ред, а другата съдържа отво- рите за 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 16 ред. В. — Наистина работата била удивително проста, стига човекда поразмисли малко ... Само че се- га может ли да ми обясниш по какъв начин с помощта на този Нипков диск могат да се преда- ват изображения? Малко химия Н. — Знаеш ли какво значи фо- тоелектрически елементи или съ- кратено фотоелемент ? В. — Разбира се! Когато си ку- пувах фотоапарат, продадоха ми и един светломер. Тойеуред, с кой- то се измерва силата на светлина- та, идваща от обекта, който ще бъде сниман. Светлината пада вър- ху фотоелемента и той я превръща в електрически ток, който се из- мерва от един много чувствителен галванометър. Н. — Това ще рече, че фотоеле- ментът може да превръща свет- Фиг. 22. Нипков диск с две полуспирали за презредово развиване линната енергия в електрическа. Фотоелементът, който се използува в светдомера, се нарича по-точно емисионен фотоелемент,за- щото при осветяване произвежда сам електрически ток, без да му е необходимо помощно напреже- ние, т. е. той работа като истин- ски електрически елемент. В. — Дали в него има поне мал- ко „конски сили“ ? Н. — Напротив, фотоелементите, конто се използуват в телевизията, са вакуумни и за създаване на електрически ток имат нужда от помощно външно напрежение. То- кът, който те дават, е .пропорци- онален на светлинния поток, който пада върху тях. Те се състоят в Фиг. 23. Схема на фотоелемент с товарно съпротивление и отделен източник на на- прежение 35
който се отклонихме, липсва още нещо. Фотоелектрическият слой образува катода ... В. — Сетях се! Липсва ни анод. Очевидно срещу катода трябва да се постави и една метална пла- стинка, която да има положите- лен потенциал спрямо катода, за да привлича излъчените от него електрони. Н. — Само че пластинката ще прегради пътя на светлинните лъ- чи. Его защо вместо пластинка се поставя пръстен или решетка. общи линии от стъклен балон, въздухът от който е изтеглен. Едната страна на вътрешната сте- на на балона е покрита със светло- чувствителна материя, която под действието на светлйната излъчва електрони. В. — Какви химически вещества се употребяват за това? Н. — Всички алкални метали, T. е. цезий, натрий, магнезий, руби- дий и латий, а също така и раз- личии алкалоземни метали, конто обаче се употребяват по-рядко. В. — Имам една идея! Щом ка- то има такива вещества, конто из- лъчват електрони под въздействи- ето на светлйната, с тях би могло да се заменят катодите на радио- лампите и по този начин да се спести отоплителният ток. През Де- ня човек би могъл да изложи при- емника си на слънчевите лъчи, а вечер да го остави под електри- ческата крушка. И. — Предложение™ ти не е нито лошо, нито ново. Такива еле- менти действително съществуват. Засега обаче те се употребяват малко в практиката, тъй като ко- личество™ на излъчените електро- ни е много малко и полученият ток — много слаб. Обаче, за да получим ток рт фотоелемейта, от Така се развива изображението... В. — Мисля, че сега вече мога да ти кажа как работа един прост телевизионен предавател. Тази ра- бота си я представим така. Ще взема фотоапарата си, като на мястото на плаката ще поставя онази част на Нипковия диск/ с която се извършва развивката. Обективът на моя фотоапарат ще пренесе върху тази част изобра- жението, което искаме да предадем. Зад диска пък ще разположа фо- тоелемеит. Правилно ли е така? Н. — Абсолютно! На път си отново да откриеш телевизията... В твоето устройство фотоелемен- тът във всеки момент ще получа- ва светлина от отделните разви- вани елементи на изображението и ще я превръща в електрически ток, който е пропорционален на интензнвността на осветлението. Така на изхода на фотоелемента ще се получи телевизионният си- гнал, който трябва да бъде съответ- но усилен, преди да моделираме с него носещата вълна от преда- вателя. Предавателят излъчва но- сеща високочестотна вълна, мо- дулирана с телевизионен сигнал, която го пренася през простран- ство™. 36
... а така се възпроизвежда В. — Ами приемникът? Н. — Както вероятно вече се сещаш, и той ще има един Нип- ков диск, подобен на диска в пре- давателя. Двата диска се въртят съвсем еднакво. В. — Това не се ли наричаше „синхронизъм*4 ? Н. — С удоволствие констати- рам как бързо расте запасът ти от технически термини. В. — Ами какво устройство ще послужи за повторното превръща- не на измененията на електрическня ток в изменения на яркостта? Н. — Много просто, ед на неоно- ва лампичка, състояща се от стъкле- на ампула, напълнена с малко не- он под ниско налягане... В. — Неоновите тръби, конто се използуват за светлинни над- писи на фирмите, са ми известии много добре. Нали аз строших неоновата тръба на магазина срещу нас, защото ми се струваше, че из- лъчва повече паразитни смущения, отколкото светлина. Н. — Никак не предполагах, че искаш да въведеш у нас обичаите на Дивия Запад.,. Неоновите ламг пи, конто са се използували в те- левизията, са имали една плоча с повърхност, равна на повърхността на изображението, което е трябва- ло да бъде възпроизвеждано, и един втори електрод, направен ка- то метална рамка, поставена близо до плочата. Щом като между двата електрода се подаде известно по- стоянно напрежение, цялата повърх- ност на плочата започва да свети. Ако се подаде променливото напре- жение па телевизионния сигнал, яр- костта на плочата започва да се колебае според моментните стой- кости на сигнала. В. — Добре де, ами как се по- стига това, че яркостта на всяка точка от повърхността на плочата да бъде еднаква с яркостта насъот- ветната точка на изображението? Н. — Това в същност не е не- обходимо, защото твоята неонова лампа е поставена зад диска на Нипков и ти я наблюдаваш през неговите отвори. В. — Да, бе, сетих се 1 Във все- ки момент ние виждаме само един елемент'от светещата повърхност налампата.И в този момент яркост- та на лампатаотговаря на яркостта насъответната точка от развиваното изображение. Така напоимер в мо- Фиг. 24. Телевизионен предавател с Нипков диск 37
Фиг. 25. Приемник, при който развивансто става с помощта на Нипков диск мента, в който бъде пренасян пър- вият елемент от първйя ред на изображението, цялата площ на неоновата лампа ще има яркостта на този елемешч През отвора на Нипковия диск обаче ние виждаме само яркостта на мястото, отгр- варящо на първйя елемент. Когато отворът премине на следващия елемент, лампата ще предаде яр- костта на този елемент и т. н. По този начин ние виждаме всеки елемент на изображението на мя- стото му и със средната му яр- кост, така че цялото изображение се възпроизвежда. Н. — Ти прекрасно си разбрал принципът на телевизионната си- стема, която е била открита към края на XIX век.. .За пръв път тя е осъществена от Джон Л. Берд през 1924 година. Механиката е мъртва. Да живее електрониката! В.— Тазисистема ми се струва мно- го проста и практична. Надявам се, че тя все още върши добра работа. Фиг. 26. При много малък отвор светлинин- те лъчи се разсейват. Вместо една малка светла точка на екрана се получават някол- ко по-светли н по-тъмнн коннентрични кръга ' Н. Тя е изоставена достаотдав- на, защото в най-добрия случай може да послужи за развивка на изображения с твърде малък брой редове, най-много 180. В. — А не могат ли да се взе- мат по-големи диейове, за да се поберат повече дупки? Н. —- Не може, защото при ско- ростта, с която те се въртят, цен- тробежната сила би ги разрушила. В. - Тогава не би ли могло да се намали диаметърът на отворите ? Н. — Това може да стане само до известии граници, защото, ко- гато светлинните лъчи преминават през твърде тесни отвори, те по- падат под неприятното влияние на явлението дифракция. В. — Ясно е, че днес идемте ми нищо не струват. Н. — Даже и да бяха още по- хубави, твоите идеи не биха могли да спасят механичните системи, който имат още редица основни недостатъци. При снимането фо- тоелементът получава светлина от всеки елемент на изображението за извънредно късо време, вслед- ствие на което, за да се получи достатъчно голям електрически ток, сниманата сцена трябва да бъде много силно осветена. При възпро- извеждането имаме същото раз- точителство, понеже всеки момент виждаме само един елемент от светещата повърхност на неонова- та лампа, така че и нейната свет- лина се използува много лошо. И най-сетне нима не живеем във ве- ка на електрониката? В. — Защо тогава ми обясняваш толкова подробно действието на една система, която трябва да бъ- де поставена като музеен експонат до самолета на братята Райт и радиоприемника на А. С. Попов? И. — Защото чрез такава гим- настика на мозъчните ти клетки ти ще бъдеш подготвен по-добре за 38
асимилирането на далеч по-слож- ните електронни системи, конто ни очакват. Дефиниция на електрониката В.—Тук решително има нещо, ко- ето не ми се удава да разбера. Казваш, че механическите методи са били изоставени и сега се ра- бота с електронни устройства. На мене обаче ми се струва, че в ос- новата си дискът на Нипков е електронен. Н. — Защо например? В. — Неговите атоми не се ли състоят от протони, електрони и реутрони?... Какво отце е нужно, за да бъде едно устройство елек- тронно ? Н. — Много просто, за това са потребни електрони в „чист44 вид, отделени от протоните. Кажи къде можем да ги намерим в това със- тояние? В. — Де да знам... Или чакай, в безвъздушното пространство на радиолампите, когато прескачат от катода към анода. Н. — Точно така. И целият този важен клон на модерната техника, който се нарича електроника, се занимава тъкмо с използуването на електронните токове, премина- ващи през вакуум. Това понятие между времен но се разшири, защото в електрониката се разглеждат и явленията, конто имат в основата си изобщо движение на електрони не само във вакуум, например в полупроводниковите диоди и в транзисторите. При източника на електрони В. — Но нека да се върнем на телевизията. Как се създават елек- тронните токове, който тук нами- рат приложение? Н. — Точно по същия начин, както в усилвателните радиолампи: чрез електронна емисия, получена от загрят катод. В. — И за какъв дявол ни са нужни тези електрони? Н. — За да ги съберем в тясно снопче, което подобно на невидим електронен молив преминава ред по ред по всички елементи на изо- бражението, което ще предаваме. По този начин се осъществява развивката както при предаването, така и при приемането. В. — На мене ми е съвсем ясно как в един триод потокът от електрони преминава от катода към анодй. Но как той може да бъде концентриран и на всичко от- горе отклонен, за да обходи един прдир друг елементите на изобра- жението ? Н. — Това ще. разгледаме по- дробно днес. Основното устрой- 39
ство, в което стават всички тези явления, е така наречената катодна тръба и ние често ще говорим за предавателна и приемка телевизи- онна тръба или кинескоп. За по- лесно разбиране тези тръби може да се нарекат и лампи с електро- нен лъч. В. — Лампа с електронен лъч! ? Това е сигурно лампа, при конто се отдава голямо значение на елек- тронния лъч, т. е. на тесния елек- тронен сноп, който нарекохме „електронен молив". Обаче на какво основание такава електронна лампа може да се нарече катодна тръба ? Н. — Това първоначално на- именование, възникнало заради електроните, конто преди 60 го- дини физиците наричали катодни лъчи. Тази електронна лампа пред- ставлява триод, подобен на трио- дите, конто се използуват в радио- техниката. За да се съсредоточат излитащите от катода електрони в тесен и остър сноп, катодът има много малка повърхност, поради което го наричат „точковиден" катод. В. — Очевидно, за да се съсре- доточат електроните в тесен лъч, разумно е да бъдат събрани за- едно още в момента на потегля- нето им. Ами я ми кажи защо в същност електроните имат склон- ност да се разпръсват? Н. — Ти, миличък, забравяш, че като носители на еднакъв отри- цателен електрически заряд елек- троните се отблъскват взаимно. Подобно на необяздени коне елек- троните не искат да вършат ни- каква полезна работа и към това могат да ги принудят само юздата 40
Фиг. 27. Най-простата приемка телевизи- онна тръба е „удължен" триод, в който електроните преминават през отвора на анода и падат върху екраиа и поводите. Щом такава външна сила не ги задържа, те се раз- пръсват. Странен триод В* — По какъв начин ще при- нудим електроните да образуват тесен и остър лъч? Н, — По принцип това се по- лучава при преминаване на елек- троните през анода. В* — Сега вече нищо не раз- бирам. Значи в този твой удиви- телен триод електроните премина- ват през анода? Н. — И още как. Защото ано- дът има в средата си отвор. При- влечени от анода, който има много висок положителен потенциал (ня- колко хиляди волта), електроните придобиват много голяма скорост и преминават през отвора, катоза- вършват пътя си някъде далеч зад него. В. — Гл едай ти, какъв странен триод! Н. — Много по-странен, откол- кото предполагаш. В него не само анодът е направен като пробит диск, но и това, което в него се нарича решетка, фактически пред- ставлява един цилиндър, който обгръща катода. Понякога го на- ричат венелтов цилиндър. Точното му название обаче е управляващ електрод. В. — А как работи той? Н. — По сыЦия начин, както решетката на нормалните триоди. Ако неговият потенциал е много отрицателен, той отблъсква излъче- ните електрони обратно към ка- тода, като пропуска към анода само незначителен брой от тях. И обратно, когато управляващият електрод е малко отрицателен, по- голямата част от излъчените от катода електрони преминават през него и се насочват към анода... и отвъд него. В. — Какъв ток протича през телевизионната тръба? Н. — Много по-слаб, отколкото в усилвателните триоди, когато се използуват в радиотехниката. Нор- мално той достига около 100 микроампера, докато в приемните електронни лампи той, както е из- вестно, достига до няколко мили- ампера. Впрочем телевизионната тръба, ако се използува като три- од, би била много лоша усилва- телна лампа, защото нейната стръм- ност едва-едва превишава десетина микроампера на волт, докато вътрешното й съпротивление е от порядъка 100 мегаома. Леката артилерия В. - - За какво в същност служи този своеобразен триод? Н. — На системата, съставена от катода и управляващия елек- трод, понякога се казва е л е к т ров- но оръдие. По-изразително и миролюбиво название еелектро- нен прожектор, защото от прожектора постоянно излиза по- ток от лъчи, докато с оръдието се стреля. В телевизията е необ- ходимо устройство, което би давало непрекъснато, достатъчно и лесно регулируемо количество електрони. При това управляващият електрод е нещо като кран на чешма. В 41
приемните телевизионни тръби електронният прожектор е поме- стен в цилиндричната част на стъклен балон, който след това се разшнрява във вид на конус. Основата на конуса служи за екран, върху който възниква изо- бражението. В. — А наложително ли е въз- духът от колбата да бъде изте- глен ? Н. — Разбира се, защото в про- тивен случай електроните биха се сблъскали с тежките молекули на газа и биха намалили своята ско- рост. Нещо повече, необходимо е тръбите да имат колкото се може по-добър вакуум. В. — Някога се казваше „При- родата не търпи вакуум*. Подобно на нея и аз изпитвам страх от празното пространство независимо от това, че вакуумът на телеви- зионната тръба не ми говори ни- що. Ти даваш ли си сметка, че при това Положение всеки квадра- тен сантиметър от повърхността на колбата трябва да понесе ця- лото атмосферно налягане, т. е. по 1 кг? Н. — Това ми1 е известно. А ако ти не си забравил уродите по геометрия, лесно ще изчислиш ка- кво е налягането върху екрана на тръба с диагонал 43 см. В. — Повърхността е равна на произведението от основата по ви- сочината на екрана, който при диа- гонал 43 см са съответно 34,2 см и 25,8 см или 34,2X25,8 = 882,36 или грубо 900 кг. Н. — А ако в изчислението си вземеш под внимание коническите и цилиндрическите части, ще ви- диш, че общото налягане възлиза на повече от два тона, т. е. при- близително колкото теглото на 30 възрастни хора. В. -- Значи, екранът на телеви- зионната тръба би могъл да носи цял камион ? В такъв случай тя трябва да е направена много со- лидно ? Н. — Поради тази причина екра- нът й нормално се прави леко из- дут, но сега вече го правят и пло- сък. Коническата част често пъти се изработва от стомана. В. — Значи, за да се предпазим от експлозия на тръбата, с теле- визионни приемници ще можем да си служим само във високите планини ? Н. — Защо пък? В. — Защото там атмосферного налягане е по-малко... Н. — Добре, съгласен съм. А сега нека слезем в равнината, за да поправим една грешка в тер- минологията: една такава тръба не „експлодира* а „имплодира“... И такава имплозия струва скъпо. Три .енции“: луминесценция, фосфоресценция и флуоресцен- ция В. — А какво става по-нататък с излъчените от електронния про- жектор електрони, когато стигнат екрана ? 42
Н. — Вътрешната страна на «крана е покрита с полупрозрачен слой, който, подложен на бомбар- дировката на електроните, луминес- цира. В. — Сигурно материалът, от който е съставен този слой, е съ- ацият, с който са покрити стрел- ките на моя часовник, конто све- тят на тъмно. Н. — Не, защото върху стрел- яйте на часовника има фосфорес- цираща материя, която има свой- ство™ да свети, след като е била осветена. Що се отнася до екрана на телевизионната тръба, той е покрит с флуоресцираща материя, което ще рече, че тя излъчва ви- дима светлина, когато бъде под- ложена на действие™ на друго, обикновено невидимо лъчение, каквото могат да бъдат електро- ните или ултравиолетовите лъчи. В. — Флуоресценцията да не е същото явление, което се изпол- зува във флуоресцентните лампи, конто напоследък все повече се използуват за осветяване на буле- вардите и големите магазини? Н. — Същото е. В тези тръби слектрическото изпразване, което се извършва в среда от живачни пари, произвежда ултравиолетови лъчи, конто са невидими за нас. Обаче, като попаднат върху флуо- ресциращия слой, с който тръбите са покрити отвътре, ултравиолето- вите лъчи предизвикват излъчване на видима светлица. В. — Струна ми се, че твоята флуоресцентна тръба много при- лича на хетеродина на едно сме- сително стъпало. Н. — ??? В. - - Ами, че не е ли и тя уст- ройство, което трансформира твър- де високата честота на ултравио- летовите лъчи в по-ниската че- стота на видимата светлина. Н. — Тук ти наистина си прав. Но нека се върнем на нашата тема. Имаме един електронен про- жектор, който хвърля сноп лъчи върху екрана и той луминесцира. Но тъй като лъчите се разсейват, върху екрана се появява едно го- лямо светещо петно. Да нарису- ваш с това петно изображение е толкова невъзможно, колкото да нарисуваш картина с четката за дрехи. В. — Ето че пак стигнахме до проблемата, свързана с концентра- цията на лъчите. По какъв начин възнамеряваш да втълпиш на елек- троните чувство за солидарност, за да може с тях да се нарисува изображение ? Н. — За това ще поговорим следния път. В. — Горя от любопитство да узная как собствено възниква на- рисуваното от електронния лъч изображение. 43
Четвърти разговор ЕЛЕК ТРОСТ АТИНН О ИЛИ МАГНИТНО ОТКЛОНЕНИЕ Наум и Ванчо в своите разговори достигнаха от Нипковия диск чак до телеви- зиоииите тръби. След като през мииалия разговор те се запознаха с тях, днес принте лите ще се занимаят с електростатичното и електромагнитното отклонение и с фокусирането на лъча Електронна оптика Ванчо. — Заряди телевизията аз вече почти не мога да спя. Главата ще ми се пръсне от въп- роси: как ще получим тясна „елек- тронна четка", как ще рисуваме с нея изображения, как... Наум — Засега, моля ти се, запази следващите си въпроси и почакай още малко. С удоволствие ще задоволя любознателността ти, обаче трябва да разгледаме всичко последователно. Миналия път го- ворихме, че електронният лъч се образува с помощта на електронна оптична система, която можем да наречем накратко електронна леща. Това название е напълно подходяще и разумно, защото елек- тронните лъчи при преминаването си от катода към екрана се дър- жат като светлинни лъчи. Те се подчиняват на законите на елек- тронната оптика, която има извън- редно голямо сходство с оптиката на светлйнните лъчи. В. — Гледай да не почнеш да ме убеждаваш, че електронната ле- ща представлява кръгло двойно- изпъкнало стъкло, защото през такава леща електроните не могат да преминат. Н. — Това не мога да твърдя. Електронната леща се получава, като зад първия анод се постави втори анод с по-висок потенциал. Понякога се поставя даже трети анод. Електрическото поле, което се създава между анодите, дей- ствува върху елементарните елек- трически заряди на електроните и изменя тяхната траектория, като се стреми да ги концентрира по оста на тръбата. По този начин електроните образуват лъч, който се събира в една точка (конвергеи- тен лъч). 44
«Фиг. 28. Фокусиране посредством електрон- <на леща в тръба с електростатично откло- нение 4 В. — Ето че нашият триод се превърна в тетрод, па даже и в пентод! Н. — В известен смисъл тръбата действително има качества на тет- род. Защото изменението на на- прежението на последний анод никак не влияе на броя на елек- троните, образуващи електронния лъч, т. е. върху силата на тока. В. — Ами какви напрежения се подават на тези електроди? И. — Първият анод има сравни- телно ниско напрежение — само няколкостотин волта. Вторият анод обаче има високо напрежение — няколко хиляди волта. Напреже- нието на първия анод може да •се регулира. По този начин може да се влияе на електрическото поле така, че да се измени „изпък- налостта* на електронната леща. В. — Твоята електронна леща следователно превъзхожда всички обикновени оптични лещи ? Н. — Не всички. Защото крис- талинът на окото също може да изменя изпъкналостта си, за да се нагажда при гледане на близки или далечни предмети. В. — Значи фокусирането на електронния лъч се извършва чрез , регулиране на напрежението на първия анод. Н. — Да. Ние се стараем да получим, доколкото това е въз- можно, един съвършено фино фо- кусиран електронен лъч, който да предизвиква върху екрана колкото се може по-малко светлинно петно, т. е. светлинна точка. Ти сигурно си спомняш, че тази точка пред- ставлява елементарната повърхност на изображението, която наричаме елемент на изображението. Въртележката на електроните В. — Бих искал сега да знам какво става с електроните, конто достигат чак до екрана и падат върху него ? Нали в края на краи- щата те трябва да се върнат в източника на високо напрежение, от който са излезли? Н. — С този въпрос дълго време са си блъскали главата конструк- торите на катодни тръби. Електро- 45
ните се удрят върху екрана с твърде голяма скорост... В. — От какъв порядък? Н. — Потърпи малко! Тяхната скорост зависи от приложеното върху последний анод напреже- ние и е пропорционална на корен квадратен от него. Така при 10000 волта на този анод електроните имат скорост около 11 км/сек, а при 20 000 волта скоростта им с мъка може да превиши 15 км/сек. В. — Какъв интерес имаме от увеличение на тази скорост? Н. — Колкото по-голяма е ско- ростта на електроните при пада- нето им върху екрана, толкова по-ярка е получената светлина. В. — Ако обичаш, нека пак се върнем на електроните, конто са бомбардирали екрана. Какво става по-нататък с тях ? Н. — Както един хвърлеи със сила във водата камък пръска около себе си капки, така и на- гните електрони откъсват други електрони от флуоресцентната по- върхност. Тези електрони... В. — вторични електрони. Н- — Точно така, виждам, че не си забравил нищо от нашите пре- дишни разговори. Тези вторични електрони се придвижват бавно- по посока на анода. Така поне това става в по-старите тръби. В наши дни обратного им пътуване се улеснява, понеже вътрешната страна на балона между екрана и: мястото, където е прикрепен пос- ледният анод, е покрита с проводим пласт от графит. Между другого трябва да ти обърна внимание върху това, че в повечето случаи изводът на последний анод се прекарва през стъклото на балона, в неговата конусна част. В. — А защо не се изведе на някое от крачетата на цокъла? Н. — Защото високото напре- жение, което се прилага на този анод, изисква твърде грижлива изолация. В. — Сега вече си представим ясно пълния токов кръг на елек- троните. Те излизат от катода,, преминават през отвора на вене- литовия цилиндър и през един или повече аноди, за да достигнат накрая до някоя точка на екрана. Оттам по вътрешната стена на колбата те се отправят към пос- ледняя анод, откъдето през източ- ника на високо напрежение се завръщат в катода. Предполагам^ че най-мъчната част от пътя, който електроните преминават, се намира Фиг. 29. Вторият анод, който е свързан с проводимою покрнтие на вътрешната сте- на на балона, обикновено не се извежда иа краче на цокъла на тръбата, а направо* чрез специален извод на нейното гърло- 46
от мястото на дадена светлинна точка до края на екрана. Н. — Наистина така е, защото флуоресциращият слой съвсем не е добър проводник. В съвремен- ните тръби обаче този слой твърде место е покрит от вътрешната страна с много тънък пласт алу- миний, през който излетелите от електронния прожектор електрони преминават без никакво затруднение и който улеснява отвеждането на вторичните електрони. Обаче истин- ската Задача на алуминиевата под- ложка в метализираните телевизион- ни тръби е да увеличава яркостта на изображението, като отразява към зрителя част от луминесцент- ната светлина, която при липе а на такъв пласт би се изгубила във. вътрешността на тръбата. Светлинната точка се движи нагоре-надолу В. — Добре, ето че притежаваме този „електронен молив", който ще ни послужи да рисуваме све- тещи изображения върху екрана. За да ги използуваме обаче за рисуване, трябва още да го нака- раме да се движи. Само че как може да хванем този невидим лъч и да го движим по наша воля? Н< — Я ми кажи каква траек- тория има водната струя, излизаща от маркучите за напояване на градините ? В. — Под влияние на земното притегляне водната струя изкри- вява тректорията си във вид на парабола, чийто край завършва на земната повърхност, където пада водата. Н. — Правилно, но не се ли сещаш за друга подобна сила, с помоща на която би могъл да от- клонит електроните от правия им път? 47
В. — Май че се сещам. Под електронния лъч може да поставим един положително зареден елек- трод, който ще привлича електро- ните така, както земята привлича водната струя. По този начин електронният лъч ще се „огъне“ надолу. Н. — Чудесно разсъждение! Този ефект може да се засили още по- вече, като едновременно поставим над лъча втори електрод, но за- редей отрицателно. В. — Разбирам. Отблъсквайки електроните на лъча, горният елек- трод ще усили действието на дол- ния. Само че тези твои електроди наподобяват много плочите на кондензатор. Н. — Съвсем правилно. Обаче вземи си бележка, че ние нямаме никакъв интерес да подаваме на тези отклонителни електроди пос- тоянно напрежение. По този начин ние можем да отклоним светлинната точка от центъра на екрана, но тя ще остане постоянно на нового Фиг. 30. Електронният лъч се отклонява към отклонителната плочка, която има по- ложителен потенциал си място, а нащата цел съвсем не е такава. Какво би станало обаче, ако на отклонйтелните елек- троди подадем променливо напре- жение ? В. — През полупериода, през който горният електрод е поло- жителен, а долният — отрицателен, електоронният лъч ще бъде при- теглян от първия електрод и от- блъскван от втория. Следователно светлинната точка ще се движи нагоре. През следващия полупериод горният електрод става отрицателен и отблъсква лъча, а долният, който става положителен, привлича лъча към себе си. И ето че нашата точка започва да се движи надолу. Н. — Виждаш следователно, че светлинната точка ще се движи върху екрана нагоре-надолу по вертикална права. Ако честотата на подаденото на отклонйтелните плочи променливо напрежение пре- вишава поне ЗСхерца... В. — ... ще се види една светла отвесна черта, защото поради инертността на окото към светлин- ното възприятие то вече не може да различи отделните моментни поло- жения, който точката заема. Светлинната точка се движи наляво-надясно Н. А сега, Ванчо, допуски, че по пътя на електронния лъч разполо- жим още една двойка отклонител- ни плочи, само че този път нека да ги поставим отвесно от двете страни на лъча. В. — Съвсем ясно е, че те ще ни позволят да отклоняваме лъча надясно и наляво. А ако на тези плочи подадем променливо напре- жение, светлинната точка ще' на- чертае върху екрана хоризонтална линия. Н. — Верността и логиката на твоите изводи наистина заслужават похвала. 48
В. — Има обаче нещо, което ме озадачава: това е, че вертикал- ните плочи предизвикват хори- зонтално отклонение и обратно. Н. — Вярно, че това може да пообърка човека. И някои авторы създават истинска каша, като го- ворят за „хоризонтални отклони- телни плочи", а искат да кажат „плочи за хоризонтално откло- нение", който в същност са вер- тикални. Така се рисува изображениетЪ В. — Вече знаем да отклоняваме светлинната точка както във вер- тикална, така и в хоризонтална пасока. Как сега ще я накараме да ни нарисува истинско изобра- жение ? Н. — Не бързай толкова. Или чакай, ще се опитам да ти създам приблизителна представа. Нека предположим, че на плочите за хоризонтално отклонение сме по- дали такова променливо напреже- ние, което кара светлинната точка да описва с постоянна скорост един хоризонтален ред отляво на- дясно, след което мигновено да се връща вляво, за да започне отново същото движение отляво надясно и т. н. В. — Прилича на човек, който непрекъснато чете един и същи ред от някоя книга. Н. — Вярно. Сега ни остава още да осигурим на светлинната точка едно много по-бавно движе- ние отгоре надолу, което пости- гаме, като подадем подходяще напрежение на плочите за верти- кали© отклонение. . В. — По този начин, след като прочетем един ред, ние няма да се върнем в началото на същия, а в началото на следващия. Н. — Разбира се. И така ще бъде с всичките редове на изо- бражението, тъй като светлинната точка извършва едно бавно, рав- номерно движение отгоре надолу. След завършването на последний ред вследствие на внезапна промяна на напрежението, подадено на пло- чите за вертикално отклонение, светлинната точка ще се изкачи догоре, за да започне развиването на следващия кадър. В. — Прочели сме значи една страница от книгата и сме я от- гърнали, за Да започнем следва- щата... Дотук всичко е ясно. Само че нашата светлинна точка ще ни начертае цяла поредица от ед- накво светли линии, който ще ни дадат представа за един равномерно осветев правоъгълник. Все едно да имаме книга, на която всичките букви са еднакви!... Н. —- Прав си, ние забравихме нещо, което е от първостепенна важност: трябваше да меним ин- тензивността на електронния лъч, за да може всяка точка на изоб- ражението да бъде нарисувана с отговарящата й по-малка или по- голяма яркост. Затова трябва... В. — ... на решетката или по- точно на управляващия електрод на тръбата да подадем телевизио- нен сигнал. Нашата светлинна точка следователи© ще бъде повече или по-малко ярка в зависимост от характера на сигнала в отделните моменти. По този начин на екрана на нашата телевизионна тръба се изгражда пренасяното изображе- ние точка по точка. Н. — В заключение още една забележка — предполагаме, че дви- женията на електронните лъчи в приемника и в предавателя са абсо- лютно синхронизирани. Досега раз- гледахме начина за създаване на изображение в тръби с електроста- тично фокусиране и електроста- тично отклонение на електронния лъч. Такива тръби наистина се из- 4 Телеризията ли ? . . 49
ползуват в осцилоскопите, но в те- левизията днес те се срещат само в приемници с малък екран. В телевизорите с екрани, имащи диагонал, по-голям от 20 см, се използуват изключително тръби с магнитно отклонение. В. — Трудно ще разбера как работят тези тръби. Йаистина из- вестно ми е, че електронът е отри- цателно заредена частица, поради което положително заредените те- ла като анода я привличат, докато отрицателно заредените я отблъ- скват. Не мога обаче да си пред- ставя как влияе на електрона магнитното поле. От електрическото поле към магнитното поле Н. — Твоите разсъждения важат само за електрон, който е в покой. Такъв електрон има отрицателен заряд и толкоз. Щом обаче елек- тронът започне да се движи, той създава около себе си магнитно поле. В. — Това е много интересно и съвсем ново за мене. Наистина зная, че електрическият ток, който тече по проводник, създава магнит- но поле, чиито силови линии обра- зуват концентрични кръгове око- ло проводника, но електронът...? Н. — Напразно се чудит. Какво в същност е електрическият ток, ако не поток от движещи се елек- трони ? В. — Имаш право. Например в една двуелектродна лампа. Маг- нитното поле не се създава от самия проводник, а от електроните, конто преминават през него. В края на краищата може да се каже, че навсякъде, където има движение на електрически заряди, се появява магнитно поле. Н. — Подобна зависимост съ- ществува също при електромагнит- ните вълни, конто представляват взаимно зависими електрическо поле и магнитно поле и се раз- пространяват със скоростта на светлината. В. — Това значи, че по своя път от катода през отвора на управляващия електрод и анодите чак до флуоресцентния екран, електронът е заобиколен от магнит- но поле,чийто център е той самият. Н. — Точно така. Силовите линии на електрическото поле излизат от електрона и се разпространяват на всички страни, при което посоките им са перпендикулярни на концен- тричните окръжности на силовите линии на магнитното поле, образу- вано от движещия се електрон. Трябва да ти обърна внимание и върху това, че винаги когато елек- трическото и магнитното поле въз- никват поради една и съща при- чина, силовите им линии във всички точки на пространството се преси- чат под прав ъгъл. Фиг. 31. Движещият се електрон има свое магнитно поле. Вляво е изобразен електрон, който се движи надолу под из- вестен наклон. Вдясно електронът се дви- жи по посока от листа към нас. Излиза- щите от електрона силови линии на всички посоки са перпендикулярни на концентрич- ните магнитни силови линии 50
Фиг. 32л. Едно и меняйте полюси на два по- стоянен магнита се отблъсват Фиг. 32. Разноименните полюси на два по- стоянен магнита се привличат Интимният живот на магнитните силови линии В — А какво ще се получи, ако имаме две Магнитки полета, поро- дени от различии причини? Н. — Ами че ти, Ванчо, сам зна- ет много добре какво ще стане, ако приближиш един до друг два магнита... В. — .. .те ще се привлекат вза- имно, ако полюсите им са разно- именни. Но ако доближим един до друг двата северни или двата южни полюса, магнитите ще се отблъснат. Същото важи и за електрическите заряди. Н. — От това може да се за- ключи, че успоредните Магнитки силови линии с една и съща посока се отблъскват, а успоредните Маг- нитки силови линии с противопо- ложни посоки се привличат. В. — Защо ми говорит за ус- поредни линии, когато в същност те са криви. Н. — Я не ставай толкова дреб- нав, Ванчо. Още повече, че ти раз- бра много добре какво искам да кажа. В. — Ама, разбира се, аз много добре разбрах, че твоите Магнитки силови линии са като хората: кол- кото по-малко се виждат, толкова повече се обичат. Ако обаче им се наложи да изминат част от пътя заедно, те веднага се скарват... Внимание, магнитното поле отклонява вертикално Н. — Щом досега всичко ти е така ясно, никак няма да ти е трудно да разберет как се осъще- ствява магнитното отклонение на електронния лъч. В. — Чакай да си помисля малко! Мисля, че е достатъчно да взема един постоянен подковообразен магнит и между неговите полюси да поставя телевизионната тръба. Тогава електроните ще почнат да минават през неговото магнитно поле. Н. — Мойте поздравления! И в коя посока според тебе ще бъдат отклонявани електроните под вли- янието на магнитното поле? 51
В. — Много просто, единият полюс ще ги привлича, а другият ще ги отблъсва. Н. — Ама че глупост!!! Как можа до изтърсиш такава безмис- лица. Виждаш ли колко е опасно да се правят аналогии, без да се разсъждава ? След като аз дебело подчертах, че електрическото и магнитното поле са перпендикулярни едно на друго във всичките им пре- сечни точки, ти трябваше да пораз- мислиш. В. — Да не искаш да ме убе- дит, че електронът ще бъде от- клонен в посока, перпендикулярна на посоката на магнитните силови линии ? Н. — Нищо не искам да те убеждавам. От тебе искам само да напрегнеш малко мозъчните си гън- ки и да разсъждаваш логично. За да ти станат по-ясни нещата, аз ще начертая нашата телевизионна тръба по не съвсем обикновен на- чин. Прерязваме балкона в мястото, където е поставен магнитът. След това гледаме откъм екрана по оста на балона и погледът ни достига от екрана до катода. Освен това за простота аз няма да чертая електродите. Малката точка в сре- дата на тръбата е един електрон, който се движи срещу нас, идвай- ки от дъното. В. — А сега, след като поста- вихме декорите и главното дей- ствуващо лице е на мястото си, действието може да започне. Н. — Ще наблюдаваме как ще си взаимодействуват две сили: от една страна, полето на магнита (успоредните силови линии) и от друга — полето на движещия се електрон (на чертежа то е дадено като пунктирана окръжност). По такъв начин ще си взаимодейству- ват тези две полета? В. — Вляво и вдясно нашата окръжност пресича успоредните силови линии на полето, създадено от подковообразния магнит, под ъгъл, който е почти прав. Ето защо на тези места те няма да си вза- имодействуват. Но горе и долу са налице прекрасни условия за проява на симпатия и антипатия. Горе посоката на линиите на двете по- лета е противоположна, следова- телно те ще се привличат. Долу, напротив, линиите са в една и съща посока,поради което се отблъскват. Н. — И какъв ще е резултатът от този сантиментален конфликт? В. — Дърпан нагоре и тласкан отдолу, електронът явно ще се отклони нагоре. Н. — Точно така. А ако проме- ним поляритета на магнита... В. — Електронът очевидно ще се отклони надолу. Да си признан, малко ми е чудно как едно хори- зонтално поле може да предизвика вертикално отклонение на елек- тронния поток. Но при това поло- жение завесата може да бъде спус- ната. Заслужените аплодисменти принадлежат на електрона. 52
Фиг. 33. Принцип на магнитното отклоне- ние Създаване на магнитни полета Н. — Ти, Ванчо, вече лесно ще се досетиш, че за да получим едно непрекъснато движение на свет- линната точка, ще трябва по под- ходящ начин постоянно да изме- няме големината и посоката на магнитното поле. Това обаче съв- сем не значи, че трябва да почнем да жонглираме с постоянни маг- нитя, направени като конски под- кови, само защото те носят щастие. В. Предполагай, че за целта се използуват електромагнити, т. е. бобини, през конто протича ток с необходимите за създаване на маг- нитното поле сила и посока. Н. — Това е точно така. И както при електростатичното отклонение са нужни две двойки плочи, и тук, за да се получи необходимого дви- жение на електронния поток под влиянието на магнитни полета, се предвиждат... Фиг. 34. Разположение на отклонителни бобини с ядра при електромагнитно откло- нение. Бобините, конто са поставени вер- ти кално, отклоняват в хоризонтално на- правление, а хоризонталните — във вер- тикално направление В. — ... две двойки електромаг- нити: една двойка, оста на която ще е ориентирана вертикално и която поради това ще отклонява електроните в хоризонтална посока (развивка по редовете), и друга двойка, оста на която ще е ориен- тирана хоризонтално и която ще отклонява електроните във верти- кална посока (преминаване от един ред на друг и от един кадър на ДРУ4 Н. — И това е точно така? Ванчо. Четирите бобини обикновено са разположени там, където конич- ната част на балона се съединява с цилиндричната. Фиг. 35. Бобини за хоризонтално откло- нение без ядра В. — Те със стоманено ядро ли са? Н- — Използуват се както „въз- душни“ бобини, така и бобини с яд- ро от високочестотно желязо — фе- рит. В първия случай бобините се навиват в правоъгълна форма, после се оформят така, че да прилепнат колкого се може по-плътно върху стъклото на балона. В. — Защо е необходимо това? Н. — За да се получи по-голяма концентрация на магнитния поток по пътя на електроните. При боби- ните с феритно ядро това се постига, като на ядрото се дава форма, която приляга колкото се може по-плътно към тръбата. Ванчо има една идея В. — Може да е глупаво, но аз се питам, щом като електроните 53
носят със себе си свое магнитно поле, дали не би могло да бъдат фокусирани освен с електронна леща, за която ти ми говори, но и с помощта на магнитно поле. Н. — Не, не е глупаво. Сега точно така и правят. Също както магнитното отклонение позволява да бъде опростена вътрешната конструкция на тръбата и ни спес- тява двете двойки отклонителни плочи, по същия начин и магнит- ното фокусиране опростява кон- струкцията, защото ни е достатъ- чен един единствен анод. Поради това електродната система отново добива простотата на триода. В. — Колкото повече от нами- ращите се в тръбата излишни еле- менти премахваме, толкова повече тя заслужава името вакуумна тръ- ба... Но нека да се върнем на моята идея. По какъв начни се осъществява една магнитна леща ? Н. — Такъв магнит или даже електромагнит трябва да създаде магнитно поле, силовите линии на което минават по оста на тръбата. За тази цел бобината му трябва да се постави около шийката на тръбата. В. — Допускам, че фокусиров- ката се извършва, като се променя силата на тока, протичаш през бобината. Н. — Съвършено правилно. И по- неже за целта е необходимо по- стоянно магнитно поле, електромаг- нитът лесно може да бъде заменен с постоянен магнит във формата Фиг. 36. Фокусираща бобина на цилиндър, обгръщащ шийката в мястото, където електроните из- лизат от анода. Полюсите на маг- нита са насочени по оста на лам- пата. Танцът на електроните В. — Колко целесъобразно е направено всичко това! По инту- иция се сещам, че в едно хомогенно магнитно поле, разположено по оста на лампата, електроните ще бъдат принудени да се концентрират в тънко снопче по самата ос. Всеки електрон, който би се отдалечил от тази ос, веднага ще бъде вър- нат от магнитното поле към правия път на порядъчните електрони. Н. — Твоята интуиция не те е излъгала. В действителност обаче явленията са много по-сложни. Да допуснем,че един електрон, намира щ се в хомогенно магнитно поле, се отклони от оста и поеме по посока надолу. По-добре ще разбереш това с практически пример. Изрежи си едно книжно кръгче, центърът на което ще представлява електрон, а периферията му — магнитна си- лова линия. Ако електронът се движи надолу, нашето кръгче ще се наведе. Горната и долната му част все още ще са перпендикулярни на силовите линии на полето, но дясната и лявата му част няма да сключват прав ъгъл със силовите линии. Следователно от едната страна електронът ще бъде при- вличан, а от другата отблъскван. В резултат на това... В. — ... електронът ще бъде отместен встрани. Удивително! С тези магнитни полета всичко про- тича съвсем неочаквано. Ами ако на електрона му скимне да тръгне наляво... Н. —... тогава същите разсъжде- ния ще ти покажат, че той ще бъде отправен нагоре. 54
Фиг. 37. Движение иа електрон във фоку- сиращо магнитно поле В. — После полето ще го из- тласка надясно и т. н. По този начин в края на краищата той ще описва окръжности около оста на тръбата. Какъв чуден и безкраен танц. Н. — Нищо подобно! Тъй като радиусът на описваните кръгове непрекъснато се намалява, кога- то електронът отново достигне оста, това движение ще преста- не. Това ще рече, че пътят, кой- то изминава електронът, за да достигне пак до оста, представлява спирала или още по-просто казано, той има формата на тирбушон. В. — Твоята магнитна фокуси- ровка много ми напомня побед- ните танци на индианците. Н. — Защо например? В. — Защото индианците, след като връзвали жертвата си за някой кол, почвали да танцуват около нея, описвайки все по-малки и по- малки кръгове, докато... Н. — ... докато в последний момент се случва нещо неочаквано и главата на неустрашимия изсле- доватал е спасена. Както виждаш, и аз съм чел нещо от Майн Рид. В. — Надявам се, че това са всичките особености на тръбите с електромагнитно отклонение иелек- тромагнитно фокусиране. Накъде с Йоните? Н. — За съжаление има още едно явление, което трябва да ти обясня и което е било твърде не- приятна изненада за конструкто- рите на първите катодни тръби. В. — Само, моля ти се, не каз- вай, че тръбите с електромагнитно отклонение вече не се използуват. Н. — Толкова далеко няма да отида, а и целта ми е друга. Трябва да се има пред вид, че на практика никога не може да се изчерпи всич- кият въздух от колбата на тръбата и в нея винаги остава значително количество газови молекули. В. — Ти твърдиш значи, че и при значителния вакуум в телеви- зионное тръби все още остават газови молекули? Н. — Трудно може да се получи по-добър вакуум от 10 7 мм жива- чен стълб. Това означава, че нор- малното атмосферно налягане се намалява само с 1О10 пъти. В. — Разбира се. При нормално атмосферно налягане в 1 см3 има около 1019 газови молекули, така че и след изчерпване на въздуха в тръбата все още остават 109 моле- кули на 1 см3, т. е. един милиард молекули. Н. — Ето, виждаш ли. Тези молекули се йонизират от проти- чащия електронен поток, като по 55
този начин се ^превръщат в отри- цателни йони. Йоните от своя стра- на подобно на електроните се ускоряват от високото напрежение и падат върху екрана. В. — На кое място ? Н. — Точно там е лошото; при системите с електромагнитно откло- нение газовите молекули се откло- няват твърде малко, тъй като са около 2000 пъти по-тежки от елек- троните. В. — Но ако не се отклонят, в средата на екрана ще се появи за постоянно едно светло петно?! Н. — И това петно за кратко време ще разруши флуоресцира- щата материя, така че след време върху телевизионното изображение ще се появи тъмно петно. В. — Неотдавна говорихме за алуминиев пласт върху вътрешната стена на тръбата. Не може ли този пласт да се използува като защита против разрушителния ефект на Йоните? Н. — Точно затова в тръбите с алуминизиран екран не трябва да се страхуваме от възникване на йонно петно, както се нарича това явление. В. — Така че би било добре, ако всички тръби се правят с алу- минизиран екран. Н. — Не забравяй, че производ- ството на телевизионни тръби с алуминизиран екран е много по- трудно от производството на оби- кновените тръби. Затова все още се произвеждат много неалумини- зирани тръби. За защита на екра- ните на тези тръби против йонното петно те имат така наречения йо- нен уловител. В. — Това сигурно е нещо по- добно на капан за мишки, само че тук става въпрос за ловене на йони. Н. — Това не бих могъл да твър- -<2Л------, i / Фиг. 38. Две конструкции на йонен уло- вител: горе — наклонена система с едно магнитно поле; долу — хоризонтално раз- положен електронен прожектор с двойно магнитно поле. Полетата и в двата случая се създават от постоянни магнити. Пътят на електрониия лъч е точкуван, а пътят на Йоните — защрихован дя, нито бих те съветвал да при- мамваш Йоните в капан, в който си поставил късче сланина за при- мамка. В този уловител използу- ваме обстоятелството, че електри- ческото поле действува еднакво на Йоните и на електроните без оглед на техните тегла. Напротив, магнитното поле, както вече ти казах, има сили да отклони само електроните. В. — Почакай, аз мисля, че най- напред електроните и Йоните ще имат общ път, чиято посока сключ- на известен ъгъл с оста на тръ- бата, след което магнитното поле ще върне електроните в правия път, а Йоните ще продължат пътя си и няма да падат върху екрана. Н. — Правилно. Необходимото магнитно поле се създава от ма- лък постоянен магнит. При кон- струкцията на йонните уловители се използуват различии решения; всички обаче имат в основата си този принцип. 56
Проблемы на чувствителността В. — Сега, след като ти ми раз- кри анатомията, физиологията и терапиятана телевизионните тръби, аз ще се помъча да съпоставя предимствата и недостатъците на електростатичните и електромагнит- ните системи. Вярно е, че тръбите с магнитно отклонение и фокусиров- ка се произвеждат по-лесно. На мене обаче ми се струва много по- лесно дасесъздадат електрически полета чрез използуване на прости напрежения, отколкото да се про- пускат токове през бобините на електромагнитите, тъй като тук ще е необходима известна мощност, което е свързано с разход на по- вече енергия. Н. — На пръв поглед изглежда, Като че ли си прав. В действител- ност обаче твоите разсъждения са верни само по отношение на теле- визионни тръби с малък диагонал, докъм 20 см. Защото ти изпус- каш пред вид фактора чувствител- ност. В. — Не виждам каква връзка могат да имат тук чувствата. . . Н. — Не, тук не става дума за чувства, а за чувствителност на отклонението, представляваща ве- личина, която показва с колко ми- лиметра се отмества светлинната точка по флуоресциращия екран на дадена тръба, когато приложе- ното на отклонйтелните плочи напрежение се промени с 1 волт или когато магнитното отклонител- но поле на електромагнита се из- мени с 1 гаус. В. — Така че, ако добре съм разбрал, една тръба е толкова по- чувствителна, колкото повече се отклонява електронният лъч при дадено отклонително напрежение или ток. Н. — Точно така. Това можем да изразим и по друг начин: кол- кото по-чувствителна е тръбата, толкова по-ниско напрежение или по-слаб ток при електромагнитно- то отклонение са необходими за получаване на определено откло- нение. В. — А от какво зависи чувстви- телността на тръбите с електроста- тично отклонение на лъча? Н. — В телевизионната тръба светлинната точка се отклонява толкова повече, колкото по-дълго време електроните са подложени на влиянието на отклонителното поле. Следователно колкото откло- нителните плочи са по-дълги, тол- кова чувствителността е по-голяма. Освен това колкото плочите са по-близо една до друга, толкова чувствителността е по-голяма, защо- то силата на полете е по-голяма. В. — От това следва, че могат да се изработят тръби с много голяма чувствителност, като пло- чите се направят много дълги и разстоянието между тях се сведе до минимум. Н. — По този път далеко не може да се отиде, зашото и при съвсем малко отклонение електрон- ният лъч би докоснал плочите. Освен това трябва да допълня, че при увеличаване на скоростта на електроните отклонението става по- трудно. В. — Това е съвсем нормално. Колкото по-силна е водната струя, излизаща от маркуча, толкова по- слабо е влиянието на полето на земното притегляне и по-далече ще достигне водата. Н. — Допълни още, че скоростта на електроните зависи от напреже- нието на последний анод. Щом то се повиши, чувствителността на тръбата намалява пропорционално. Това е извънредно важно. В. — Ще се опитам да напиша една формула, според която чувстви- телността 5 е право пропорционална 57
на дължината I на плочите и обрат- но пропорционална на разстояние- то d помежду им и на анодното напрежение U. Н. — Отлично! В твоята форму- ла липсва само разстоянието L ме- жду отклонителните плочи и екра- на, защото, разбира се, чувствител- ността се увеличава с увеличаване на разстоянието, тъй като при един и същ ъгъл на отклонение преме- стването на светлинната точка е толкова по-голя мо, колкото екра- нът е по-отдалечен. В. — Това е съвсем очевидно. А при магнитното отклонение ? Н. — И при него имаме горе- долу същото. Чувствителността и тук е пропорционална на дължина- та I на отклонителното поле, през което преминават електроните. и на разстоянието L между боби- ните и екрана. При повишаване на анодното напрежение U чувствител- ността се намалява, само че по-бав- но, отколкото при електростатич- ното отклонение. Тук чувствител- ността е обратно пропорционална на квадратния корен на анодното напрежение. В. — Или, казано с други думи, когато напрежението се повиши 4 пъти, чувствителността се намаля« ва само 2 пъти. Н. — Ако продължаваш в същия дух, ти скоро ще обереш славата на так ива математици като Лайб- ниц и Нютон. В. — Благодаря за комплимента. Само че от това не ми става по- ясно защо именно във връзка с повишаване на чувствителността на телевизионните тръби предпочи- тат електромагнитното отклонение? Н. — Нека вземем конкретен пример. Да приемем, че имаме тръ- ба с електростатично отклонение с диаметър на екрана 16 см и об- ща дължина 55 см. Приложеното на вторая анод напрежение е 2500 вол- та, а чувствителността 0,3 мм/волт. За да се получи отклонение, равно на целия диаметър на екрана, тря- бва да приложим на отклонителни- те плочи напрежение 160 : 0,3=533 волта. Да предположим също така, че с помощта на магическа пръчка всичките тия стойности изведнъж се удвоят. Ще имаме следовател- но тръба с диаметър на ^ркрана 58
32 см и дължина ПО см, което е благоприятно.. . В. — . . . което, от друга страна, никак не е практично. Н. — Засега нека отминем въ- проса за непрактичността на този размер. Не виждаш ли други не- удобства ? В. — Откровено казано, не. За- щото чувствителността се увелича- ва пропорционално. Наистина дъл- жината на плочите е удвоена, но и разстоянието между тях е удвое- но, така че се получава равнове- сие между из го дата и неизгодата, нещо като мач, завършил 0:0. Но поради това, че разстоянието между плочите и екрана е също удвоено, чувствителността трябва също да се умножи по две. Така че със същи- те 533 волта ние ще накараме светлинната точка да обходи екран, чийто диаметър е двойно по-голям. Виждаш, че нищо не се е променило. Н. — Имаш право, Ванчо. Само че ти съвсем забравяш, че като удвоихме диаметъра на екрана, ние учетворихме неговата повърхност. Вследствие на това неговата яркост ще бъде четири пъти по-малка, тъй като ще го бомбардираме със същия електронен прожектор, без да увеличаваме скоростта на елек- троните. Така че светлинният по- ток сега ще се окаже недостатъчен, защото ще трябва да бъде разпре- делен върху четири пъти по-голяма повърхност. В. — Как да си помогнем в то- зи случай? Н. — Ще трябва да увеличим и анодното напрежение. При напре- жение 10 000 в ние ще получим първоначалната яркост на един квадратен сантиметър от повърх- ността на екрана. В. — Добре, но ако увеличим напрежението на последний анод 4 пъти, чувствителността ще се мама ла 4 пъти. Н. — Точно в това се състои трагедията. Значи, за да получим отклонение, с което да обходим целия екран, ще ни е необходимо твърде високо напрежение — по- не 2132 волта! В. — А при магнитното отклоне- ние положението не е ли по-бла- гоприятно ? Н. — Ама, разбира. се, защото при него, за да получим същата яркост на изображението, ще тряб- ва да увеличим анодното напре- жение 4 пъти. Само че чувствител- ността, както ти сам каза преди мал- ко, се намалява само два пъти. Сле- дователно увеличението на мощ- ността, необходима за отклонение- то, остава в приемливи граници. Н. — Значи, да живее магнитно- то поле! Само че с това въпросът за неудобния размер на телеви- зионната тръба не се разрешава. Н. — Това не ни засяга, защо- то ограничението на отклонителния ъгъл на 20° от двете страни на Фиг. 39. Съвременен кинескоп с електро- магнитно отклонение (с отклонителен ъгъл 2 X 55°=110°)и кинескоп с удължен балон 59
оста важи само за тръбите с елек- тростатично отклонение. При елек- тромагнитните системи електрон- ният лъч може да се откло- ни значително повече, а общата дължина на тръбите да се нама- ли. Напоследък се изработват тръ- би с отклонение 55° от двете стра- ни на оста, или общо 110°. В. — Ето защо, бате Науме, трябва да станем членове на СПРИ- ТЕЛТРЪБМАГОТ. Н. — Това някаква нова органи- зация ли е? В. — Това е „Съюз на привър- жениците на телевизионните тръби с магнитно отклонение". . . Н. — Както виждам, Ванчо, за днес това е напълно достатъчно. Довиждане до следващия разговор 1
Пети разговор ТРИОИИ ЗА НАРЯЗВАНЕ НА БРЕМЕТО В миналия разговор Наум и Ванчо разгледаха телевизионните тръби с електро- статично и електромагнитно отклонение и дойдоха до заключение, че по-подхо- дящи за телевизията са тръбите с електромагнитно отклонение. Днес нашите приятели ще поговорят за това, как се създават токове и напрежения с трио- нообразна форма, каквито са необходими за отклонение на електронния лъч. Зъби на трион Наум Какво става днес с тебе, Ванчо, Защо имаш толкова важна и при това присторено скромна физиономия ? Ванчо ~ О, нищо особено. Про- сто имам намерение да зарегистри- рам един патент. Н. — Сигурно си направил ня- какво сензационно откритие ? Дали ще е нескромно, ако те запитам в коя именно облает се е проявила твоята гениалност? В. — Я не се подигравай с мен! Съмняваш ли се, че моята идея се отнася до телевизията ? Откакто с тебе поведохме разговор по въпросите на телевизията, аз все повече и повече се встрастявам в тази техника. Но тъй като ти ми разясняваш нещата сравнително бавно, виждам се принуден сам да търся разрешение на проблеми- те, конто ме вълнуват. По такъв начин аз изобретих моя ротационен отклонител. Н. — Това трябва да е нещо съвсем ново, защото, да си кажа право, досега не съм чувал да се говори за подобно устройство. В. — Аз, бате Науме, имам аб- солютно доверие в тебе, затова ще ти изложа моята идея, разбира се, ако запазиш абсолютна тайна. От- както ти ме запозна с анатомията и физиологията на телевизионните тръби, аз дълго размишлявах вър- ху това, по какъв начин трябва да се движи светлинната точка, за да може да чертае отделните редове при развивката. Н. — Ние вече позасегнахме този въпрос в края на нашия трети разговор, след като бяхме разгле- дали тръбите с електростатично отклонение. В. — Така е, спомням си. Тогава казахме, че на плочите за хори- зонтално отклонение трябва да се приложи напрежение, което мени прогресивно своята стойност от отрицателна в положителна, като по този начин принуждава светлин- ната точка да се премества с рав- номерна скорост отляво надясно. След това, за да накараме свет- линната точка да се завърне много бързо пак вляво, трябва светкавич- но да променим положителното напрежение в отрицателно. По този начин развиваме първйя ред. След това цялата тази история започва отново. Н. — Би ли могъл да изобразиш графически формата на напреже- нието, което е необходимо за раз- вивка на редовете ? В. •— Нищо по-лесно от това. Преминаването от отрицагелно на- 61
Фиг. 40. Основна крива на отклонится ней о напрежение прежение към положително трябва да става равномерно, с постоянна скорост, за да може светлинната точка да се премества също така с постоянна скорост. Ето защо в моята графика (фиг. 40) аз го пред- ставим като права линия, отиваща от —U до 4- U за време 7, равно на времетраенето на един ред. По- сле с една отвесна права е пока- зана мигновената промяна на на- прежението от -\-U на —Ц което предизвиква завръщането на свет- линната точка в началото на след- ващия ред. И после всичко се повтаря периодично. Н. — Формата на графиката, която чертаеш, не ти ли напомни нещо? В. — Д, прилича на зъбите на трион. Н. — Съвсем правилно! Затова такова напрежение се нарича т р и- онообразно. В. —- Предполагай, че за теле- визионните тръби с магнитно от- клонение е необходимо напреже- ние със същата форма. Н. — Не си се излъгал. В. — Предполагай освен това, че същото трионообразно напреже- ние (или същия трионообразен ток) се употребява и за отклонение на светлинната точка във вертикална посока. Само че честотата ще бъде много по-малка, защото тук става въпрос за броя на кадрите (или при презредовата развивка за броя на полукадрите) в секунда. Ванчовият ротационен отклони- тел Н. — Забелязвам с много голямо удоволствие, че ти си размишля- вал дълбоко по този въпрос. Само че от всичко това, което ми каза, не можах да разбера принципа на твоя ротационен отклонител. В. — Тъкмо се канех да ти го обясня. Устройството, което имам честта да ти представя (фиг. 41), е генератор за получаване на трио- нообразно напрежение, необходимо за хоризонталното и вергикалното отклонение. В основата си той се състои от един цилиндър от изо- лационен материал, върху който е поставена намотка от съпротиви- телна жица. В центъра на цилин- дъра има ос, която се върти. Към оста е прикрепен плъзгач, който се плъзга по съпротивителната жи- ца, разположена върху вътрешната страна на цилиндъра. 62
Pedote Фиг. 41. Схема на ротааионен отклоните.! Н. — Мой мили приятелю, това, което ти ми описваш с такава жар, удивително прилича на най-обик- новен потенциометър, каквито се използуват във всички радиопри- емници. В. — Позна! Наистина, моят от- клонится е потенциометър, който се отличава от обикновените по- тенциометри само по това, че му липсват ограничители. Това позво- лява на плъзгача да се върти в една и съща посока до безкрайност. Н. — И как действува тази твоя машина? В. — Сега ще видиш, бате На- уме. Ти още не си разбрал, че към двата края на съпротивителната жица свързвам една батерия. Така при всяко превъртане плъзгачът преминава постепенно от крайно отрицателното напрежение до край- но положителното, след това за един миг той пак ще се върне на крайно отрицателното напрежение и така нататък. По такъв начин това непрекъснато се повтаря. Слабостите на механизмите Н. — Поздравлявам те затвоята досетливост. Наистина, не си го измислил лошо. Аз дори смятам, че твоят апарат е много удобен за демонстриране на получаването на трионообразно напрежение в курсовете за изучаване на радио- техника. В. — Моля те, не ме прекъсвай, защото не съм свършил още сво- его обяснение. Предвиждам и едно двигателче, което да върти откло- нителя със скорост 50 оборота в секунда, така че със същата ско- рост ще отклонявам светлинната точка във вертикална посока, кол- кото е необходимо за междуре- довата развивка. Чрез една пре- давка получавам необходимите обо- роти в секунда за един втори ро- тационен отклонится, с който ще командувам хоризонталното откло- нение. Н. — На теория това е прекра- сно. Само че даваш ли си сметка каква скорост ще достигне твоят отклонител за редовете? В. — Не е трудно да се изчи- сли. 625 реда, конто по стандарт има нашата телевизия, ще бъдат „опипани“ 25 пъти в секунда, сле- дователно получаваме 625 X 25 = = 15 625 оборота в секунда. Н. — Боя се, че никакъв плъз- гач на света не би могъл да устои на центробежната сила, която би се получила при такова въртеливо движение. Да не говорим за из- 63
вънредно бързото износване на съпротивителната жица на твоя потенциометър. В, — Вярно бе, за това хич не съм и помислил!... Механизмът ми явно пропадна. Обзалагам се, че ти ще ме накараш да хвърля мой- те отклонители в кошчето за от- падъци и да ги заменя с нова от- клонителна система, която да е 100% електронна. Н- — Това бих ти препоръчал, но все пак твоето устройство, тъй както си го измислил, намира при- ложение в някои радарни апарати за бавно снимане. За честотите и скоростите, с конто работи теле- визията, само електроните са до- статъчно бързи и отговарят на всички изисквания. Не забравяй, че в един кадър с широчина 25 см при развивка 625 реда светлинната точка трябва да премине напреди назад всеки ред 15 625 пъти в се- кунда. Това дава 50 см на ред или общо 7,8 км в секунда. С такава скорост електронният лъч би оби- колил земното кълбо по екватора за около един час и половина и скоростта му е почти равна на скоростта на изкуствените спът- ници на земята. Н. — В същност в кип-генера- торите, както още наричат генера- торите на трионообразно напреже- ние, радиолампите играят само второстепенна роля. В. — Какво особено название! Да не би да произлиза от това, че напрежението, което се гюлу- чава, нараства и набъбва, докато най-сетне „кипне" и се прекатури ? Н. — Може би, обаче ние на- истина се нуждаем от линейни на- прежения като тия, който ти преди малко начерта. В. — Генераторът на трионо- образно напрежение да не е нещо като пясъчните часовничета, с ко- нто някои домакини отчитат вре- мето за сваряване на яйцата. Раз- ликата се състои само в това, че песъчинките са заменени с елек- трони. Н. — Сравнението не е лошо. Както нивото на пясъка в долната половина на часовничето се пови- шава дотогава, докато в нея из- тече всичкият пясък, след което за един миг домакинята обръща часовничето с горната част надолу и отдолу изведнъж се оказва пра- зната половина, така и при гене- ратора на трионообразно напреже- ние токът зарежда кондензатора, след което той изведнъж се из- празва. После целият цикъл за- почва отново. В. — Значи, ако добре съм те разбрал, кондензаторът е най-важ- ната съставна част на един гене- ратор на трионообразно напреже- ние. Ами как се постига изпраз- ването му да става много по- бързо^ отколкото зареждането му ? Електронното пясъчно часовниче В. — Значи напред диоди, три- оди, пентоди и всякакви други „оди“! Ходом марш, вий електрон- ни батальони! Фиг. 42. Принципна схема на генератор на трионообразно напрежение 64
н. — Зареждането му се из- вършва през съпротивление с много голяма стойност, а изпраз- ването му — през много малко съпротивление. Представи си, Ван- чо, че имаме един източник на по- стоянно напрежение, който е свър- зан с кондензатора С през съпро- тивлението /? (фиг. 42). В момента, когато затворит този токов кръг, през него ще протече ток, който ще се стреми да зареди конденза- тора, т. е. да създаде между не- говите плочи такава потенциална разлика, каквато има между кле- мите на източника на напрежение. Това зареждане обаче се извършва сравнително бавно, защото съпро- тивлението R ограничава силата на тока. В. — На мене ми се струва, че този кръг прилича на един голям съд с вода 17, свързан чрез тяс- ната тръба R с друг много по- малък съд. Съдът С не се напъл- ва изведнъж, понеже тръбата R ограничава дебита на водата. Н. — Твоето сравнение е толко- ва по-вярно, колкото съдът-източ- ник U е по-голям в сравнение с пълнещия се съд С. При напълва- нето на С нивото на U не трябва да спада забележимо, тъй както при зареждането на кондензатора напрежението на източника не спада. В. — Аз мисля, че времето за зареждане зависи не само от съ- противлението /?, но й от капаци- тета на кондензатора С. Колкото капацитетът е по-голям, толкова повече електрони са нужни за за- реждането на кондензатора. И в моето хидравлично устройство кол- кото обемът на С е по-голям, тол- кова повече време е необходимо вливащата се в него вода да до- статке нивото на U. Н. — Ето защо произведението от съпротивлението R и капаци- Фиг. 43. Нивото на пясъка в долната половина на пясъчния часовник се по- вишава бавно, докато тя се напълни, след което моментално преобръшаме часовника на 180° 5 Телевизията ли ?... 65
тета С се нарича времеконстан- та на кръга. Ако изразим R в омове, а С — във фаради, вре- меконстантата се получава в се- кунди. Времеконстантата показва колко време е необходимо, за да може напрежението на плочите на кондензатора да достигне около 2/3 от напрежението на източника €7, или по-точно 1->=1мШ-“т=0’632 (вместо 0,666) от същото напре- жение. В. — Това ще рече, че съпро- тивление 10 000 ома и конденза- тор с капацитет 2 микрофарада имат ' времеконстанта 20 000 се- кунди. • Н. — Леле, Ванчо, какъв позор! Та нали 1 микрофарад е един ми- лион пъти по-малък от 1 фарад? Така че времеконстантата на на- шия кръг е равна на 2.10 000 ппо Тббообс = °’02 секУнди- В. — Прощавай, моля ти се, за тази малка грешка... Сега вече се досещам, че за да предизвикаме мигновено изпразване, трябва да включим към кондензатора незна- чително съпротивление. Н. — На практика това може да стане, като натиснем ключа И В. — А в моя хидравличен мо- дел, като изпразним С с помощта на водния кран V, който осигу- рява голям дебит. Н. — Твоята аналогия е все още валидна. Една безкрайна история В. — Аз все още мисля за тво- ята времеконстанта. Щом като тя показва времето за зареждане на кондензатора на две трети от на- прежението, времето за пълното зареждане трябва да е по-голимо с още една трета. В примера, кой- 66
то разгледахме, времеконстантата беше равна на 0,02 секунди, еле- дователно кондензаторът ще бъде зареден напълно за 0,03 секунди. Н. — Грешка’Грама дна грешка! Трябва да знаеш, Ванчо, че кон- дензаторът в действителност ни- кога не може да се зареди напълно. В. — Ти какво, на подбив ли ме вземаш ? Не виждам защо след известно време напрежението на кондензатора С да не може да до- стигне стойността на напрежение- то на източника t7? Н. — Тогава запомни добре, че ако никой се заеме да поправи библейската история за сътворе- нието на света съгласно схваща- нето на модерната физика, истори- ята ше започва така: „В началото бог създаде електрона и протона. После, след като евършил това- онова, на седмия ден той създаде закона на Ом и нареди от този ден всичко, което се върши и ста- ва в тази облает, да се подчинява на този закон". В. — За съжаление още не мога да видя каква връзка има твоята история със зареждането на кон- дензатора. Очевидно зареждащият ток ще трябва да се подчини на закона на Ом. Само че... Н. — Как ти се струва, този ток константен ли е ? 67
В. — Щом като напрежението на източника U, съпротивлението R и капацитетът на кондензатора С са постоянни, няма никаква при- чина токът да променя силата си. И. —- И все пак причина има. Кое тласка електроните през съпро- тивлението R към плочите на кон- дензатора ? В. — Разликата между потен- циалит-е на плочите на конденза- тора и напрежението на източника. Н. — В началото на зареждане- то тази потенциална разлика е равна на напрежението на самия източник U. Веднага след това, когато известен брой електрони са преминали върху горната плочана кондензатора, потенциалната раз- лика се намалява. И колкото по- вече продължава зареждането, толкова тази потенциална разлика се намалява. А какво става в това време със силата на тока? В. — Разбира се, и тя също се намалява. Колкото кондензаторът повече се зарежда, толкова по-на- татъшното зареждане става по- бавно. Фиг. 44. Експоненциалната крива, по ко- ято се повишава напрежението на конден- затора. За всяка единица от време напре- жението се повишава с една и съща част от стойността, която остава до пълното зареждане Н. — Нека да приемем, че на- шият източник има напрежение 100 волта. Ако времеконстантата е равна на 0,02 секунди в края на това време, напрежението на пло- чите на кондензатора ще бъде 63 волта. Ако направим измерването след още 0,02 секунди, напреже- нието ще се повиши отново с 2/3 от разликата между 100 и 63 волта. Ние следователно ще измерим око- ло 89 волта. След още 0,02 секун- ди напрежението ще бъде около 97 волта и т. н. В. — Тя тая работа край няма! Във всеки интервал от време напреже- нието на кондензатора ще нараства само с част от онова напрежение, което му липсва, за да достигне напрежението на източника, така че пълното напрежение никога няма да се достигне. За да протича зареждаш ток, необходимо е кон- дензаторът да не е напълно зареден. А пък ако го заредим докрай, не трябва да има зареждащ ток. Това прилича на омагьосан кръг! Н.—-Да,миличък. Зареждането на кондензатора никога не завършва напълно. Векове минават, генерации се сменят, държави възникват и загиват, хората летят до луната и по-нататък, а кондензаторът все пак си остава ненапълно зареден. В. — Сигурно и моят резервоар С няма никога да се напълни с вода до нивото на резервоара 6/. Защо- то, за да се влива в резервоара С вода, необходимо е да има разли- ка между нивата. Н. — По-добре е да не прекаля- ваме с обобщенията. Ето кривата (фиг. 44), която илюстрира закона за изменение на напрежението на кондензатор, който се зарежда. Наричат я експоненциална крива. Впрочем кривата на разреж- дането е също експоненциална. В. — Само че напрежения с така изкривена форма едва ли могат да 68
ни послужат за командуване на отклонението на електронния лъч. На нас ни е нужно линейно изме- нение на напрежението, което гра- фически се изразява с права линия, а не с такива експоненциални криви. Н. — Чисто теоретически ти си прав. Но на практика тези криви все пак се използуват при поло- жение, че вземем само малки части от тях, конто са приблизително праволинейни. В. — Подобно на малката част от земната повърхност, която на- шият поглед обхваща и която ни се струва равна, макар че земята е заоблена. Н. — Нещо повече, липсата на линейност в енераторите на трио- нообразно напрежение може да се отстрани чрез подходяща корекция на напрежението. Електронният прекъсвач В. — От всичко това ми стана ясно, че генераторът на трионооб- разно напрежение е твърде просто устройство. Източникът на напре- жение, кондензаторът и съпротив- лението са елементи, който чозна- вам много добре. Единственото, което донякъде ме безпокои, е прекъсвачът. Как мислиш да го от- варят и затваряш за толкова крат- ко време 15 625 пъти в секунда ? — Н. Ти, разбира се, не допус- каш, че този' прекъсвач може да бъде някакво механическо устрой- ство. .. В, — Не, разбира се. Нали ние взехме решение да използуваме електрониката навсякъде. Обаче я ми кажи каква електронна лампа би изпълнила тази необикновена задача ? Н. — Този път няма дй бъде вакуумна, а напълнена с газ. В най-простия случай тя е неонова. В. — Една от онези светещи тръби, каквато тия дни строших, защото създаваше много паразитки смущения? Това е невъзможно! Н. — Неоновата лампа или глим- лампата, която ще използуваме, спада към същото семейство. Само че в нашия случай тя е един малък стъклен балон с два елек- трод а във вид на кръгли плочки, спирала или цилиндър. Лампата е на- пълнена с неон при ниско налягане. В. — Без жичка за отопление ? Н. — Без, Ванчо. Впрочем ние неотдавна вече имахме случая да поставим такава една глим-лампа зад диска на Нипков. Тя също нямаше никаква жичка. Нашата глим-лампа се запалва, когато на- прежението между двата електрода достигне определена стойност, на- речена напрежение на запал- ване. В този момент отделни молекули на газа се разделят на положителни йони и отрицателни електрони, който, движейки се към електродите с противоположен по- ляритет, създават електрически ток. Пространството между електро- дите следователно става проводимо. За да спре йонизацията, необходи- мо е да се намали напрежението под определена стойност. Обикно- вените глим-лампи имат напрежение на запалване ПО волта. За да угасне лампата, напрежението тряб- ва да с намали на 80 волта. 69
Фиг. 45. Схема на генератор на трионо- образно напрежение с глим-лампа В. — И как ще използуваш тази глим-лампа в ролята на автомати- чен прекъсвач? Н. — Съвсем просто, като я свържа на мястото на прекъсвача V. В. — Защо в схемата си защри- ховал лицето на неоновата лампа? Н. — За да покажа, че лампата е напълнена с газ. В. — Струва ми се, че се сещам какво става. Напрежението на из- точника U без съмнение е по-висо- ко от напрежението на запалване на неоновата лампа. Докато нап- режението на кондензатора не е •стигнало стойността на напреже- нието на запалване, зареждането на кондензатора се извършва нор- мално. Обаче в момента, когато напрежението на кондензатора до- стигне тази стойност, лампата се запалва, става проводима и кон- дензаторът бързо се изпразва. Ко- гато напрежението спадне на стой- ност, при която йонизацията изчезва, изпразването престава, конденза- торът започва да се зарежда отново и така нататък. Н. — Поздравявам те! Твоето обяснение е чудесно. Ти виждаш значи, че при лампата, която взех- ме за пример, напрежението се колебае между 110 волта и 80 вол- та, така че амплитудата на трионо- образното напрежение е 30 волта. Що се отнася до честотата, тя се нагласява чрез подходяще оразме- ряване на съпротивлението и на кондензатора. В. — Предполагам, че всеки теле- визионен приемник има два неонови осцилатора — един за хоризонтал- ното и един за вертикалното от- клонение. Фиг. 46. Крива, по която се измени на- прежението на генератор на трионообраз- но напрежение с глим-лампа. Напрежени- ето между електродите на глим-лампата, достигайки стойността U3an> намалява ряз- ко до стойността U?ac, след което отново се повишава бавно до стойността U3an Н. — Не, Ванчо. В телевизията никога не се използуват неонови осцилатори. В. — Жалко, те са толкова ху: бави и прости. Н. — Не се отчайвай, следващия път ще си поговорим за много по-добри генератори. 70
Шести разговор ГЕНЕРАТОРИ НА ТРИОНООБРАЗНО НАПРЕЖЕНИЕ В последний разговор Наум и Ванчо разгледаха начините за получаване на трио- нообразно напрежение. Оказа се, че ротационният отклонител, изнамерен от Ванчо, не може да свърши работа. По-нататък нашите приятели си обясниха най-важните свойства на електронните генератори на трионообразни импулси, като например генератора с неонова лампа. Обаче и това устройство ие се из- ползува, понеже съществуват електронни схеми, даващи възможно^т за лесно стабилизиране и синхронизиране. В днешния разговор нашите приятели ще поговорят за новите начини, конто се използуват за линеаризация на триоио- образните импулси. Изложението е илюстрирано със схема с тиратрон. Ванчо пише на Наум Драги бате Науме, Всяко търпение има граници. При последний наш разговор моето тър- пение се изчерпа напълно. Със своето иронично държание ти направо ме обиждаш. Колко пъти, след като си ми обяснил подробно някакво устройство, ти в края на краищата заявяваш, че то вече не намира приложение в теле- визията. Така беше при механи- ческите системи за предаване на изображения и при телевизионните тръби с електростатично отклоне- ние. И като венец на всичко ти много любезно ми разясни действие- то на генераторите на трионооб- разно напрежение с неонови лампи, който — както накрая благоволи да ми заявиш — никога не са се използували. При това положение какъв сми- съл има да продължаваме ? Така че не се учудвай, че няма да ме видиш в уговорения час. Твой много наскърбен Ванчо Наум отговаря на Ванчо Мили мой Ванчо, От писмото ти се вижда, че без да искам, съм те обидил. Много съжалявам за това. Но ти грешиш, като ми приписваш намерението да се подигравам с теб. Вярно е, че ти опйсах устрой- ства, който вече не се използуват или никога не са били използувани в телевизията. Но постъпвайки така, аз не съм ти губил времето нап- разно, защото разглеждането на тяхното действие ще допринесе твърде много за разбирането на много по-сложните устройства. В частност такъв е случаят с генератора на трионообразно на- прежение с неонова лампа. С него действително днес не си служат поради обстоятелството, че той произвежда недостатъчно право- линейни трионообразни напрежения, чиято амплитуда не може да се регулира по наша воля. Освен това този генератор мъчно се синхро- низира. И все пак аз имах съображения, когато разгледах с теб тази проста 71
схема. Това ни позволи лесно да разнищим принципното действие на всички генератори, в конто се използува зареждането на крнден- затор през съпротивление. Може да се каже, че всички тези устройства се състоят от три оснрвни части: 1. Зареждащ кръг. (В на- шия случай: източник на високо напрежение, съпротивление, през което протича зареждащият ток, и кондензатор, който поема заряда.) 2. П р е к ъ с в а ч, който определи момента на започване и момента на преустановяване на изпразва- нето. (Това е неоновата лампа, която изпълнява тази функция благода- рение на явлението ионизация.) 3. И накрая разреждащ кръг. (В разгледаната схема той минава през същата неонова лампа, чието съпротивление, докато трае йонизацията, е малко, поради което позволява бързо разреждане.) Сега, след като ти разгледа дей- ствието на най-простия генератор на трионообразно напрежение, няма да срешнеш никаква трудност при разбирането на далеч по-сложни устройства. Какво например би ка- зал, ако между катода и анода на една изпълнена с газ лампа поста- вим една решетка?... Надявам се на скоро виждане. И недей се сърди на твоя приятел Наум Тиратрон=триод е газ Н. — Много съм доволен, че те виждам отново, драги ми Ванчо. В. — Нима можех да устоя на изкушението и да не лапна въди- цата с твоя неонов триод ? Защото на мене ми се струва, че той би трябвало да бъде наречен така. Н. — Както искаш. Но нормално название™ на един триод, напъл- нен с инертен газ (неон, аргон или Фиг. 47. Проста схема на генератор с ти- ратрон хелий) с ниско налягане, е тира- трон. В. — Ти да не си решил, както беше при вакуумните лампи, да ме запознаеш с развитието на ггзона- пълнените лампи, като захванеш от диода и стигнеш до октода? Н. — Няма такава опасност. Трите електрода на тиратрона са напълно достатъчни, за да бъде той един прекрасен ключ, какъвто тряб- ва да има всеки генератор на трио- нообразно напрежение. Съще- ствуват и тиратрони-тетроди. но за тях тук няма да говорим. В. — Така те харесвам... Ами как се свързва тиратронът в схе- мата? Както неоновата лампа ли? Н. — Ето ти цялата схема. Как- то виждаш, тя не се различава много от схемата, в която изпол- зувахме неоновата лампа. Тук преди всичко виждаме зареждащия кръгг в който кондензаторът С е свър- зан с яолюсите на източника на високо напрежение през съпротив- лението R В. — Защо съпротивлението е свързано между кондензатора и от- рицателния полюс, а не между кон- дензатора и положителния полюс? Н. — Защото с това по същество нищо не се изменя. Кондензаторът и съпротивлението са свързани 72
последователно. При това няма ни- какво значение дали кондензаторът ще бъде свързан пред съпротивле- нието или обратно. Ако'повече ти харесва, можеш да включиш съпро- тивлението R и в точката Z. В. — Вярно е, че няма никакво значение в какъв ред електроните ще срещнат по пътя си единия или другия елемент на нашия зареждащ кръг. Н. — Сега да разгледаме раз- реждащия кръг. Както в случая с неоновата лампа, той включва в себе си пространството между ка- тода и анода на нашия тиратрон. В. — Но не е само това. После- дователно на тиратрона виждам свързани две съпротивления R2 и 7?3. Те от своя страна са свързани с краищата на кондензатора С, който ще трябва периодично да бъде зареждан и изпразван. Н. — Съпротивлението което има стойност няколкостотин ома, служи за ограничаване на разреж- дащия ток. След запалването съпро- тивлението на пространството ка- тод-анод става толкова малко, че гыцествува опасност лампата да бъде повредена от силния ток. В. — Шо пък се отнася до съп- ротивлението R3, включено между катода и отрицателния полюс, вече се сещам, че то служи, за да по- ляризира отрицателно решетката на тиратрона, както това става в нормалните схеми. Н. — Съвсем правил но! Група- та /?3С2 е наистина класическата комбинация за осигуряване на пред- напрежение на решетката. Накрая аз бих те помолил засега да не обръщаш никакво внимание на кон- дензатора Сг, свързващ решетката с някакво мистериозно „синхрони- зиращо стъпало", което засега ще прескочим. Има думата решетката В. — Значи на практика в осно- вата си този генератор никак не се различава от неоновия. Предпо- лагам, че и тук през време на зареж- дането напрежението на конденза- тора С ще достигне известна стой- ност, при която съдържащият се в лампата газ ще се йонизира и съ- противлението на тиратрона ще стане извънредно малко. В този момент кондензаторът ще започне да се изпразва през лампата и това ще продължи до момента, когато напрежението спадне достатъчно ниско и йонизацията престане, след което лампата добива нормалното си съпротивление. В този момент започва следващият зареждащ ци- къл и всичко се повтаря отново. Н. — Това, което каза, е абсо- лютно правилно. В. — Само че за какъв дявол въведохме решетката, която с нищо не измени действието на напълне- ната с газ лампа? Н. — Има известна разлика, ми- личък. Именно напрежението на решетката определи стойността на йонизиращото анодно напрежение. Докато йонизацията не е настъпила; нашата лампа работи като най-обик- новен вакуумен триод. През нея 73
протича съвсем слаб ток, който нараства с повишаване на анодно- го, т. е. зареждащото кондензатора напрежение. Силата на този ток зависи много повече от преднапре- жението на решетката, отколкото от анодното напрежение... В. — Знам това от по-рано. Впро- чем знам и това, че коефициентът на усилване показва колко пъти влиянието на решетката върху анод- ния ток е по-голямо от влиянието на анода. Н. — Съвсем правилно... И ето че настъпва момент, когато анод- ното напрежение на тиратрона ста- ва толкова високо, че електроните добиват скорост, при която те са в състояние да разбиват молеку- лите на газа по своя път... В. — Казано с други думи, за- почва йонизацията. При стълкно- вението от молекулата биват откъс- вани един или повече електрони, конто увеличават електронния по- ток, движещ се към анода. Н. — И какво става според тебе с мо леку лите, който са „осакатени" по този начин ? В. — Поради загубата на елек- трони те са станали положителни. От този момент те се подчиняват на притегателната сила на отрица- телните електроди. Н. — А кой е най-отрицателният електрод в нашия тиратрон. В. — Очевидно решетката. И. — Така че много скоро тя ще бъде обхванага от истински об- лик от положителни йони (фиг. 48). Но нека да се върнем един момент назад. За даден тиратрон анодното напрежение, при което започва йо- низацията, не е константно, както това е например при неоновите лампи. То зависи главно от пред- напрежението на решетката. В. — Разбирам. Колкото по-от- рицателна е решетката, толкова по- високо трябва да е анодното на- прежение, за да бъде преодолнно спйращото й действие и да настъ- пи йонизацията. Н. — Правилно. За всеки тип тиратрони съществува постоянно отношение между необходимого за йонизацията напрежение и съот- ветното му напрежение на решет- ката. То се нарича коефициент на запалване.Нормалнотозико- ефициент има стойност между 10 и 40, но при напълнените с газ тетроди той може да достигне стойност няколко стотици. В. — Ако добре съм те разбрал, в един тиратрон, на който ко^фи- Фиг. 49. Зависимост на напрежението на запалване на тиратрона от решетъчното предиапрежение (при коефициент на запалване 15) Фиг. 48. След възникване на разряда ре- шетката се обгръща от облаче положител- ни йони 74
циентът на запалване е 20, а предна- прежението на решетката —15 вол- та, йонизацията настъпва, кога- то анодното напрежение достигне 15X20 = 300 волта. Н. — Много добре си ме раз- брал, Ванчо. Виждаш, че като регу- лираме преднапрежението на ре- шетката по наше желание, ние можем да променяме напрежението на запалване на тиратрона. Поради това съпротивлението /?3, което осигурява необходимого преднапре- жение, е направено променливо, както това се вижда от стрелката, която го пресича. Решетката вече няма думата В. — Предполагам, че стойност- та на анодното напрежение, при което йонизацията престава, също така се определи от преднапреже- нието на решетката? Н. — Тук обаче жестоко се лъ- жеш. Понеже нашата решетка е обгърната От фин облак положи- телни йони, тя е изолирана от ос- таналата част на лампата и не оказ- ва никакво влияние върху елек- тронния поток. В. — Даже и ако я направим много отрицателна? Н. — Даже и в такъв случай, за- щото колкото е по-отрицателна, толкова повече ще привлича поло- жителните йони и толкова повече по този начин ще се самоизолира. В действителност йонизацията пре- става само когато анодното напре- жение спадне на достатъчно нис- ка стойност. В. — Нека сега резюмирам. Ако добре съм разбрал, решетката позволява да регулираме анодното напрежение, при което започва йо- низацията, по наша воля, но не и анодното напрежение, при което тя се преустановява. Анодното на- прежение, при което йонизацията замира, е постоянно за даден вид лампа. Следователно, като регу- лираме преднапрежението на решет- ката, ние можем според желание- то си да променяме амплитудата на произвежданите трионообразни импулси. Н. — Точно така. И спомощта на тиратрон ние можем да получим трионообразни напрежения, който многократно превъзхождат напре- женията, получени от генератор с неонова лампа. В. — Следователно трябва да смятам, че променливото съпроти- вление R3 в катода на лампата слу- жи за регулиране на амплитудата на трионоо^разните трептения. Що се отнася пък до кондензатора (^пред- полагай, че той служи за поопус- кане на променливата съсюяща на анодния ток. Н. — Вярно, неговата роля е точ- но такава. Той трябва да изравня- ва колебанията на анодния ток, за да може напрежението между ре- шетката и катода да остава по- стоянно. За синхронизацията В. — Би ли могъл сега да ме посветиш вл тайните на синхрони- зацията ? 75
w H. — С най-голямо удоволствие, драги. Ти вече знаеш, че развивка- та на изображението в телевизора трябва дабъдесинхронизирана с раз- вивката на изображението в пре- давателя. С други думи, развива- нията на всеки ред и всеки кадър в предавателя и в приемника тряб- ва да съвпадат точно по време. В. — Много добре разбирам, че и най-малкото отклонение влошава толкова възпроизвежданото изо- бражение, колкото се влошава една музикална пиеса, изпълнена от ор- кестър, ако всеки инструмент започ- ва партията си с няколко секунди закъснение. Н. —- За да бъде избягната по- добна тическа какафония, заедно с излъчения сигнал се предават къси импулси (синхроимпулси), от- белязващи 1$рая на всеки ред, как- то и малко по-дълги импулси (за да се различават от първите), от- белязващи края на всеки кадър. В. — Това да не са импулсите, който се подават на решетката на тиратрона през кондензатора Сг ? Н. — Точно те са. Работата се състои в това, че тези импулси имат положителен поляритет, така че всеки от тях в продължение на кратък момент прави решетката по-малко отрицателна. В. — Още не мога да проумея какво ще се случи с тези импулси. Да не би тиратронът да ги усили ? Н. — Съвсем не, Ванчо. Ти май вече забрави въздействието на ре- шетъчното напрежение върху йо- низиращото напрежение ? В. — Вярно бе, извинявай! Оче- видно, когато решетката благода- рение на пристигнал импулс стане по-малко отрицателна, необходимо- го за йонизацията ано дно напреже- ние ще се понижи. Н. — Освен това забележи, че периодът на собствените трептения на генератора на трионообразно- напрежение (фиг. 51) е малко по- голям от времето, необходимо за развиване на един ред (или на един кадър). С други думи, този пе- риод е малко по-дълъг от интервала между два последователни синхро- низиращи импулса. Преди още анодното напрежение, подадено- на кондензатора С, да е достиг- нало необходимата за появява- не на йонизация стойност, полу- чава се импулс, който прави решет- ката по-малко отрицателна, сле- дователно стойността на йонизира- щото напрежение се намаляваЛред- 76
извиканото от синхронизиращия импулс изпразване започва прежде- временно. В. — Мисля, че сега вече съм те разбрал добре. Нека вземем за при- мер тиратрон, който има коефициент на запалване 20 и предиапрежение на решетката —15 волта. Неговото анодно напрежение, при което се получава ионизация, значи ще бъде 300 волта. Ако синхронизиращият импулс е р 1 волт, той ще намали преднапрежението на решетката на —14 волта. В този момент за на- стъпване на йонизацията е необхо- димо само 280 волта напрежение, така че йонизацията ще започне малко по-рано, отколкото ако няма- ше импулс. Н. — Виждам, че добре си раз- брал всичко. В. — То не е много трудно за разбиране. В нашата плавалня тре- норът по плуване също синхрони- зира плувците, конто се готвят да скачат. Н. - ? В. — Ами, да. Щом те се при- готвят да скочат във водата и на Фиг. 50. Пълен телевизионен сигнал, със- тавен от синхронизиращи импулси и сиг- наля на изображението Фиг. 51. Под илияние на синхронизира- щите импулси (означени със стрелки) на- прежението на запалване U3an се понижа- ва на U'3an. При това периодът на собстве- ната честота Т' се намалява на Т края на трамплина започнат да се колебаят, треньорът ги отблъсква във водата с лек, но твърд тласък в гърба. И те се отзовават в ба- сейна, описвайки прекрасна пара- бола. От наситения диод до пентода Н. — Остава за разрешаване обаче още една задача. Това е екс- поненциалното закривяване на им- пулсите, което трябва да се напра- ви колкото се може по-малко криво. В, — Не би ли могло, разби- ра се, аз не знам по какъв начин зареждащият ток да се поддържа съвсем константен, така че напре- жението на кондензатора да нараст- ва линейно с времето? Н. — Наистина нещо такова мо- же да се направо Но ти, Ванчо, не виждаш ли някакво средство, с 77
което да се постигне това ограни- чение ? В. — Би трябвало товарного съ- противление А? да се замени с ня- какво устройство, което да не про- пуска по-силен ток от определена стойност. . . Една лампа, като ка- звам лампа, разбирам устройство, което има катод и анод, не би ли свършила работа в случая? Н. — Разбира се. Вземи един ди- од, за предпочитане е с директно отопление, работещ в областта на наситения аноден ток, което значи, че всички излъчени от катода елек- трони достигат до анода. По този начин анодният ток няма да пре- виши стойността на тока на наси- щане, образуван от цялата електрон- на емисия на катода. Впрочем в известии граници неговата стойност може да се регулира, като се из- мени отоплителното напрежение. В. — Защо е нужна лампа с ди- ректно отопление? Н. — Защото явлението насищане в нея е много по-силно подчертано, отколкото в лампите с индиректно отопление, и освен това, защото при нея има възможност лесно да се регулира силата на тока на наси- щане чрез изменяне на отоплител- ното напрежение. Впрочем, ако те- зи твърде чувствителни лампи са ти несимпатични, нищо не ти пречи да си послужиш с един нормален пентод с индиректно отопление. В. — И той ли работи в област- та на наситения аноден ток? Н. — Да, обаче по друг начин, но резултатът е същият. Ако раз- гледаш кривите, който показват как се измени анодният ток в зави- симост от анодното напрежение (фиг. 52), ще забележиш, че при всяка крива, отговаряща на опреде- лено преднапрежение на решетката, когато анодното напрежение пре- виши дадена стойност, токът се измени твърде слабо. Така че в тази облает пентодът ще зарежда кондензатора с постоянен ток. Впро- чем ето ти схемата на един гене- ратор на трионообразно напреже- ние, в който товарного съпротив- ление R е заменено с такъв пен- тод (фиг. 53). Ти виждаш,че напреже- нието на неговата екранна решетка може да се регулира с потенциоме- търа Р, който е евързан към полю- сите на източника на високото на- прежение последователно със съ- противлението /?4. Кондензаторът С3 е обикновен и служи за развърз- ващ кондензатор. 78
Фиг. .52. Зависимост на анодния ток на диода от анодното напрежение при раз- личии отоплите >ни напрежения. Ясно се вижда областта на насищане Фиг. 53. Генератор на трионообразно напре- жение със за рядна лампа (пентод) за ли- неаризиране на полученото напрежение В. — Досещам се вече, че чрез напрежението на екранната решет- ка ти ще можеш да нагласиш пра- вилно работната точка на пенто- да. . . Всичките тези твои наситени диоди и другите там пентоди, при който анодният ток е постоянен, пак ми напомнят историята за кре- вата на Прокруст. Само че е някак жалко да се хаби още една лампа само за да бъдат линеаризирани произвежданите импулси. Изкуството да се използуват кривините Н. — Прав си. Затова най-често с тази задача предпочитат да на- товарват усилвателната лампа, коя- то при всички случаи е необходима за усилване на нашето трионообраз- но напрежение. В. — Не разбирам по какъв на- чин тази лампа ще изправи закри- вяванията на нашите трионообраз- ни напрежения. Н. — Много просто, като ги из- криви в обратна посока. Знай, ми- ли мой, че в живота е много важно да се използуват не само предим- ствата, произтичащи от добродете- лите на хората и добрите качества на нещата, но и недостатъците и лошите качества. Какво може да бъде по-неприятно от една лампа, чиято характеристика не е доста- тъчно права и която поради това изкривяванапреженията,коитотряб- ва да усили? . . . Но в нашия случай този дефект е истинска благо дат. В. — Виждам накъде биеш. Има- ме една лампа, чиято анодно-реше- тъчна характеристика е крива. С една дума, това е една от нашите стари познати: лампата с промен- лива стръмност. Нейната стръмност расте, когато преднапрежението намалява. Така че колкото подаде- ният сигнал е по-гилен, толкова повече ще бъде усилен. А тъкмо това ни трябва, за да изправим кривата част на нашите трионообра- зни импулси. И. — Впрочем ето една графиче- ска характеристика (фиг. 54), кон- то показва много ясно как нашият трионов зъб се линеаризира. Макар че кривата на ламповата характери- Фиг. 54. Линеаризиране на експоненциал- но нзкривени я тр ионообразен нмпулс с по- мощта на лампа с променлива стръмност 79
стика и кривата на трионовия зъб не са съвсем симетрични, на прак- тика компенсапията е напълно достатъчна. Като се измени пред- напрежението, винаги може да се подбере оня участък от характе- ристиката, чиято кривина е подхо- дяща за неутрализиране на изкри- вяването на трионовия зъб. В. — Смитам, че е дошъл моментът да ми кажеш, че в телевизията ни- кога не се използуват генератори на трионообразно напрежение с тиратрони, наситени лампи или лам- пи за линеаризация? . . . Н. — Не бой се! И едните, и другите се използуват и сега, въ- преки че напоследък схемите с тиратрони са изместени от по-но- ви схеми, за конто ще си погово- рим в следващия разговор.
Седми разговор ЛАМПОВИ ГЕНЕРАТОРЫ НА ТРИОНООБРАЗНИ ИМПУЛСИ В миналия разговор Наум и Ванчо разгледаха схемите, конто се използуват за произвеждане, стабилизация и у си л ване на трионообразни импулси. За целта те си поел ужи ха с триоди, напълнени с газ (тиратрони), обаче накрая дойдоха до заключение, че по-добре се работи с обикновени вакуумни лампи. Сега те ще разгледат подробно блокинг-генератора и мултивибратора в различии варианти. Генератор на трионообразно напрежение „Ванчотрон" Ванчо. — Противно на устано- вената традиция в края на нашия последен разговор ти ме увери, че генераторите на трионообразно напрежение с тиратрони са добри и се използуват в съвременнитз телевизионни приемници. Наум. — Това е така, но поради краткотрайният „живот" на лампи- те, напълнени с газ. в сравнение с „живота" на ваку умните лампи днес пре димно се използуват вакуум- ни лампи. В. — Аз също размишлявах върху това и д ой дох до убежде- ние™, че е глупаво да се изпол- зуват тиратрони. Вакуумните лампи биха могли прекрасно да евършат същата работа. В резултат на всичко товауспях да съставя една много проста схема, която ще ви- ди сметката на всички тиратрони. Н. — Горя от желание да се запозная с твоята схема, като те предупреждавам обаче, че отдавна са известии голям брой генератори на трионообразно напрежение с вакуумни лампи. В. — Така си и мислех. Ех, защо не съм се родил сто години по-рано. Като че ли вече не е останало нищо, което бих могъл да изобретя! ... Все пак, ето ти моя „Ванчотрон". Той е с вакуум- на лампа. Тя е триод с голяма стръмност, чиято анодно-решетъчна характеристика има остро закривя- ване в областта, където анодният ток престава да тече. Следователно, когато решетъчното преднапреже- ние на лампата има такава стой- ност, че анодният ток престава да тече, достатъчен е един положи- телен импулс на решетката, за да предизвика протичането на аноден ток с определена стойност. Н. — Вече се сещам накъде биеш. В. — Не е трудно да се сетиш. В моята схема (фиг. 55), както в тази на тиратрона, има зареждащ кръг, който се състои от съпро- тивлението R и кондензатора С. Изпразването се извършва в про- странство™ катод— анод на трио- да. Нормално, благодарение на съпротивлението Rt (развързано посредством Са) решетката има достатъчно отрицателно предна- прежение, за да не допуске проти- чането на аноден ток (запушена лампа). Обаче през кондензатора С2 аз подавам на решетката по- ложителен синхроимпулси. При получаването на всеки импулс 6 Телевизията ли?... 81
V Фиг. 55. Характеристика и схема на „Ван- чотрон" протича аноден ток и конденза- торът С бързо се изпразва. Как ти се струна ? Ти, разбира се, ще ми изсипеш куп възражения... Н. — Няма. Ванчо. Твоята схема ще работи безупречно при усло- вие, че синхроимпулсите постъпват в приемника със сравнително ед- накви амплитуди. Такъв е случаят, когато приемникът работи в съ- седство с предавателя. Обаче, ко- гато разстоянието между преда- вателя и приемника е голямо, амплитудите на пристигащите сиг- нали не са еднакви, разрежданията стават с различна скорост и изо- браженията се изкривяват. Освен това през времето, когато няма предаване, биха престанали вся- какви отклонителни процеси и спрелият на едно място електро- нен лъч би разрушил съответната точка на екрана. В. — Ако добре съм схванал, моята идея не струва пукнат грош ? Н. — Не, Ванчо, схемата ти е добра. Но вместо да предизвикаш разреждането, като подаваш син- хроимпулсите направо на решет- ката, много по-добре е за тази цел да се използуват положителни импулси, създадени в самия при- емник, конто да имат постоянна амплитуда. Те трябва да бъдат съответно синхронизирани от синхроимпул- сите, идващи от предавателя. Стара схема в нова роля В. — Значи ти държиш на принципите на научната орга- низация на труда, като разделяш грижливо отделните функции. За- реждането се извършва с помощта на едно съпротивление и един кондензатор. Лампата пък служи като разреждащ елемент (разрядна лампа). Някакво тайнствено устрой- ство чрез положителни импулси действува върху решетката и ко- манду ва разреждането. И наистина синхронизиращите импулси ще определят точната честота на им- пулсите, конто произвежда това тайнствено устройство. Н. — Нещата наистина стоят точно така. И понеже въпросното устройство — нека го наречем импулсен генератор — има своя собствена честота даже когато поради фадинг бъдат загубени няколко последователни синхрони- зиращи импулса, идващи от преда- вателя, честотата на развивкатаняма да бъде нарушена и компромети- рана. По този начин развивката продължава дори и когато няма предаване. В. — Добре де, но по какъв начин ще изфабрикуваш тези пе- риодични импулси? Н. — С помощта на блок-осци- латор или блокинг-генератор, както казват радиотехниците. А ето ти и схемата му (фиг. 56). В. — Ама, бате Науме, какво чертаеш тук? Та тая схема е стара наша позната, това е най-класиче- ге**РатсР\ Г | ш 82
Фиг. 56. Схема на блокинг-генератор и крива, по която се измени решетъчното напрежение ският осцилатор с бобина за об- ратна връзка, включена в анодния кръг, и съпротивление в решетъч- ната верига, шунтирано с конден- затор. Това, че си включил боби- ната и съпротивлението последова- телно, с нищо не измени нещата. И аз знам, че този осцилатор с обратна връзка произвежда сину- соидални трептения, а не импулси. Н. — Това зависи от стойнос- тите на съставните елементи. За да произведем импулси, в решет- ката ще поставим един конденза- тор С3 и едно съпротивление стойностите на който превишават много стойностите на съответните елементи в генераторите, произ- веждащи синусоидално напреже- ние. Освен това връзката между решетъчната и анодната бобина трябва да бъде много силна. В. — Не мога да проумея защо при тия условия да не се получат отново обикновените синусоиди. Ко- гато в анодния кръг протече ток, поради индуктивната връзка между бобините Z2 и решетката ще стане по-положителна, вследствие на което анодният ток нараства... Н.—Ще те прекъсна, защото тво- ите разсъждения, който дотук са правилни, няма да бъдат такива, ако продължиш. Не забравяй, че индук- тивната връзка между и е много силна. Така че решетката става положителна много бързо. Поради това тя привлича излъче- ните от катода електрони... В. — Тя да не си въобразява, че е анод ? Н. — Изглежда. Факт е обаче, че електроните зареждат конденза- тора С3, който представлява за тях идеално убежище. В. — Защо те не се отпра- вят веднага към катода, създавайки по този начин решетъчен ток? Н. — Те и това правят, само че бавно поради голямата стойност на съпротивлението /?3.Ти виждаш,. че потенциалът на решетката след стръмното нарастване от точка а до точка b на кривата (фиг. 56) не само че намалява до нула и пре- става да бъде положителен, но дори слиза до определена отри- цателна стойност (точка с). В този момент анодният ток, а също така и решетъчният ток са равни на нула. Лампата е блокирана, от което произлиза и наименование™ на тази схема. Оттук нататък нищо не пречи на кондензатора да се разрежда през съпротивлението докато постепенно докара потен- циала на решетката до нула (частта с—d на кривата). В този момент започва да тече анодният ток... В. — ... и всичко започва от- качало. С една дума, целият цикъл се състои от едно кратко поло- жително нарастване на потенциала на решетката, което, както ти казваш, образува един импулс, след това следва един много по-дълъг отрицателен участък, който не служи за нищо. Н. — Виждам, че добре си схванал мойте обяснения. В. — Тук няма нищо мъчно. Защото разпитът, който чикагската полиция прилага спрямо гангсте- 83
рите, протича точно по същия начин, . Н. —, Аз паистина не виждам какво общо има между американ- ските гангстери и блокинг-осци- латора. В. — И все пак общото е оче- видно. Полицаите налагат гангстера до припадък. Когато дойде на себе си, той издава вик. За да му по- пречат да вика, полицаите отново го чукват по главата. Гангстерът за момент остава „блокиран", после пак се свестява, дава нов импулс... искам да кажа издава нов вик, пак го чукват, той припада и така нататък. Н. —' Добре, Ванчо, ти имаш твър- де богато въображение. Опростявания, следващи едно след друго В. — А как синхронизираш този твой блокинг-генератор ? Н. — Като подаваме на решет- ката на блокинг-генератора поло- жителни импулси в строго опреде- лени моменти. Фиг. 57. Два начина за подаване на син- хронизиращи импулси на блокинг-генера- тора : вляво — индуктивна връзка със спомагателна намотка на свързващия транс- форматор ; вдясно — капацитивна връзка В. — Пак, както в чикагската полиция. Когато гангстерът почне да идва на себе си, наплискват лицето му със студена вода, за да ускорят съживяването му. Н. — Направи ми, моля ти се, удоволствието да престанеш да ме занимаваш с твоите чикагски ганг- стери, от конто аз нямам никаква нужда 1 Понеже говорим за син- хронизация, искам да ти обърна внимание върху това, че същест- вуват различии начини за подаване на синхронизиращите сигнали на решетката на блокинг-генератора: те могат да бъдат подадени на решетката с помощта на трета бо- бина, свързана индуктивно с ре- шетъчната бобина, през конденза- тор направо на решетката на лам- пата или през кондензатора С4, свързан с горния край на съпро- тивлението /?4, включено в реше- тъчната верига (фиг. 57). В. — Ако приема последняя на- чин, смятам, че цялостната схема на един блокинг-генератор заедно с разрядната лампа и зареждащия кръг може да бъде начертана ей така (фиг. 58): Н. — Схемата е съвършено пра- вилка. 84
Фиг. 58. Генератор на трионообразно на- прежение с отделни лампи за блокинг-ге- нератора и за получаване на триопообраз- ни импулси В. —• Да, ама не може да се каже, че е много проста. Н. — Не може, защото не е. Във всеки случай при практичес- кого й изпълнение двете лампи могат да бъдат заменени само с една. Или по-точно, използува се една лампа, в която са поместени два триода. Сега се произвеждат такива двойни триоди с цел да се спести място и да се снижи цената. В. — По такъв начин обаче схемата не се опростява. Н. — Ако искаш толкова много да спестиш място, можеш да за- менит двете лампи с един пентод, екранната решетка на който бло- кинг-осцилаторът ще използува като анод (фиг. 59). Пространството между катода и анода тук ще служи за разреждане на конден- затора С. Разреждането също така ще се командува от кратките им- пулси, конто се появяват периодично на решетката. В. — Както сме започнали, не би ли могло да отидем още по-далеч, като заменим пентода с прост три- од, като обединим екранната ре- Фиг. 60. Трионообразни импулси могат да се изработват и от блокинг-генератор с един триод тетка с анода и зареждащия кръг свържем последователно с анод- ната бобина Z2 (фиг. 60). Н. — Понякога и това се прави. Само че засега спри, защото, както Фиг. 59. В тази схема функшште на два- та триода от предишната схема се изпъл- няват от един пентод 85
захвана, току виж че ти хрумнало да произвеждаш безупречно трио- нообразно напрежение с помощта на лампичка за джобно фенерче... Обратна връзка от изхода към входа В. — Не би ли могло освен описаните от теб импулсни гене- ратора да бъдат конструирани и други видове? Съществуват тол- кова много схеми на осцилатори, например на Хартлей, на Райнарц и др. Н. — Разбира се, че като източ- ници на импулсни напрежения би могло да се използуват и други видове осцилатори, само че биха се получили излишно усложнени конструкции. Произведените сину- соидални импулси можем да по- дадем на едно ограничително стъ- пало, в което те ще получат пра- воъгълна форма. Тези импулси могат да получат трионообразна форма по различен начин. Честотата на напрежението, което ще полу- чим, на края си остава същата, каквато е имало изходното сину- соидално напрежение. Генераторите на синусоидално напрежение тряб- ва да се синхронизират, а такава синхронизация се извършва мно- го по-трудно, отколкото синхрони- зацията на обикновените генератори на трионообразно напрежение. Ти виждаш, че в разгледаните досега схеми обратната връзка се осъщест- вява по индуктивен път, т. е. по- средством бобини. Би могло да ми- не и без тях, като обратната връзка се осъществява с помощта на втора лампа, която ще обръща фазата на входното напрежение на 180°. Из- ходното напрежение на втората лампа се връща на входа на пър- вата лампа с подходяща фаза. В. — Всичко това не ми стана много ясно. Н. —• Тогава нека да разгледаме въпроса от друга страна. Представи си, че имаме един двустъпален усилвател с обратна връзка, осъ- ществена чрез съпротивление и кондензатор. Нека подадем сега изходното напрежение на собстве- ния му вход. Какво ще се получи? В. — Две змии, конто взаимно са захапали опашките си. Н. — Не съм те молил да ми даваш аналогии из областта на зоологията, а да направит физи- чески анализ на явленията, конто ще протекат, като поставим такава схема под напрежение. В. — Ще трябва да прибягна до метода на разсъждение, който ти използуват в подобии случаи. Да допуснем, че в момента на включ- ване на напрежението анодният ток на лампата Д се повиши. Вслед- ствие на това падението на напре- жение в товарното съпротивление Ral ще стане по-голямо и понеже то се изважда от общата стойност на високото напрежение, в резул- тат на всичко това ще се намали потенциалът Ual> който действува на анода на лампата JR. Това на- маляване на потенциала се предава на решетката на посредством свързващия кондензатор Сг и става 86
Фиг. 61. Прииципна схема на мультивибра- тор причина решетъчният й потенциал t/^2 да намалее. Понеже решетката става по-отрицателна, анодният ток на лампата Л2 ще намалее. Вслед- ствие на това падението на напре- жението в Ra2 ще стане по-малко, а потенциалът Ua2, действуващ на анода, се повишава. С помощта на свързващия кондензатор С2 това повишение на напрежението се предава на решетката на първата лампа, която става по-положителна, така че силата на анодния ток още повече се увеличава... Н. - Ти сигурно забелязваш, че това явление в основата си е променливо. Освен това много важно е да знаеш, че напрежението, взето от изхода на усилвателя, е подобно на напрежението в него- вия вход. С други думи, изходното напрежение е във фаза с входного. И това е напълно нормално, за- щото във всяко усилвателно стъ- пало се извъошва обръгцане на фазата на 180°. Когато решетката стане по-положителна, анодът става по-малко положителен и обратно. Така че с помощта на двете стъпала ние получаваме първоначалната фаза. В. — Предполагам, че би могло също така да се използуват 4, 6 или 8 стъпала. Н. — Без съмнение може. Само че ти да не си станал акционер на никоя фабрика за радиолампи? В. — А сега искам да знам анодният ток на първата лампа до безкрайност ли ще нараства? Н. Разбира се, че не. Няма никаква опасност предпазителите на телевизора ти да изгорят пс- ради тази причина. Бързото нараст- ване на тока в първата лампа ще направи решетката на втората лампа твърде отрицателна и ще намали до нула нейния аноден ток (моментът а на кривите Ual, Ugl, Ua2, U&): Оттук нататък няма никаква причина за нарастване на положителния потенциал на решет- ката на който ще запази своята стойност. Токът на тази лампа си остава голям, а напрежението на анода й Ual — ниско. Що се от- нася до кондензатора Ct, който е бил зареден отрицателно, той се разрежда през съпротивлението (участъка а—b на кривата ад В. — Трябва да ти призная, че ми е мъчно да следя едновремен- ното протичане на толкова явления. Н. — Напълно те разбирам, но мисля, че с помощта на кривите, който начертах, ще ти бъде по- лесно да ги проследиш. В. — Когато кондензаторът Q се изпразни, през лампата Л2 ще протече отново аноден ток, който бързо ще нарасне. Н. — Съвсем правилно. И в този момент (точка b на кривите) лам* пата Л2 ще се намери в условията на лампата Л{ в момента а. В. — Или, казано с други думи, напрежението Ua2 на нейния анод ще намалее. Свързващият конден- затор С2 ще предаде това намале- ние на решетката наЛ1 и анодният ток ще спадне на нула, което от своя страна ще предизвика пови- шаването на нейното анодно на- прежение, правейки по този начин решетката на Л2 по-положителна... 87
Фиг. 62. Диаграми на изменение на реше- тъчните и на анодните напрежения на лам- пите на мултивибратора Н. — Чакай, Ванчо, спри! За- щото мултивибраторът няма да спре. Осцилаторът, който се нарича така, произвеждапериодични напрежения с неправилна форма. Както ще установит при внимателно разглеждане на кривите, двете лампи в интервал от един полупе- риод повтарятедни и същи явле- ния. Едната и другата лампа, по- следователно променяйки ролята си, ту пропускат тока, ту се запушват. В. — Само че все пак този мул- тивибратор не ни дана трионооб- разни напрежения. Н. — Това е вярно. Върху не- говите аноди възни ват импулси с правоъгълна форма. Те се изпол- зуват за най-различни цели в те- левизията или, по-общо казано, в електрониката. Про дължителността на техните положителни и отрица- телни полупериоди е еднаква, ко- гато елементите на двете стъпала на мултивибратора имат еднакви стойкости. Но ако стойностйте на елементите се разлйчават, тази ху- бава симетрия се нарушава. По този начин могат да се получат много краткотрайни импулси, раз- делени със сравнително дълги ин- тервали от време. Така могат да бъдат произведени например син- хронизиращи импулси. Обратно към зъбите на триона В. — Не може ли и тук, както при генератора на трионообразно напрежение, направен като блокинг- генератора, двете лампи да бъдат заменени с един двоен триод? Н. Напълно е възможно. Даже нещо повече, обратната връзка между двете стъпала, която нор- мално се осъществява чрез конден- затора Q, може да се замени с връзка чрез катодното съпротив- ление /?, което е общо за катод- ните вериги на двете лампи (фиг. 63). В. — Не ми е съвсем ясно как кондензаторът може да бъде за- менен със съпротивление. Н. — И все пак, ако си понапъ- неш мозъка, лесно ще откриеш тайната на тази катодна връзка. Не забравяй, че всяко нарастване на анодния ток на единия от трио- дите, който протича през съпро- 88
Фиг. 63. Мултивибратор с катодна връзка тивлението R (това също не бива да се забравя), ще повиши паде- нието на напрежението между неговите краища, вследствие на което краят, свързан с решетката на другата лампа, ще стане по-от- рицателен, а с него ще стане по- отрицателна и решетката. По този начин нейният аноден ток ще на- малее. Същия ефект постигаме и с помощта на свързващ конден- затор. В. — Сега вече разбрах. Впрочем сега вече виждам от схемата, че използувайки обстоятелството, че решетката на триода Лх е свобод- на, ти й подаваш синхронизира- щите импулси през кондензатора С3. Н. — Това правя с много голямо удоволствие, тъй като мултивибра- торът представлява схема, която се синхронизира много лесно. В. — Извинявай, бате Науме, ама докато твоят мултивибратор не ми произведе трионообразни напрежения, всичките негови оста- нали добродетели никак не -ме въ л ну ват. Н. — Щом ти, Ванчо, толкова много държиш на твоите трионо- образни напрежения, ще ги имаш. За да ги получим, прибави конден- затора С (виж пунктираната връз- ка в схемата) между единия от анодите на мултивибратора и ми- нуса на високото напрежение. Освен това подбери анодното съпротив- ленйе Ra2 на същия триод така, че неговата стойност да бъде много по-голяма от стойността на RaX на другия триод. И ето че между краищата на Ra2 ще получим трио- нообразните напрежения, за който толкова много настояваш. В. — Имам чувството, че пак ще стигнем до зареждането на кондензатора С през /?а2. Н. — Точно така е. Тъй като съпротивлението Ra2 е много голя- мо, отначало през триода Л2 не протича никакъв ток. Необходимо е напрежението между краищата на кондензатора С да достигне достатъчно голяма стойност, за да започне зареждането на този кон- дензатор през пространството ка- тод—анод. Обаче това става лавино- образно, защото щом започне да тече този ток, под действието на общото катодно съпротивление R триодът Лг получава отрицателно преднапрежение. Анодният му ток намалява, напрежението на анода се повишава и чрез кондензатора Сг прави решетката на Л2 по-положи- телна, ускорявайки по този начин изпразването. Когато кондензато- рът С се изпразни, токът в трио- да Л2 престава да тече и цикълът започва отново. В. Кажи ми сега, дали се запоз- нах вече с всички схеми, с помощта Фиг. 64. Криви на напреженията в мулти- вибратора с катодна връзка: Ua2 — анод- но напрежение, UK — напрежение на ка- тода 89
на конто може да се получат трио- нообразни напрежения? Н. — Съжалявам, но трябва да те разочаровам, понеже съществу- ва голям брой такива схеми. Въп- реки това в лицето на тиратрона, блокинг-генератора и мултивибра- тора ти си се запознал с най-важ- ните от тях. Останалите схеми почиват на принципите, конто раз- гледахме, следователно за тебе няма да представлява трудност да анализираш тяхното действие. Така че в следващия разговор ние ще можем да се занимаем с други по- интересни въпроси от въпросите за генераторите на трионообразно напрежение. 90
Осми разговор ЗЪБИТЕ НА ТРИОНА В ДЕЙСТВИЕ В последний разговор Наум и Ванчо се занимала с различии лампови устрой- ства за произвеждане на трионообразни напрежения. Те разгледаха също дей- ствията на блокинг-генератора н мултивибратора. Ванчо вече знае как се произвеждат трионообразни напрежения и би желал да знае как те се из- ползуват в практиката. Именно това е темата на днешния разговор, в който Наум ще отдели особено внимание на върховите напрежения, конто възникват в отклонйтелните бобини под влияние на трионообразни!е импулси. Един усилвател, който има всички добродетели Ванчо. — Последний път, бате Науме, ти си отиде, като обеща днес да ми говорит за по-интерес- ни неща от генераторите на три- онообразно напрежение, конто взе- ха да ми се присънват. Не знам какво искаше да кажеш с това. Да става каквото ще, обаче не ми -е съвсем ясно как се използуват трионообразните напрежения в от- клонителните устройства — елек- тродите на тръбите с електроста- тично отклонение или бобините на тръбите с електромагнитно откло- нение. Наум. — Прав си, Ванчо. Да разполагаш с такива напрежения е хубаво, но още по-хубаво е да знает да си служит с тях. Само че амплитудата на произвежданите от генераторите напрежения обик- новено не е достатъчна, за да пре- кара електронния лъч през целия екран на тръбата, поради което се налага те да бъдат усилени. В. — Това сигурно не е мъчно, тъй като се касае за сравнително ниски честоти. Н. — Небързай толкова! Основ- ната честота на генератора на три- онообразно напрежение не е много висока, но поради това, че техните трептения далеч не са синусоидал- ни, а са богати на хармонични... Предполагам, че още си спомняш какво бете хармонична? В. — Ама, разбира се. Хармо- ничните са съставни трептения, чиято честота е кратна на основ- ната честота. Н. — Паметта ти е все така от- лична. Е добре, за нашите трионо- образни напрежения, богати на хармонични, са необходими усил- ватели, който са ь състояние да пропускат много широка честотна лента. Те не бива да отслабват или съвсем да отстраняват и най-вис- шите хармонични; в противен слу- чай трионообразните зъби ще бъдат деформирани. В. — Ако добре съм разбрал, усилвател, който би отрязал всич- ките хармонични, пропускай™ само основната честота, би превърнал трионообразните зъби в синусоиди. Н. — Точно така! Само че ти вземаш съвсем частей случай, кри- тичен режим на резонансен усил- вател. Нормално усилвателят от- слабва само най-висшите хармонич- ни, като по такъв начин леко за- кръглява зъбците. 91
В. — Значи, получава се нещо като силно изхабен трион?! Н. — От друга страна, трябва да ти напомня, че много често се използуват усилватели, конто нароч- но изменят формата на трионооб- разните зъби, като превръщат експоненциалните им части в прави линии. В. — Сега сам виждам, че смя- тайки усилвателя на трионообраз- но напрежение за много просто устройство, съм избързал. Н. — Той пак си е прост. Само че задачите, който изпълнява, са най-различни: той трябва да усил- ва включително и висшите хармо- нични без затихване и да линеа- ризира кривите зъби. И това не е всичко! При електромагнитното от- клонение той трябва да доставя необходимата мощност... В. — ... като обикновено крайно стъпало, което захранва високого- ворителя на радиоприемника. За щастие поне при електростатичното отклонение проблемата е далеч по- проста, защото там задачата на усилвателя е да доставя само на- прежение практически, без никаква мощност. Н. — Да, това е само усилвател на напрежение. Само че с това проблемата не става по-малко ком- плицирана, защото на двойката от- клонителни електроди трябва да подадем противоположни по фаза напрежения: докато потенциалът на единия електрод се повишава,. потенциалът на другая трябва да намалява, после потенциалите вне- запно и едновременно се връщат на своите първоначални стойности,. след което цикълът започва отново. В. — Казано накъсо, докато дес- ният електрод отблъсква електрон- ния лъч от себе си, левият го привлича съм себе си, така че тех- ните напрежения работят в приятел- ско сътрудничество. Само че, за да се получат необходимите за всяка двойка електроди напрежения,тряб- ва да разполагаме с устройство, съставено от два синхронизирани генератора на трионообразно нап- режение. който да доставят еднак- ви, но противоположни по фаза. 92
Фиг. 65. Напрежения на двете огклонител- ни плочи на една двойка в тръби с елек- тростатично отклонение напрежения. Ужасно сложна ра- бота !!! Н. — Успокой се, Ванчо! Един генератар на трионообразно напре- жение е достатъчен за двете про- тивоположив по фаза напрежения. Тази проблема съвсем не е нова. Спомни си, че ние вече разгледахме нещо подобно, когато говорихме за симетричната схема на входа на крайното противотактно стъпа- ло. И при него на решетките на двете лампи се подават еднакви, но противоположни по фаза нап- режения. В. — Ей, вярно бе. А най-прос- тото разрешение се получава, като се използува свързващ трансформа- тор, от вторичната намотка на който е изведено средно отклонение. Н. — По същия начин бихме могли да постъпим и ние при тръ- Фиг. 66. Фазовата разлика между двете напрежения ноже да се получи, като от- клонителните плочи се снържат чрез из- ходен трансформатор със среден извод на вторичната намотка бите с електростатично отклонение. Първичната намотка на трансфор- матора ще включим в анодния кръг на лампата, усилваща произвежда- ните от генератора напрежения. Двата края на вторичната намотка, в конто се появяват противополож- ните по фаза напрежения, ще свър- жем с двата електрода на една и съща двойка. Що се отнася до средното отклонение, то трябва да бъде свързано с последняя анод на тръбата, за да не се получи разлика между потенциалите на този анод и отклонителните елек- троди. В. — Не би ли могло дефази- рането в телевизионните тръби да се извърши с помощта на елек- тронна лампа? Фиг. 67. Приннипна схема, при която обръ" щането на фазите за получаване на симе" трично от клонително напрежение за захран- ване на електродите на тръбата става с лампа Н. — Ама, разбира се. Ето ти принципната схема (фиг. 67), в коя- то първата лампа е усилвателна, а втората служи само за обръщане на фазите. На едната от плочките по- даваме усиленото напрежение, взе- то направо от анода на първата лампа. Дефазираното в изхода на втората лампа напрежение подаваме на другата плочка. За да не се повиши изходното напрежение на втората лампа в сравнение с нап- режението на първата лампа, е предвиден потенциометър Р, кой- 93
то служи за регулиране на напре- жението, подадено на входа на втората лампа до необходимого ниво. През кондензаторите Q и С2 на отклонителните електроди се подават само променливите съста- вящи на трионообразните напреже- ния. Шо се отнася до средния по- тенциал на плочите, той е равен на потенциала на последний анод на тръбата, тъй като двата елек- трода са свързани с този анод през съпротивленията и Морето се струва на Ванчо до коляно В. — Всичко това не ми се вижда толкова страшно. Когато човек е добре запознат с радиотехниката, в телевизията няма да срещне големи изненади. Н. — Това ще разберем, като почнем да разглеждаме тръбите с електромагнитно отклонение. В тях усилвателната лампа трябва да е в състояние да доставя известна мощност. Създаденото електромаг- нитно поле, както знаем, зависи не само от броя на навивките, но и от силата на тока, протичащ през тях. В. — Това ми е известно, бате Науме. И аз бях много доволен, когато узнах, че в практиката си- лата на магнитното поле се изразя- ва като произведение от силата на тока и броя на навивките. Аз ©би- чам да си служа с ампернавивки повече, защото измервателните единицы гаус, максвел и оерщед не ми казват нищо. Н. — Ти следователно знаеш, че една бобина с 1000 навивки, през която тече ток 0,12 ампера... В. — ... създава поле, равно на 0,12X1000 — 120 ампернавивки. Н. — Впрочем ти би могъл да получит същото поле с една боби- на, която има 200 навивки... В. — ... и през която протича ток 0,6 ампера. Тези стойности от порядъка на стойностите, който се срещат в телевизията, ли са? Н. — Да. Необходимата напрег- натост на полето обаче зависи от особеностите на тръбата и най- вече от диаметъра на нейния екран (тук става въпрос за най-общия случай — кръгъл екран). В. — Ако добре съм разбрал, необходимо е електромагнитното. поле да се мени от нула до 120 ам- пернавивки, за да може електрон- ния лъч да пробяга дължина, равна на диаметъра на тръбата. Н. — Напълно вярно. По-общо казано, за да накараме електрон- ния лъч да измине желания от нас път, магнитното поле трябва да се измени с тази стойност. Оттук е ясно, че при бобина с 1000 на- вивки силата на протичащия през нея ток ще достигне постепенно 0,12 ампера, след това много бързо ще спадне на нула, след което цикълът се повтаря. В. — Това няма да е много трудно. Необходимо е само да се вземе достатъчно мощна крайна лампа. Отклонителните бобини се включват в нейния аноден кръг... Н. — ... и постоянната съста- вяща на анодния ток ще създаде такова постоянно магнитно поле, което ще отклони електронния лъч 94
Фиг. 68. Използуване на /<-група като свързващ елемент към крайната мощна лампа при електромагнитно отклонение във вертикално направление далеч извън екрана на тръбата. В. — Жалко! А не може ли връзката между лампата и двете отклонителни бобини В да се оси- гури с помощта на дросела А и кондензатора С, който ще възпре- пятствува преминаването на по- стояннотоковата съставяща през нашите бобини (фиг. 68). Н. — Много добре, Ванчо. Само че как ще се оправит със само- индукцията на отклонйтелните бо- бини ? В. — Че какво общо има само- индукцията с отклонението ? Да се поучим от самоиндукцията Н. — Бобина с общо 1000 на- вивки има значителна индуктив- ност, която може да достигне до 0,15 хенри. Бързите изменения на тока ще предизвикват самоиндук- ционни токове в обратна посока. В. — Наистина, когато токът в една бобина са измени, самоиндук- цията предизвиква появата на ток, който се противопоставя на изме- ненията на индуктиращия ток. Когато индуктиращият ток нара- ства, индуктираният протича в про- тивоположна посока. Когато обаче индуктиращият ток отслабва, индук- тираният ток прави всичко въз- можно, за да го поддържа, и за тази цел протича в същата посока. Н. — Твоята отлична памет зна- чително улеснява задачата ми. Ще прибавя само, че индуктираният ток създава между краищата на бобината напрежение. Лесно ще се досетиш от какво зависи това напрежение. В. Предполагам, че то е пропор- ционално на коефициента на само- индукцията L на бобината. Н. — Не си се излъгал. Само че то зависи и от още нещо: от скоростта на изменението на тока или, което е същото, от времето, необходимо на тока, за да промени своята стойност /. В. — Очевидно. Ако изменението е много бавно, изглежда, като че ли токът е постоянен. Напротив, колкото измененията са по-бързи, толкова по-силно реагира самоин- дукцията. Неотдавна ти беше прав, като сравняваше самоиндукцията с инерцията. Това твое срав- нение остава в сила и сега.. Ако имаме една тежка каруца и кон, който я тегли много бавно, при което спокойно избързва и спира, всичко протича, общо взето, нормално. Но ако конят пощръклее и почне да прави променливата си разходка с повишена честота, не- щата се променят. В момента, ко- 95
гато той дръпне бързо колата напред, тя ще го дръпне назад. Увлечената от движение™ кола, която има пред себе си коня, който се мъчи да я върне, ще го тласне напред. Ударът може да бъде много силен, тъй че в края на краищата или конят ще бъде прегазен..или ко- лата разбита. Малко смятане Н. — Ако обичаш, нека се върнем от приказките към нашите бобини. Допуснем ли, че трионо- образните зъбци на тока, който протича през бобините, са съвър- шено правилни, може да се каже, че напрежението, дължащо се на самоиндукцията, е толкова по-висо- ко, колкото времетраенето t на изменение™ на тока / е по-кратко. В. - А бе аз формулите много- много не ги обичам. Но ми се струва, че ако означа с е напре» жението, което самоиндукцията предизвиква между краищата на бобините, бих могъл да напиша следния израз: e=L~r- Н. — Браво, Ванчо! Формулата ти е абсолютно вярна. Значи, като знаеш, че L —15 хенри, а /--0,12 ам- пера, ще можеш да изчислиш напре- жението. В. — Ами на какво е равно вре- мето /? На мене впрочем ми се струва, че както при вертикалното, така и при хоризонталното откло- нение са възможни два случая: един, при който токът нараства сравнително дълго време, и втори, при който токът рязко спада. Н. — Това е напълно вярно. Нека да разгледаме случая с хори- зонталното отклонение (фиг. 69). При 25 кадъра и 625 реда за една секунда се получават общо 15625 трионообразни зъба. Това ще рече, че всеки от тях трае само 0,000064 сек = 64 микросекун- ди. От тях за правия ход на елек- тронния лъч с нарастването на тока са необходими около 53 мксек, а за връщането на лъча (спадане на тока) —-11 микросекунди. Значи дадени ти са всички стойности. Гл едай сега да не сбъркаш при изчислението. В. — При бавното нарастване на трионообразния импулс резул- тантното напрежение UL ще бъде и L ~ 019 .9’15 ~ 1. Ujl 2 • 0,000 053 = 340 волта, Фиг. 69. Трионообразният импулс се сьс- тои от преден фронт с времетраене и заден фронт с времетраене 96
тока от импулса, който използувах- ме при изчислението на горната задача. В. ~ Че не са ли опасни тези високи напрежения? Н. — Високите напрежения, дъл- жащи се на бързите изменения на тока в индуктивните кръгове, пред- ставляват най-голямата опасност в електротехниката. Те причиняват много неприятности. В случая на- шите отклонителни бобини се на- мират в деликатно положение. Те трябва да имат малки размери и при това да бъдат навити от добре изолирана жица. Така че конструк- торите трябва да търсят компро- мисни решения. а напрежението £/2, което се полу- чава при обратния ход — -А-=П19 0,15 . 2 u,iz. 0>000011 = 1635 в. Ама това е просто неочаквано! Н. — Най-чудното не са стойнос- тите на напреженията, а обстоятел- ството, че ти не сбърка при тези сметки... В. — Това ми прилича на бързо каране на автомобил. Спираме ли бавно, всичко е в ред, обаче натис- нем ли спирачките изведнъж, можем да полетим през предното стъкло. А какво би станало при сблъсква- не!... Наистина, никога не бих пред- полагал, че такива малки измене- ния на тока, дори и да са много бързи, могат да създадат толкова високи напрежения. Н. — Това все още не е нищо, защото за тръбите с по-голям диагонал се използуват много по- силни токове. Тогава високите напрежения достигат няколко хи- ляди волта. Но и в нашия случай в действителност те са далеч по- високи, защото истинската форма на трионообразния импулс предиз- виква много по-бързи изменения на Ванчо има добра идея В. — Това наистина е много тъжна перспектива. А не бихме ли могли да си помогнем, като нама- лим броя на навивките на бобина- 7 Телевизията ли? 97
та и увеличим силата на тока, при което броят на ампернавивките да се запази същият? Н. — Разбира се, че това би могло да стане, но каква ще бъде ползата ? В. — Ако например намалиш пет пъти броя на навивките, кое- фициентът на самоиндукцията ще се намали 25 пъти*. По този начин, макар че силата на тока ще се увеличи пет пъти, стойността на върховите напрежения ще се на- мали с пет пъти. Следователно би могло да се използува и жица с по-слаба изолация. В разполагаемо- то пространство ще бъдат разпо- ложени само 200 навивки. Н. — Абсолютно правилно раз- съждение, Ванчо. Днес ти решител- но си в добра форма. В. —Аз обаче виждам една труд- ност. Щом намалихме пет пъти броя на навивките, налага се да увеличим толкова пъти силата на тока. А това ще ни доведе до 0,12 X 5 ~ 0,6 ампера. За да по- лучим такава сила на тока в анод- ния кръг, трябва да вземем дявол знае колко мощна крайна лампа. Н. — Съществува едно много просто средство, за да се постигне това. След като имаме 5 пъти по- малко навивки и 25 пъти по-малък коефициент на самоиндукция, като подадеш на твоите бобини 5 пъти по-ниско напрежение, ще получит ток, който все пак ще е 5 пъти по-силен. В. — Чакай, чакай, бате Науме! Всичко в главата ми се обърка. Н. — Но поразмисли малко, Ван- чо. Сега ти имаш бобина, чието индуктивно съпротивление, което се противопоставя на преминава- * Коефициентът на самоиндукция на еднослойна цилиндрична бобина без ядро се изчислява по формулата L = kw2 D, където w е броят на навивките, a D — диаметърът на бобината. (Бел. ред.) +• Фиг. 70. Трансформаторна връзка между изходната лампа на усилвател за хоризон- тално отклонение и отклонителните бобини нето на променливия ток, е 25 пъ- ти по-малко, отколкото по-рано. Следователно със същото напре- жение, подадено на нейните кра- ища, ще получит 25 пъти по-силен ток. Това е твърде много, затова намали напрежението 5 пъти и ще получит желания ток. В. — Сега вече разбрах. Само че как да намаля напрежението? Н. — Да си чувал да се говори за едно устройство, което се на- рича трансформатор? В. — Хм, прощавай! Хич не се сетих за този наш стар познайник. Очевидно един намаляващ транс- форматор предлага идеално разре- шение. В неговата вторична намот- ка ще се получи няколко пъти по- ниско напрежение и също толко- ва пъти по-голяма сила на тока (фиг. 70). Н. — Трансформаторната връз- ка се използува както при хори- зонталното, така и при вертикал- ното отклонение. При вертикално- то отклонение понякога се използува също така ZC-връзка или връз- ка чрез индуктивно съпротивление. Понякога даже заменят индукти- вного съпротивление с обикновено химическо съпротивление. Други пакости на високите напрежения В. — Ами при вертикалното от- клонение няма ли опасност от ви- соки напрежения ? 98
И. — Решително не, и то по две причини. От една страна, ние се нуждаем от малко по-слабо из- менение на магнитното поле, от- колкото при хоризонталното от- клонение, тъй като изображенията са по широки, отколкото високи, така че пътят, който електронният лъч трябва да измине във верти- кална посока, е по-малък от пътя в хоризонтална посока. В. — Но тази разлика не е кой знае колко голяма. Н. — Разбира се, че не е. Глав- ната причина, за да бъдат върхо- вите напрежения при вертикалното отклонение много по-ниски, е зна- чително по-малката скорост на из- менение на тока. Докато генера- торът за хоризонтално отклонение произвежда 625 трионообразни им- 1 пулса за -«=- от секундата, гене- раторът за вертикалното отклоне- ние произвежда само 2 импулса. Оттук става ясно колко по-малко предпазни мерки са нужни при от- клонение™ във вертикална посока. От своя страна върховите напре- жения при хоризонталното откло- нение усложняват работните усло- вия на усилвателните лампи. В. — Не ми е ясно ? Н. — Не схващаш ли, че вър- ховите напрежения се наслагват върху анодното напрежение ту във фаза, ту в противофаза с него. И това е така независимо от това, каква е използуваната схема. В схемите с ZC-връзка върхови- те напрежения преминават през кондензатора С. В схемите с транс- форматорна връзка те се образу- ват в първичната му намотка. Мо- жет ли да познает посоката им? В. — В момента, когато токът нараства, т. е. при правия ход на електронния лъч, самоиндукционни- ят ток протича в посока, обратна на посоката на индуктиращия ано- ден ток, противопоставяйки се на неговото нарастване. Вследствие на това индуктираното напрежение се изважда от анодното напреже- ние, понеже представлява падение в индуктивното товарно съпротив- ление. В нашия пример напреже- нието, което има обратна посока, е 340 волта. Така че, за да остане върху анода все още подходяще напрежение, да кажем 60 волта, работното анодно напрежение тряб- ва да бъде най-малко 400 волта. Н. — Съвсем правилно. Ха сега разгледай момента на завръщане на електронния лъч, т. е. обратния ход. В. — При него настъпва рязко намаляване на анодния ток. За да му се противопостави, самоиндук- цията поражда силен ток в съща- та посока, който отнема електрони от анода и го прави по-положите- лен. По този начин върховото на- прежение, появяващо се при обрат- ния ход на електронния лъч, се прибавя към анодното напрежение. В нашия случай 1635-те волта върхово напрежение заедно с 400-те волта на захранването биха дали върху анода повече от 2000 волта. Н. — Това повишено напреже- ние между анода и катода на ге- нератора за хоризонтално откло- нение налага използуваната лампа да бъде с добре изолиран аноден извод. За тази цел се предпочитат лампи с аноден извод на върха на лампата. В. — Чудя се как една усилва- телна лампа може да работи при такива големи колебания на анод- ното напрежение! Това може да скъса нервите и на най-спокойна- та усилвателна лампа. Н. — В действителност положе- ние™ не е толкова лото, понеже се използуват лампи, анодният ток на който се измени слабо, когато анодното напрежение е подложено на силни изменения. 99
от тези върхови напрежения може да се получи високото напрежение за последний анод на телевизион- ната тръба. В. — Удивително е как един порок може да се превърне в до- бродетел... Н. — Тъй като върховите на- прежения при вертикалното откло- нение са много по-кротки, тук и обикновен триод с индуктивна или съпротивителна връзка върши мно- го добра работа. Нищо не ни пречи обаче да използуваме и пентод. В. — Това ще рече, че се от- нася за лампи, който имат голямо вътрешно съпротивление, тъй като то съгласно дефиницията представ- лява отношение на изменението на анодното напрежение към от- говарящото му изменение на анод- ния ток. Н. — Днес ти просто ми взе- маш ума. Я ми кажи какво си ял ? В. — Изядох цяла кутия сар- дели. Н. — Ясно! Това е от действи- ето на фосфора!... Но щом като мозъкът ти е напълно зареден, можеш ли да ми кажеш кои лам- пи имат голямо вътрешно съпро- тивление ? В. — Пентодите, разбира се!... Но нека да повтори накратко. Ако добре съм разбрал, за хоризонтал- ното отклонение се предпочита усилвателна лампа пентод, свър- зана с бобините чрез понижаващ трансформатор, който трябва да е много добре изолиран заради тези отвратителни върхови напрежения. Н. — Я не ги ругай така! Тряб- ва да разбереш, че между трио- нообразен ток, протичащ през бо- бината, и трионообразно напреже- ние, възникващо между нейните краища, има разлика. Освен това сигурно схващаш колко удобно Затихващи трептения В. — Не знам дали сега няма да изтърся никоя глупост, но има нещо, което ме учу два. Това е обстоятелството, че в една схема с толкова голяма индуктивност токът може да се измени с такава скорост, какъвто е случаят при обратния ход на хоризонталнотр отклонение. Н. — Въпросът ти е напълно естествен. Ти знаеш, те това миг- новено изменение се заплаща с цената на възникващото голямо върхово напрежение. То беше въз- можно, тъй като ние направихме нашия кръг с много слабо затих- ване. В същност това, което виж- даме тук, е един истински кръг със своите самоиндукция, капаци- тет и съпротивление. В. — Засега обаче аз не виждам нито кондензатори, нито съпротив- ления. Н. — Тях не е необходимо да отбелязваме в схемата, но макар и невидими, те са налице. Или ти би могъл да си представиш боби- на без собствено съпротивление и без собствен капацитет?! В. — Прощавай, бате Науме, признавам, че както отклонителни- те бобини, така и трансформатор- ните намотки имат свое собствено 100
съпротивление и паразитен капа- цитет. Н. — Ако съпротивлението не е много голямо, налице е истин- ски трептящ кръг. В този случай бързото завръщане на електронния лъч е много улеснено, тъй като то се извършва като част от треп- тенето на кръга. В. — Това е много добре1 Само че ще се прекратят ли тези треп- тения навреме? Н. — За съжаление не. И това именно представлява обратната страна на медала. Когато един трептящ кръг се разтрепти, той ще спре едва след като е извър- шил известен брой едно от друго по-слаби трептения като махало, което е получило лек тласък с пръст. В. — А какво произлиза от това на практика? Н. — Разбира се, нищо добро. Ма- кар че трептенията са затихващи, ставайки по-тъп, трионообразният зъб съдържа и една малка пара- зитна синусоидална съставяща, която в края на обратния ход компрометира началото на следва- щия прав ход. Електронният лъч, вместо да се оправи с едно един- ствен© движение и равномерна скорост от левия към десния край, в началото започва да се колебае нагоре-надолу, докато най- сетне се втурне право напред (фиг. 71). Тези малки трептения се про- явяват в изображението като вер- тикални ивици и имат много не- приятен ефект. В. — Кажи ми тогава някакво Фиг. 71. Ако затихването (демпфването) не ефикасно, предният фронт на трионообраз- ния импулс се деформира и се появяват паразитнн осцилацни средство против тези паразитки трептения! И. — Средството, както и при радиото, е те да се затихнат (демпфват). Това ще рече, че от кръга трябва да се отнеме 'толко- ва енергия, колкото е необходимо, за да остане той на границата, при която все още може да трепти, без обаче да може да произвежда паразитни трептения. В. — Предполагам, че за поглъ- щането на тази енергия ще си послужим с паралелно свързано към отклонителните бобини съпротив- ление. Н. — Това наистина е най-про- стият и най-икономичният начин. Ако постепенно намаляваме стой- ността на това съпротивление, през него ще протича все по-си- лен и по-силен ток. По този на- чин можем да определим точната му стойност, достатъчна за затих- ване на кръга и за потискането на паразитните трептения. В. — За съжаление съпротивле- нието поглъща енергия през вре- мето на целия цикъл. Щеше да бъде екстра, ако имаше един мно- го бърз превключвател, който в определен момент да включва съ- противлението, за да потисне па- разитните трептения, и да го из- ключва през времето, когато елек- тронният лъч се завръща, така че в този момент схемата да бъде 101
Фиг. 72. За да затихнат паразитните осни- лации, появяващи се в началото на пред- ния фронт на трионообразните импулси, паралелно на отклонителните бобин и се поставят диод и съпротивлеиие, свързани последователно. Диодът е свързан така, че пропуска ток само по време на отрицател- ните върхове на импулсите свободна от затихване и завръща- нето да става безпрепятствено. Н. — Нищо по-лесно от това, Ванчо. Включваме последователно към затихващото съпротивление един диод по такъв начин, че през време на положителния по- лупериод на тока той да бъде за- пушен, а през време на отрица- телния да се отпушва (фиг. 72). По този начин потискането ще се осъществява само в края на об- ратния и в началото на правия ход, т. е. в „опасните* момента на действие. В. — Този твой потискаш диод е наистина гениален. Само че кажи за какво служи кондензаторът, свързан паралелно към съпротив- лението, което ти включи после- дователно с диода? Н. — При всяко протичане на ток кондензаторът се зарежда, а при разреждането му през съпро- тивлението на анода на диода се получава едно слабо отрицателно преднапрежение. Поради това ди- одът остава запушен дотогава, до- като напрежението в бобината превиши стойността на предна- прежението. Благодарение на то- ва изкуствено забавяне кръгът остава по-дълго време незатихнат. Това позволява при обратния ход да се проникне по-далеч в отрица- телните стойкости, т. е. да се по- стигне по-голяма отклонителна амплитуда. По този начин разпо- лагаемата енергия се използува с по-голям коефициент на полезно действие. В. — Аз пък, напротив, усещам, че коефициентът на полезно дей- ствие на моя мозък започна да намалява, защото е затихнат от всичките тези понятия, конто тряб- ваше да погълне днес, без да може да им противопостави и най-малък импеданс. Фиг. 73. Ако за затихване на паразитните осцилации се използува само съпротивле- ние, амплитудата на трионообразните им- пулси намалява. Ако се използува диод с подходящ© преднапрежение, максимално допустимата амплитуда се запазва 102
Девети разговор В ПРЕДАВАТЕЛЯ В мииалия разговор Наум и Ванчо разгледаха нзползуването на трионообраз- ните токове в телевиз нон ните тръби с електромагнитна откловителна система. Те си обясннха трудностите, конто създава самоиндукцията на бобините, и се спряха също на нзползуването на върховите напрежения за получаване на иеобходимото за анода на телевнзионната тръба високо напрежение. Въпрекн че Ванчо вече из- гаря от нетърпенне да си построй сам телевизор, на лага се най-вапред да се изучат основите на предавателната техника, затова този път те ще разгледат пре да вате л нат а телевнзнонна камера. Наум ще опнше нейната главна част — предавателните тръби иконоскоп, супериконоскоп, суперортнкон и видикон. В царството на микросекундите Ванчо. — Мога ли да ти при- знан нещо, бате Науме ? Наум. — Казвай какво има, мой- то момче. В. — До гуша ми дойде от раз- ните му там генератори на трио- нообразно напрежение и всичките проблеми на вертикалното и хори- зонталното отклонение. Не мислиш ли, че този път бихме могли да се занимаем с някои по-приятни неща ? Н. — Тъкмо това имах намере- ние да направя и аз. Ние вече раз- чистихме пътя и можем да се при- ближим фронтално към основните въпроси на телевизията. Налага се обаче най-напред да ти обясня по какъв начин се осъществява сни- мането на изображенията. В. — Надявам се, че сега вече ще можем да пристъпим към раз- глеждането на приемниците, защо- то горя от желание да си построй един приемник за собствени нуж- ди. Купих вече една част от мате- риала, т. е. значително количество монтажей проводник. И. — Дано останалите мате- риалм да не ти струват по-скъ- по. . . Само че не би ли се съгласил, преди да се нахвърлим върху при- емането, набързо да разгледаме какво става в предавателя? В. — Чел съм в едно списание, че предавателните студия се освет- ляват с такива мощни прожекто- ри, че актьорите получаваг слънчев удар и кожата им загаря. Н. — Твоето списание нещо изо- става, защото това е било така при първите телевизионни предавания. Съвременните снимачни камери са чувствителни колкото човешкото ЮЗ
око, така че такова прекалено освет- ление вече не е нужно. В. — До такава степей ли са успели да повишат чувствителност- та на фотоклетките ? Н. — Право да ти кажа, в тази облает е постигнат много слаб на- предък, но хората се научиха по- добре да използуват съществува- щите фотоклетки. Вместо да ги осветяват само кратковременно. . . В. — Защо именно кратковре- менно ? Н. — Не си ли спомняш меха- нический начин на предаване, който ти обясних по време на нашия тре- ти разговор. Там нашата фотоклет- ка във всеки момент получаваше светлината на само един елемент на изображението, който се прожекти- раше през отвора на диска напра- во върху светлочувствителния слой на фотоклетката. Така че, ако по този начин можете да се осъще- стви една развивка по системата в 625 реда, всеки елемент на изобра- жението щеше да изпраща светли- ната си върху фотоклетката в про- дължение само на 0,08 мксек.* ’ В. — Това наистина не е много. При развивка 25 изображения в секунда това дава само 2 мксек използуваемост на светлината на всеки елемент за време, равно на една секунда. Н. — Така ти лесно разбираш, че една система, която би изпол- зувала тази светлина без прекъс- ване, теоретически трябва да бъде толкова пъти по-чувствителна, кол- кото пъти 2 мксек се съдържат в една секунда. * При развиване по системата O1RT вся- ко изображевие има във вертикална посо- ка 625 реда. Всеки ред има 4/3 . 625=833 елемента. В една секунда се предават 25X625X833=13 000 000 елемента. Сле- дователно всеки елемент се предава за 1/13 000 000 сек, или 1/13 мксек 0,08 мксек. (Бел. пр.) ; В. — Ако смяташ, че ще ме хва- неш в грешка при пресмятането, жестоко се мамиш. Една секунда е равна на един милион микросе- кунди, така че се получава 500 000 пъти по-голяма чувствителност. Н. — В действителност на прак- тика такова голямо увеличение на чувствителността не се получава, обаче все пак то достига до 50 000 пъти. В. — Даже и в днешно време това съвсем не е за пренебрегване. Ами как може да се постигне клет- ката ти да бъде постоянно освете- на от всичките елементи на изо- бражението ? Една от милионите Н. — За целта, Ванчо, аз няма да използувам само една клетка, а милиони. И всеки елемент от изо- бражението ще осветява цяла тру- па от тях. В. — Ама ти ми се подиграваш! Н. — Съвсем не! Ей сега ще се убедиш, че никак не преувеличавам и че мойте милиони клетки съвсем не представляват някакво изключи- телно множество. Но преди да го- ворим за това голямо количество, нека да разгледаме действието на една клетка. Нейният светлочув- ствителен катод е непрекъснато Фиг. 74. Как би могло да се пренесат из- мененията на яркостта на една светлинна точка 104
осветен. В зависимост от осветле- нието той излъчва по-голям или по-малък брой електрони, конто се привличат от имащия положителен потенциал анод. Поради това гор- ната плоча на кондензатора С се за- режда. . . В. — . . . повече или по-малко положително, тъй като катодът е загубил електрони, конто имат от- рицателен заряд. Н. — Въртящият се превключ- вател К включва 25 пъти в секун- да за много кратко време катода към отрицателния полюс на източ- ника на високо напрежение. Кажи сега какво ще стане? В. — Източникът на високо на- прежение Ег ще даде ток, предна- значен да попълни липсващите елек- трони в горната плоча на конден- затора С. Н. — Точно така. Вследствие на това се получава електронен ток, който, като протича от отрицател- ями полюс на източника на напре- жение и достига през превключва- теля К до кондензатора С, неутра- лизира положителния заряд на горната плоча. По този начин електронният ток изгонва от дол- ната плоча излишните електрони, конто са били привлечени там от положителния заряд на другата плоча. Тези електрони преминават през съпротивлението /?, за да до- стигнат до положителния полюс на източника на високо напрежение. В. — Досещам се какви ще бъдат по-нататъшните ти разсъждения. Токът ще бъде по-силен или по- слаб в зависимост от падащата вър- ху клетката светлина. В съпротив- лението R той ще създаде паде- ние на напрежението. Ако съединим края М на съпротивлението с пър- вата решетка на една усилвателна лампа, можем да усилим пропор- ционалните на осветлението напре- жения. Само че тази решетка няма ли да има положителен потенциал ? Н. — По отношение на източни- ка Е19 захранващ фотоклетката, да, но не и по отношение на източни- ка £*2, който служи за захранване на усилвателя. Катодът и решетка- та на усилвателната лампа са свър- зани с отрицателния полюс на то- зи източник, което е напълно нор- мално. В. — Съгласих се. Само че ни- как не ми е ясно по какъв начин ще уловиш и пренесеш изображе- нието с твоята фотоклетка? Милиони фотоклетки ? Невъзмо- жно! Н. — Представи си сега една голяма плоча, покрита изцяло с фотоклетки, подобии на фотоклет- ката, която разгледахме. Нека сега предположим, че катодите на всич- ките фотоклетки са съединени с неподвижните контакта, конто по- следователно биват включени от рамото К на превключвателя 25 пъти в секунда. Нека освен това приемем, че всеки катод е свър- зан с по един кондензатор С, вси- чки противоположни плочки на кой- то са свързани с края М на едно единствено съпротивление R и с решетката на първата лампа на един усилвател. Ако прожектираме върху този комплекс от клетки едно изображение. . . В. . . . устройството ще ра- бота отлично. Наистина във всеки момент точката М ще има потен- циал, чиято стойност е пропорци- онална на осветлението на фото- клетката, която превключвателят е включил в същия момент в токо- вия кръг. Н. — Виждам, че това си го разбрал. Но ясно ли ти е, че светли- ната действува едновременно върху всичките клетки, и то през всичко- то време, така че получените на- прежения са резултат от натрупва- 105
о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о 0 0 0 0 О О о о О 0 t о О О О с 00 ООо 00° о о о ООО о о о о о о о о о о и нето на зарядите в интервалите между две разреждания? Тъкмо този акумулиращ ефект определи небивало голямата чувствителност на нашето устройство. В. — Само че такова устройство на практика е неизпълнимо. Ти си- гурно не смяташ сериэзно да свър- жеш в батерия половин милион фотоклетки, колкото са нужни за развиването на един кадър на 625 реда. Още по-мъчно би могъл да конструираш превключвател, който 1 да е в състояние за от секун- дата да превключи повече от по- ловин милион контакта. Няма нищо невъзможно Н. — И все пак всичко това е било прекрасно осъществено в ико- носкопа. Сърцето на това забеле- жително устройство се състои от една светлочувствителна мозайка, за подложка на която служи тънка слюдена пл очка. Върху плочката най-напред се нанася тънък слой сребро. После чрез загряване този пласт се напуква по такъв начин, че се получават финн сребърни капчици, изолирани една от друга. Върху тези капчици се наслагва фин светлочувствителен пласт от цезий. В. — Познавам грапавата повърх- ност на ефектно къдрещия лак, с който обикновено след топлинна обработка се покриват измервател- ните апарати, но такава обработка на среброто е нещо ново за мен. И по този начин значи ти получа- ваш твоите милиони фотоклетки? Н. — Разбира се. Така поне се получава най-важната им част — катодите, защото излъчените под влияние на светлйната електрони се привличат от един общ анод. В. — А къде са отделяйте кон- дензатори на нашите фотоклетки? Н. — Проблемата за кондезато- рите е била разрешена по един ге- ниален начин. Оказало се, че е достатъчно другата страна на слю- дената плочка да бъде метализи- рана, така че всеки катод да обра- зува с тази обща плоча отделен за всяка клетка кондензатор. За- помни впрочем, че абсолютната еднаквост на катодите не е задъл- жителна, тъй като на повърхност- та на един само елемент на изо- бражението се падат по няколко капчици. Освен това капацитетите на отделните кондензатори са пропор- ционални на повърхността на тези миниатюрни кате ди. В. — Това е наистина удивител- но 1 И аз вече се досещам, че пре- Фиг. 75. Електронният лъч винаги попада върху площ на мозайката, в която се на- ми рат няколко капчици сребро 106
включвателят, който ще обходи милионите контакти, не е нищо друго освен електронният лъч на телевизионната тръба. Н. — Това, че си се досетил, не •е никаква заслуга, понеже ти видя схемата на иконоскопа, която ти нарисувах. В. — Неговият балон има доста своеобразна форма. Н. — Тя се налага да бъде та- кава, тъй като светлочувствителната мозайка е подложена едновременно на действието на светлината и на опипването на електронния лъч. За да може обективът да проектира върху мозайката изображението, една от страните на балона тряб- ва да е идеално. плоска. От друга страна, електронният прожектор, т. е. съвкупността от електроди, конто служат за оформяне на елек- тронния лъч, е поставен в тръба, оста на която сключва с плоскостта на мозайката ъгъл около 45°. Обръ- щам ти обаче внимание, че вторият анод А2 представлява чисто и про- сто металният пласт, покриващ част от вътрешната стена на балона. В. — Както виждам, фокусира- нето на електронния лъч се извър- шва посредством електростатични полета, докато за отклонението му се използуват електромагнитни по- лета. Н. — Би могло да се направи и обратното, но за действието на ико- носкопа това не е най-важното. Оно- ва, което трябва да се вземе преди всичко под внимание, е фактът, че всичките клетки на мозайката са по- стоянно осветлявани от съответните елементи на изображението. А то- ва ще рече, че благодарение на излъчването на електрони под действието на светлината непрекъс- нато се натрупват заряди. В. — А какво става с излъчени- те електрони? Н. — Те биват привличани от анода А2. Що се отнася до поло- жителните заряди, натрупани вър- ху мозайката, те образуват едно невидимо „електронно изображе- ние". При развивката на това изо- бражение електронният лъч неутра- лизира по веднъж за всеки кадър, т. е. 25 пъти в секунда, заряда на всеки елемент, който обхваща ця- ла трупа фотоклетки. От тези раз- реждания се получава ток, който преминава през съпротивлението R и създава между неговите краища напрежение. . . В. — ... което зависи от осве- теността на опипвания елемент на изображението. Сега разбрах мно- Фиг -77. Разрез на мозайката (вид отпред) 107
го добре действието на твоя ико- носкоп, който в основата си е мно- го прост. Изкуството да се използуват недостать ците Н. — В същност, откровено ка- зано, той е дяволски сложен, за- щото в действителност явлението вторична емисия доста компроме- тира привидната му простота, ко- ято ти току-що похвали. В. — Спомням си, че когато из- учавахме тетрода, говорихме за вторичната емисия. Тогава видяхме, че електроните, достигайки анода със значителна скорост, откъсват от него известен брой вторични електрони, част от конто се при- вличат от екранната решетка. По- явата на известен брой електрони, предизвикана от ударите на пър- вичните електрони, се нарича вто- рична емисия. Н. — Твоята памет никога не ти изневерява! Е добре, в иконо- скопа мозайката е подложена на бомбардировка на движещите се с голяма скорост електрони, конто откъсват голям брой вторични елек- трони. Едни от вторичните елек- трони се привличат от втория анод, а други падат като дъжд върху мозайката и я правят слабо отрицателна. Обръщам ти внима- ние върху това явление, за да ти покажа, че макар на пръв поглед нещата да протичат, както видях- ме, просто, в действителност дей- ствиетс на иконоскопа е далеч по- сложно. В. — По-рано ти ми беше ка- зал, че най-голям майсторлък е да можеш да превърнеш в доброде- тели пороците и недостатъците на хората и нещата. Дойде ми на ум, че тази вторична емисия може да намери много интересни приложе- ния. Щом само един електрон мо- же да откъсне голям брой други електрони, това явление би могло да се използува за получаване на усилвателен ефект. Н. — Горкият ми Ванчо! Ти наистина си дошъл на този свят с голямо закъснение! Преди един век ти би затъмнил славата на Едисон. В. -- А днес за съжаление, ко- гато случайно идеите ми не са ло- ши, се оказа, че други са ме ограбили още преди години! Значи тази вторична емисия вече се из- ползува за усилване? Н. — Разбира се, Ванчо. И то от много отдавна. Така например иконоскопът бе усъвършенствуван, като действието на фотоемисията и на вторичната емисия бе разде- лено. В. — По какъв начин? Н. - В супериконоскопа изобра- жението се проектира върху ед- на непрекъсната светлочувстви- телна повърхност, образувана от много тънък и поради това полу- прозрачен пласт сребро, нанесен върху слюда и направен светло- чувствителен посредством цезиево покритие. В. — Значи тук няма образува- на чрез напукване мозайка? Н. — Не. Фотокатодът на су- периконоскопа се различава от мозайката на иконоскопа точно по това, че не се състои от отделим? елементи. Така може да бъде из- ползувана цялата осветена по- върхност, при което се получава по-голяма чувствителност. В. — Обаче в схемата ти в ба- лона точно срещу фотокатода виж- дам една мозайка, която прилича като сестра на мозайката на ико- носкопа (фиг. 78). Н. — Правилно, само че тази. прилика е привидна, защото тази мозайка вече не е чувствителна към светлината, а към електронни- те лъчи. Или, казано с други ду- 108
Фиг. 78. Супериконоскоп ми, тук имаме мозайка, която под ударите на електроните е в със- тояние да създаде силна вторична емисия. В. — Ти нямаш намерение да ме убеждаваш, че излъчените от фотокатода електрони ще бомбар- дира т мозайката. Н. — Моето намерение е точно такова. Както виждаш, и тук ме- талното покритие върху част от вътрешната повърхност на балона представлява вторият анод Л2. Сле- дователно електроните, конто се излъчват от фотокатода под дей- ствие на светлинните лъчи, се при- вличат от този анод. Обаче една фокусираща бобина, която пред- ставлява истинска магнитна леща, не им позволява да се хвърлят в обятията на втория анод. По този начин неговият положителен по- тенциал служи само даускори дви- жението на електроните, конто, ориентирани посредством магнит- ното поле, връхлитат в пълен по- рядък върху мозайката. В. — Кое наричаш „пълен по- ря дък" ? Н. — Само преди малко ти гово- рих за невидимого електронно изо- бражение, образувано от цялата трупа електрони, откъснати от свет- лочувствителната повърхност. Раз- пределението на тези електрони предава точно осветеността на съот- ветните елементи на изображение- то. И така това електронно изо- бражение се „проектира“ върху мозайката по същия начин, както в тъмното пространство на фото- графический апарат изображението се проектира върху филма. В ня- кои езици разликата между супер- иконоскопа и иконоскопа не се изразява само с представката „су- пер". Така англичаните казват на супе риконоскопа „ имей дж-иконо- скоп", а руснаците му казват „ико- носкоп с пренасяне на изображе- ния". В. — Телевизионните техници като че ли са в състояние всичко да направят. Сещам се какво ще ста- не по-нататък. Всеки излъчен от фотокатода електрон, падайки вър- ху зърната на мозайката, предизвик- ва отделянето на известен брой вторични електрони, който падат върху втория анод. Развиващият електронен лъч от електроннияпро- жектор има задачата да неутра- лизира положителните заряди на мозайката, който са много по-го- леми, отколкото в обикновения ико- носкоп, защото тук вторичната еми- сия протича лавинообразно. Н. — Драги ми Ванчо, ти схва- на отлично основните положения на действието на това великолеп- но устройство, което е далеч по- чувствително от обикновения ико- носкоп. Една много проста електронна лампа... В. — Предполагам, че с обичай- ната си ирония сега ще ми съоб- щиш, че двете снимачни тръби, който разглеждахме, не могат да ни свършат никаква работа. Н. — Бъди спокоен, приятелче- то ми. Супериконоскопът днес се използува твърде много. Използу- ват се и други подобии на него тръби, подробного изучаване на който би било скучно. Има обаче 109
Фоку сир. Дбустранна мозаика Одектиб — 1 Горизонт и tepTUKGJlHO отклонение Електронен умнохалел ши IJ1HI де Катод 06 фотокатод ^zkzzz2izzzzzzzzzzzzzzzzz^ — 6006 / I * _ 1 - Решетка Спиращ Анод Аноо + 16 електрод +1806 +2206 Од R Фиг. 79. Суперортикон ставлява една извънредно тънка стъклена плочка. В. — Колкото цигарена книж- ка ли? Н. — Още по-тънка, защото 2000 плътно прилепнали една до друга плочки от това стъкло имат дебе- лина един сантиметър. В. — За какъв дявол е дотряб- вало да се взема толкова тънко стъкло ? една тръба, която заслужава на- шего внимание. Това е ортиконът, който поради голям ата си чувстви- телност е най-разпространената пре- давателна тръба, въпреки че има малка разделителна способност. В. — Виждам, че балонът на тази тръба няма толкова необикно- вена форма като формата на раз- личните иконоскопи (фиг. 79). Н. — Това е вярно. И тъкмо това е едно от предимствата на тази тръба, тъй като развивката се извършва от електронен лъч, който е перпендикулярен на раз- виваната повърхност, което е по- рационално, отколкото използува- нето на наклонен лъч. Усъвършен- ствуването на ортикона е вървяло подобно на усъвършенствуването на иконоскопа с мозаичен фотока- тод към конструкциите с мозайка, подобна на мозайката на супер- иконоскопа. Новите конструкции имат същите предимства, каквито има супериконоскопът, затова ще се спрем на тях. Понякога обаче на суперортикона се казва съкра- тено ортикон. В. — Установявам, че и тук зад челната стена на лампата има фо- токатод, подобен на фотокатода на супериконоскопа. Н. — Точно така. И той има потенциал — 600 волта спрямо антикатода (акумулиращ електрод, двустранна мозайка), който пред- ... със сложно действие Н. — За да може образуващи- те се по повърхностите на двете му страни заряди да се неутрали- зират за време, равно на интер- вала между две последователни 1 развивки, т. е. за от секун- дата. В. — А откъде се вземат тези заряди? ’ Н. — Не ме прекъсвай всеки миг и аз ще се опитам да задо- воля любопитството ти. Поради това, че потенциалът на антика- тода е с 600 волта по-висок от потенциала на фотокатода, той привлича електроните, конто фото- катодът излъчва под действието на светлината. По този начин ця- лото електрическо изображение се проектира върху антикатода, защото полето на фокусиращата бобина държи електроните в по- рядък. Когато електроните паднат върху антикатода, те откъсват от него множество електрони, конто се улавят от екрана, разположен 1 само на мм от антикатода и имат спрямо него потенциал +1 в. Екранът, който представлява съв- сем фина решетка, не спира втур- налите се към антикатода бързи електрони. В. — По този начин, ако добре съм разбрал, върху лявата повърх- ност се образуват положителни 110
заряди, пропорционални на яркост- та на съответните елементи на изображението. Н. — Точно така. Тези заряди преминават бавно през стъклото, за да бъдат неутрализирани от отрицателните заряди, конто се до- веждат върху другата страна от развиващия електронен лъч във вид на електрони. Тук имаме ра- бота с тръба с бавни електрони. Ти виждаш, че излъчените от ис- тинския катод електрони са едва- едва ускорени от първйя анод, чий- то потенциал е +220 волта. Вто- рият анод, който е по-малко поло- жителен от първйя, заедно с един спиращ пръстенообразен електрод, който се намира близко да анти- катода и има нулевия потенциал на катода, служат само за направ- ляване на електронния лъч. По то- зи начин в края на пътя си елек- троните пристигат върху антика- тода със скорост, почти равна на нула. Така се избягва всякакво обра- зуване на вторична емисия върху дясната страна на антикатода. Лъ- чът донася само толкова електро- ни, колкото са необходими за не- утрализирането на положителните заряди. В. ~ А какво става с остана- лите електрони? Н. — Натъжени като кандида- та, пропаднали на изпит, те поемат обратния път. Повишаващите се напрежения на анодите им преда- ват такова ускорение, че те се удрят с достатъчна скорост в първйя елек- трод на електронния умножител. В. Това пък какво е? На конни състезания Н. — Това е едно устройство, което би могъл лесно да изобре- тай!, но което за съжаление са изобретали други, преди ти да си се появил на бял свят. В. — Все същата история ... Но преди да почнем да говорим за този умножител, бих искал да резюмирам за себе си това, което ми разказа за ортикона. До извест- на степей той напомня суперико- носкопа. Подобно на него той има непрекъснат фотокатод, на който се появява невидимото електриче- ско изображение. То се пренася върху един антикатод, където в резултат на вторичната емисия възникват значително количество положителни заряди. Тези заряди се неутрализират от развиващия електронен лъч, който за целта изразходва необходимия брой елек- трони. Останалите електрони се връщат обратно и падат върху електронния умножител. Ха сега да видим какво е това устройство ? Н. — Надявам се, Ванчо, чепо- някога играеш на ТОТ О. В. — Не, не играя... Само че не мога да проумея връзката. Н. — Дано моят пример не те накара да се отдадеш на тази страст. Нека все пак предположим, че се поддадеш на изкушението и участвуваш в ТОТО 2 с 90 сто- 111
тинки, като попълниш един троен фиш. Нека освен това още първия път спечелиш 50 лева. Вместо да се задоволиш с тази печалба, след- ната седмица участвуваш с всич- ките 50 лева и отново печелиш, само че този път 250 лева. След- ващата седмица участвуваш с 250 лева и печелиш 1250 лева. Оттук нататък никаква сила на земята не е в състояние да те спре да рискуваш спечеленото. Това про- дължава дотогава, докато след пе- тото участие, неподчинявайки се на гласа на съвестта си, ти спе- челваш сумата 31 250 лева... и на това място се събуждаш. В. — Прощавай, бате Науме, но с този дълъг анализ сигурно ис- каш да ми обясниш геометричес- ката прогресия. Ти да не мислиш, че не зная какво е геометрическа прогресия? Н. — Не се пали толкова, Ван- чо! Тази невероятна история ти разправих, за да можеш да раз- берет действието на електронния умножител. Той се състои от ня- колко електрода, разположени на стъпала, чието напрежение се пови- шава постепенно. Падналият елек- трон върху първия електрод при- чинява отделянето например на 5 вторични електрона. Привлечени и ускорени от по-високото напреже- ние на следващия електрод, те достигат до него, като предизвик- ват отделяне на 5 X 5 = 25 вто- рични електрона. Същото явление се повтаря при всеки следващ елек- трод. По този начин от много слаб електронен поток на входа на изхода на електронния умножи- тел се получава ток със значител- на сила. В. — Такова ли устройство е разположено около катода на орти- кона ? Н. — Точно такова. Нормално то се състои от пет стъпала. По- следният електрод има потенциал около +1500 волта. Междинните напрежения се получават от съпро- тивителен делител на напрежение, който също така е вграден в тръ- бата. В. — Предполагам, че след ка- то има толкова голямо усилване, тази предавателна тръба трябва да е крайно чувствителна. Н. — Така е. При суперорти- кона ти би могъл да се задоволиш с осветлението, което дава само една свещ. При по-силна светлина, за да се увеличи дълбочината на Фиг. 80. Принципна схема на електронен умножител 112
рязкостта, блендата на обектива може да се свие, без изображени- ето да потъмнее. В. — Ако отидем по-нататък, сигурно ще получим камери, с ко- нто ще можем да предаваме дори на тъмно. Н. — Това наистина е постигна- то. Съществуват предавателни тръ- би, реагиращи на инфрачервените лъчи, конто за човешкото око са невидими. На тях обаче няма да се спираме. В. — И един последен въпрос. При разглеждането на Нипковия диск ти ми обърна внимавие на разликата между фотоелемента, на който е необходимо помощно на- прежение, и емисионния фотоеле- мент. Дали не би могло по прин- цип в предавателните тръби да се използува емисионен фотоелемент, при което би се спестил захранва- щият токоизточник ? Миниатюрна снимачна тръба Н. — Добре, че ме подсети. Щях да забравя да ти обърна вни- мание върху твърде интересната насока, в която се развиват преда- вателните тръби. Разбира се, тези неща не са така прости, както мо- же би си ги представят. По същия начин, както при другите предава- телни тръби, и тук се работа със слой, чувствителен към светлината, като са необходими помощни на- прежения. Обаче падащата светлина не става причина за излъчване на електрони, а само променя проводи- мостта на светлочувствителния слой. Тук се използуват така наре- чените съпротивителни фотоеле- менти или фотосъпротивления. В. —- При производство™ на те- зи фотоелементи сигурно се упо- требява селен, който се среща и при емисионните фотоелементи, и при добре познатите селенови токоиз- правители. Н. — Прав си. Първите опити с този вид предавателни тръби, в който се използува тъй нареченият вътрешен фотоелектрически ефект, са правени със селен. В. — За вътрешен фотоефект говорим по всяка вероятност зато- ва, защото в този случай електро- ните остават вътре в материала за разлика от външния фотоефект, при който те се излъчват. Н. — Правилно. Последната но- вост в тази облает е видиконът. Основният елемент на видикона е тънка, полупрозрачна пластинка, 8 Телевизията ли ?. . . 113
Предна стнна Фиг. 81. Видикон покрита с фотопроводим слой. Пре- даваното изображение се проекта- ра върху този слой през пластин- ката. На пластинката се подава напрежение, по-високо с 30 волта спрямо напрежението на анода, което е 400 волта. Електронният лъч обхожда фотопроводимия слой и предизвиква вторична електронна емисия. . . В. — ... в резултат на която слоят след известно време придо- бива потенциала на анода. Н. — Правилно! Следователно между противоположните страни на фотосъпротивлението се полу- чава потенциална разлика и то мо- же да се разглежда като съставено от много заредени кондензаторче- та. Какво ще стане, когато върху пластинката се проектира изобра- жение ? В. — Най-осветените „конденза- торчета“ се разреждат най-много, понеже слоят става проводим при осветяване. Н. — Браво, Ванчо! Развиващият електронен лъч моментално зареж- да разредените „кондензаторче- та“. При това зареждане протича ток, който е пропорционален на разреждането, т. е. на осветеността. Зареждащият ток протича през едно съпротивление и създава в него видеосигнала. В. — Наистина интересна тръба, но каква е нейната чувствител- ност? Н. — Засега чувствителността на видикона не е по-голяма от чувстви- телността на суперортикона, чий- то недостатък е известната инерт- ност, която той проявява. С това, струва ми се, за днес трябва да за- вършим. Следващия път ще от- делим време на самите предавате- ли и на излъчваните от тях сигнали. 114
Десети разговор ЗА ИМПУАСИТЕ И ЗА ВЪАНИТЕ Последний път Наум и Ванчо разгледаха действието на телевизиоииите предава- телни тръби, при което Ванчо се изненада от големия брой фотоелементи, конто се намират в иконоскопа. Наум му обясни подробно принципа и днес това сложно устройство за Ванчо изглежда много просто. Днес Наум и Ваичо ще проследят блоковата схема на телевизионния предавател, след което ще проучат комплектния телевизионен сигнал, който се състои от видеосигнали и смес от синхронизиращи и загъмняващи импулси. След това те ще се спрат по- подробно на синхронизиращите импулси. Предавател от кутийки Наум. — За какво ти е този гра- маден лист бяла хартия, който си проснал на масата, Ванчо? Да не си решил да правиш агиттабло? Ванчо. — Не, само че съм пред- видлив. Доколкото те познавам, може да се очаква, че днес щеми начертаеш пълната схема на един телевизионен предавател. Като имам пред вид сложността й обаче, Сми- там, че моят лист не е прекалено голям. Н. — Така да е, но едва ли е нужно да познаваш устройството и действието на един предавател във всичките му подробности. Най- важно е да се запознаеш с форма- та на излъчваните от него сигна- ли. Освен това полезно е да зна- еш принципите на телевизионното предаване. Ето защо напоследък ти описах различните телевизионни предавателни камери. Колкото пък до схемата, ще ти я начертая в едно ъгълче на твоя лист, защото в днешния разговор тя ще бъде съвсем опростена. В. — Това аз наричам „схема от консервени кутийки1*. Всяка от твоите кутийки в действителност представлява най-често сложна схе- ма. Трябва обаче да признан, че при този начин на представяне чо- век вижда по-ясно цялостното ус- тройство и взаимните връзки меж- ду основните му части. Н. — Ето ти значи „кутийките", от конто се състои един телеви- зионен предавател. В схемата с триъгълничетата са означени усил- вателните стъпала. Пътят на усил- вания сигнал е показан от самите триъгълничета, конто са насочени като стрелки. Нарочно изоставих 115
Фиг. 82. Опростена блокова схема на пре- давател на изображения разните токозахранващи стъпала, включително и това на снимачната телевизионна тръба. Самата снимач- на камера също е представена по най-схематичен начин. Тя е толкова опростена, че дори не съм начер- тал електронният визьор. В. — На кое казваш така ? Н. — Това е устройство, отгова- рящо на оптическия визьор на фо- тографическите апарати, който слу- жи за определяне на граничите на снимания кадър и за нагласяване на апарата. В телевизията за тази цел служи един елементарен, вгра- ден в камерата приемник, който приема видеосигнала след известно усилване направо от снимачната тръба. Като следи изображението върху екрана на малката тръба, с която е снабден приемникът, опе- раторът вижда това, което в същия момент наблюдават и хилядите зри- тели. Така той може удобно да нагласява кадъра на наблюдаваната сцена, както обектива и блендата, за да осигури добра фокусировка на изображението. В. — Тук виждам, че двата ге- нератора на трионообразно напре- жение са свързани в един общ импулсен генератор. Това да не би да е устройството, което произ- вежда синхронизиращите сигнали? Н. — Точно така е. В действи- телност това е едно много сложно устройство, защото произвежда син- хронизиращи импулси и за редо- вете, и за кадрите. Честотата на кадрите при междуредова развивка 25 полукадъра в секунда е 50 хер- ца. Що се отнася до честотата на импулсите за развивката по редове, тя е далеч по-висока. Тя е равна на броя на редовете на целия ка- дър, умножен по броя на развива- ните за една секунда цели кадри, т. е. 625X 25= 15 625 херца. В. — Два независими един от друг генератора ли се използуват за създаването на импулси с тези две честоти ? Н. — Не. Изхожда се от една единствена честота, която според нуждата се умножава или се дели, за да се получат желаните често- ти на произвежданите импулси. В. — Така че кутийката със скромния надпис „Импулсен гене- ратор" в действителност се оказа пълен с лукавство апарат. Н. — Казват му синхрони- затор. Не забравяй, че неговата роля не се изчерпва само със син- хронизиране на генераторите на трионообразните импулси за снимач- ната камера. Сигналите му освен 116
това трябва да бъдат смесени с видеосигнала, за да може след из- лъчването и приемането им да се осигури синхронизацията на гене- раторите на трионообразни импул- си на всички телевизионни при- емници. В. — Предполагам, че това се из- вършва в смесителя, в който изпращаш и сигнала от снимачна- та камера, след като той е усилен от видеоусилвателя. Н. — Точно така. Виждаш също така, че комплектният телевизионен сигнал се подава на един контро- лен приемник, който е опростен в сравнение с обикновения приемник, тъй като няма високочестотно стъ- пало. Оттук нататък комплектният телевизионен сигнал се третира като обикновен н. ч. модулиращ сигнал на радиофоничен предавател. Този сигнал подаваме на едно мо- дулиращо стъпало, където той из- мени амплитудите на в. ч. трептения- та, произведени от един честот- но стабилизиран осцилатор (зада- ващ генератор) в такт с модули- ращата честота. Най-сетне, след като бъдат усилени, модулираните в. ч. токове се изпращатв антена- та, откъдето тяхната енергия се излъчва във вид на модулирани носещи вълни. От 10 до 75%^ от черното до бялото В. —- Ако искаш, нека да по- следваме примера на вълните, за който говорит, като напуснем пре- давателя и се отправим към прием- ника. И. — Мисля, че засега е по-ин- тересно да останем в пространството между предавателната и приемната антена, за да разгледаме по-отбли- зо формата на комплектния теле- визионен сигнал в момента, когато вълните го пренасят. В. — Не бяхме ли казали, че този сигнал мени своята сила, като предава яркостта на последовател- но иследваните елементи на изобра- жението ? Н. — Ти забравяш,че към видео- сигнала ние прибавихме и синхро- низиращите импулси. В. — Ей, вярно бе! Откакто ти ми спомена накратко за тях, аз доста поразмислих, сбаче някои неща в тази облает все още ми се виждат тъмни. По какво различа- ваме синхронизиращите импулси от видеосигнала? И по какво се отличават импулсите за синхрони- йиране на редовете от импулсите за синхронизиране на кадрите? Н. — Разликата между видеосиг- нала и синхронизиращите импулси се състои в това, че те имат раз- личии амплитуди. При нашата сис- тема от 625 реда и отрицателна мо- дулация всички напрежения, имащи амплитуда между 75% и 10% от максималната амплитуда, служат за пренасяне на яркостите на еле- ментите на видеосигнала. 75%-ната амплитуда отговаря на нивото на черно. Нивото на бяло се предава с 10% от максималната амплитуда. 117
Хоризонтално отклонение Фиг. 83. Форма на сигнала на изображе- нието на един ред. Долу е показана форма- та на отклонителното напрежение, а вля- во — сигналът със степени на яркост Между тия две стойности се на- мира цяла скала стайности на си- во. При положителна модуляция, каквато се използува в Англия и Франция, на нивото на черно отго- варя 30%, а на нивото на бяло — 100% от максималната амплитуда. В. — Ако не се лъжа, в телеви- зорите след демодулацията именно тази част на сигнала се подава на управляващия електрод (например катода) на тръбата. Като се изме- ни потенциалът на този електрод, измени се и яркостта на електрон- ния лъч между максимум и мини- мум, при което в моментите, когато яркостта е минимална (катодът е най-положителен, следователно ре- шетката е най-отрицателна), елек- тронният лъч е изцяло затъмнен, а съответните точки на изображени- ето са черни. Н. — Всичко това е точно така- Сега трябва да знаеш, че синхро- низиращите сигнали представляват скокообразни изменения на ампли- тудата между 75% и максимална- та амплитуда, т. е. 100%. В. — Предполагай, че тези импул- си няма да ги подаваме на управ- ляващия електрод, както това пра- вим с видеосигнала. В противен случай дадена точка от изображе- нието ще стане още по-черна — по-черна от черното, ако може да се каже така. Н. — Лъжеш се. В противополож- ност на твоето предложение син- хронизиращите сигнали се подават спокойно на управляващия електрод на тръбата. Какви трудности виж- даш ти в тая работа ? В същност фактът, че електронният лъч през време на предаването на синхрони- зиращите сигнали става невидим, е голямо предимство. В. — Не виждам защо? Н. — Както изглежда, днес ти не си много проницателен. Припом- ни си какво движение извършва- ше електронният лъч, докато тра- еха синхронизиращите импулси. В. — Синхронизиращите импул- си осигуряваха неговия обратен ход било в края на реда, било в края на кадъра. Аха, сетих се. Оче- видно много е важно това бързо обратно движение на лъча да не оставя върху екрана видима следа. Ето защо през това време сигна- лът има амплитуда, която е по- голяма от нивото на черно. Н. - На тази облает понякога наистина се казва по-черно от чер- ното, но тъй като този израз няма смисъл, тя се нарича облает на черното. Разликата между ампли- тудите позволява в телевизора ви- деосигналът да бъде отделен от синхронизиращите сигнали, за да могат те да се подадат на съответ- ните генератори на трионообразно напрежение. В. — Сега цялата тази история със сигналите в областта на черно- то ми стана съвсем ясна. Комплект- ният сигнал се подава на управ- ляващия електрод на приемната тръба, за да измени яркостта на елементите на изображението и да ги направи невидими през време на бързия обратен път. От друга страна, синхронизиращите импулси 118
след отделянето им от видеосиг- нала служат за синхронизиране на генераторите за развивка по редо- ве и по кадри. Синхронизация по редове В. — А каква е продължител- ността на синхронизиращите импул- си? Н. — Заедно с областта на за- тъмнителния импулс продължител- ността на импулса за редова син- хронизация трябва да е малко по- голяма от времето за завръщането на лъча, за да може той да остане невидим през целия обратен път. В повечето телевизионни системи на импулсите за редова синхрони- зация се падат 154-20% от обща- та продължителност на целия ред; при системата 625 реда — около 154-17%. При тази система про- дължителността на всеки ред е около 64 мксек, от който около 11 мксек се падат на обратния ход. В действителност времето за обратния ход е малко по-късо. В. — Значи сигналът за редова- та синхронизация представалява им- лулс с времетраене, равно на 11 мксек ? Н. — Не бързай, Ванчо. Продъл- жителността на импулса е само около 6 мксек. Преди и след него има кратки хоризонтални участъци — първият с времетраене около 0,64-1,2 мксек, а вторият с време- траене около 5 мксек. Това са части от затъмняващия импулс за редове, за който вече говорихме. В. — Ако нямаш нищо против, ®це повтори всичко о нова, което •става през времетраенето на един ред (фиг. 83). През първите 834-85% ют времетраенето си видеосигналът пренася яркостта на съответните елементи на изображението, при което амплитудните стойности се движат между 75 и 10% от мак” Фиг. 84. Синхронизиращ импулс за ре- довете и затъмнителен импулс сималната амплитуда. Генераторите на трионообразно напрежение в приемника и в предавателя през това време произвеждат възходя- щата част на отклонителното на- прежение. После за един кратък миг сигналът се задържа на пър- вия участък на затъмнителния им- пулс на нивото на черното, при ко- ето движението на лъча продължа- ва в същата посока. Следва същин- ският импулс за редова синхрони- зация, през време на който предава- телят излъчва сигнал с максимална амплитуда. Фронтът на този импулс включва обратния ход, който до- вежда електронния лъч до началото на следващия ред. Следва по-дъл- гият заден участък на затъмнител- ния импулс. След това лъчът ста- ва отново видим и започва да пи- ще следващия ред. Н. — Със задоволство виждам, че бидейки по-красноречиви от дългите обяснения, мойте чертежи ти помогнаха да схванеш отлично същността на редовата развивка. Само че бих искал да отбележа, че буквата 7/, която виждаш на моя чертеж (фиг. 84), означава времетра- енето на един ред. По-точни и по- подробни сведения могат да се намерят в нашия стандарт за ос- новните параметри на монохромна (черно-бяла) телевизия БДС 4618-62 119
U.J Четна ребобе на разлагане на изображението Максимално нибо на напр с посещала честота Полукадроб синхронизирао1 ПреВни итУ',с Вадии РеВови синхронизи- израбнябащи ' израбнябащи рощи импулси импулси импулси н z/ Нибо на гасещите импулси иишишп ._L Ии б о на b ял ото Иулебо нибо на налр. с носещата честота Сигнал но. изображе- нието 0.01x0,02Н ---------tf t бреме мин. 10 7с ------oi Гopen край на изобра- жението 100 7с 75+2,57с Поликадроб гасещ импулс _____Делен край на изображението Редоб гасещ им пуле ----Z брем» Фиг. 85. Комплектен телевизионен сигнал при четни и нечетни редове по системата на OIRT с 625 реда Я или в стандарта за телевизия на OIRT. В. — Ами какво става в преда- вателя? И там ли при обратния ход електроният лъч бива потис- кан ? Н. — Естествено. По този на- чин при обратния ход на елек- тронния лъч няма опасност да бъде нарушено разпределението на зарядите в снимачната тръба. Кадрова синхронизация В.—Предполагайте за синхрони- зация на генератора за вертикално отклонение се използуват синхро- зиращи импулси, подобии на импул- сите, който се използуват за редо- вете. Н. — И да, и не. Принципът е същият, обаче по продължителност синхронизиращите импулси за кад- рите се отличават от синхронизи- ращите импулси за редовете. Бла- годарение на това обстоятелство в телевизора те лесно могат да бъдат разделени и всеки от тях да бъде отправен за синхронизи- ране на съответния генератор на трионообразно напрежение. В.—Тъй като продължителност- та на периода на импулса, който генераторът на вертикално откло- нение произвежда, далеч превиша- ва продължителността на периода на импулса на генератора за хори- зонтално отклонение, аз мисля, че и самите синхронизиращи импулси за кадровата развивка са по-дълги. И. — Това действително е така- Освен това тук също е необходи- мо, докато трае обратният ход, електронният лъч да бъде затъм- нен. Времето за обратния ход на кадровата развивка при 625-редо- вата система е от 3,5 до 5% от общото време за развиването за 120
един кадър. През това време елек- тронният лъч описва известен брой редове — от 23 до 31 реда. В. — А какво става през това време с генератора за хоризонтал- ното отклонение? Спира ли него- вото действие? Н. — Че защо да спре ? Това че през време на обратния си ход, т. е. от края на предхождащия до началото на следващия полукадър, електронният лъч ще продължи своето движение отдясно наляво и ще опише още няколко реда във вид на стъпаловидна крива, ко- ято е невидима, не представлява никаква беда. В. — Сигурно при свършването на всеки кадър ние имаме един срав- нително дълъг импулс? Н. — Нищо подобно, Ванчо. През време на кадровия обратен ход на- шият синхронизиращ сигнал не трябва да оставя на произвола на съдбата генератора за развивката по редове. Ако през това време на генератора за хоризонтално откло- нение престанат да действуват нор- малните синхронизиращи импулси, той ще почне да трепти с малко Фиг. 86. Комплектен телевизионен сигнал по френската система с 819 реда, комплектен телевизионен сигнал по американската система с 525 реда и комплектен телевизионен сигнал по английската система с 405 реда 121
по-голям период и ще излезе от синхронизация. Понеже за времето, необходимо за кадровия обратен ход, се развиват няколко реда, меж- ду импулсите, произвеждани в генераторите за хоризонтално откло- нение на приемника и на предава- теля, би се появила разлика по вре- ме. По този начин при започване на развивката на следващия кадър редовата развивка не би могла да бъ- де възстановена достатъчно бързо. В. — Истинска катастрофа! И как ще си помогнем? Н. — Не можеш ли да се сетиш ? В. — Предполагам, че ще под- държаме синхронизиращите им- пулси за редовете и през времето, докато трае кадровият синхрони- зиращ импулс. Н. — Точно на този принцип почива синхронизацията при раз- личните системи, конто впрочем в подробности серазличават помежду си. Докато сигналите за редовата синхронизация във всичките системи са приблизително еднакви, във фор- мата на сигнала за кадрова развивка съществува голямо разнообразие. Изучаването на тези неща до дъно не е необходимо. Достатъчно е да знаеш, че на генератора за верти- кално отклонение се подава син- хронизиращ импулс с по-голяма продължителност от продължител- ността на синхронизиращия импулс, командуващ хоризонталното откло- нение. Тук ще ти покажа пълния телевизионен сигнал съгласно OIRT и трите най-важни телевизионни системи в света. За всяка система в горните части е показано раз- виването на четните редове, а долу — на нечетните. Виждаш, че навсякъде синхронизиращите им- пулси за редовете продължават и през време на обратния ход на кадровата развивка.Само френският стандарт е малко по-особен. Освен това обръщам ти внимание върху това, че презредовата развивка е добре осигурена, защото растерът, който описват нечетните редове, свършва и започва на половината ред. Транспортното средство В. — Страшно много неща съ- държа един телевизионен сигнал. Това ми напомня онази детска играчка, наречена „Мозайка", която ми подариха родителите, когато бях малко момче. Тази играчка за тяхно голямо разочарование никога не ме забавляваше. В една кутия имаше голям брой неправилно оформени късчета, конто трябваше да бъдат правилно наредени, за да се получи някаква мозаична картина. Н. — Комплектният телевизио- нен сигнал на един телевизионен предавател е далеч по-сложен от „Мозайката", която си имал в дет- ските си години. Той пренася не само елементите на изображението, но чрез формата на синхронизира- щите импулси за редове и кадри дава и„начина на използуване" на елементите, т. е. начина, по-който елементите се събират в картина. В. - И всичкото това се транс- портира в кутия, с каквато можем да сравним високата честота на носещата вълна. Още през време на нашия пръв разговор ти ми каза, че видеосигналът заема много ши- рока честотна лента и че поради тази причина за пренасянето му е необходима носеща вълна с много висока честота. Не би ли могъл да ми изясниш тия неща с циф- рови примери? Н. — При телевизионните сис- теми с различен брой на редовете видеосигналът заема различно ши- рока честотна лента. В английс- ката система с 405 реда видеосиг- налът заема честотна лента 3 ме- 122
Ш ЬЗ /7У th -Н----Hiг— .J | .ga&dg/- ^Л7 МОнгхц —1----—-----------f_ t,RuYofafam ' Фиг. 87. Разположение на телевизионните обхвати в областта на метровите и дециметровите вълни гахерца, в американската система с 525 реда — 4 мегахерца, в сис- темата OIRT с 625 реда — 6 ме- гахерца и накрая във френската система с много голяма раздели- телна способност при 819 реда — 10,4 мегахерца. В. — Олеле, главата ми се за- мая! Като си помисля, че при ам- плитудно модулираната носеща вълна около носещата честота има две симетрични странични моду- лационни ленти! Че това води до страшно широки ленти. Н. — Действително в сравнение с радиофонията телевизията заема несравнимо по-широки честотни ленти. Обаче все пак нещо може да се спести, като се излъчва само една от двете странични ленти. В. '— Значи *едната от двете ленти се потиска? Н. — Не напълно, защото от това биха се получили големи из- кривявания на предаваното изобра- жение. Отрязваме само по-голямата част от едната странична лента, като по този начин намаляваме необходимата широчина на преда- вателния канал. Впрочем по този начин се постъпва при всички те- левизионни системи. В. — А колко високи са в дей- ствителност използуваните в прак- тиката носещи честоти ? Н. — Те се поместватв честотни обхвати, определени от междуна- родни споразумения. Според OIRT честотите, конто се използуват в телевизията, са следните I обхват: 48,54-66 мегахерца; II обхват: 76 4- 100 мегахерца за УКВ предаватели; III обхват: 174214 мегахерца; IV и V обхват: 470 4- 890 мегахерца. За да могат да се поместят по- вече телевизионни предаватели, на- последък все повече се налага да се използува лентата от 470 до 890 мегахерца, т. е. честотите от IV и V обхват, конто отговарят на вълни от 63 до 33 сантиметра. Две-три думи за говора В. — Само че нашите картини засега са неми. Не съществува ли начин да прибавим към тях тясната честотна лента, необходима за пренасяне на звука? Н. — Съществуват наистина на- чини, конто позволяват звукът да се пренесе с носещата вълна за изображенията. Предпочитасе обаче за тази цел да се използува отде- лен предавател, предназначен за из- лъчване само на звуковия съпровод. В. — Предполагам, че честотата му ще бъде значително по-ниска от честотата на предавателя на изображенията. Фиг. 88. Идеалиа честотна характеристи- ка на предавателите на изображението и на звуковия съпровод 123
Н. — Напротив, двата предава- теля работят на колкото се може по- близка честота. При системата с 625 реда, която използуваме у нас, ширинатана целия канал достига 8 мегахерца. Носещата честота на предавателя на звуковия съпровод е поместена на 0,25 мегахерца след горния край на съответния канал, т. е. на 6У5 мегахерца от носе- щата честота за предавателя на изображението. В. — А защо честотите на двата предавателя са толкова близо една до друга? Н. — Защото, както скоро ще узнаеш, по този начин става възможно да се използува обща антена и токовете на звука и на изображението да бъдат усилени в общи стъпала на приемника, преди да бъдат разделени. В. — А колко широка честотна лента заема звуковият сигнал? И тук ли съществуват драконовските ограничения за модулационната лента, както при обикновеното радиоразпръскване, където допус- тимата граница за модулиращите честоти е 4500 херца? Н. — За голямо щастие такова нещо тук няма. В много телеви- зионни системи, както и у нас, се работи с честотна модуляция. Ето защо цялата лента на звуковите честоти достига чак до 15 000 херца. В. — Така че при телевизията може с право да се говори за го- ляма вярност на възпроизвеждането. Н. — Напълно, но при условие, че в приемника на звука се поло- жат значителни грижи. В. — Ако добре съм разбрал, именно звукът представлява най- добрата украса на телевизията... Всичко, което разглеждахме, беше много интересно, обаче все пак ми се иска в следващия разговор най-после да науча нещо за с амия телевизионен приемник. 124
Един адесети разговор ТЕЛЕВИЗОР ОТ KOHCEPSEHH КУТИИКИ В миналия разговор Наум и Ванчо разгледаха телевизионния предавател, при което, без да се спират на подробностите, говориха за отделните му стъпала — „консервени кутийки“, както ги нарече Ванчо. След това те се спряха на ком- плектами телевизионен сигнал, който се състои от видеосигнал, синхронизи- ращи импулси за редове и кадри и съответните им гасящи импулси. Днес най- после те за по ч ват да разглеждат самия телевизионен приемник. При иеговото разглеждане те ще си послужат с блокова схема, с чиято помощ ще проследят стъпало по стъпало видеоканала и звуковия канал. Алтернатива: телевизор с ди- ректив усилване или суперхете- родин Ванчо. — Бате Науме, имам чув- ство™, което сигурно изпитва една майка, Когато остави децата си вместо с играчки с ножица и кибрит. Наум. — По какви причини? В. — Защото миналия път изо- ставихме вълните, пренасягци еле- ментите на изображението, синхро- низиращите сигнали, позволяващи елементите да бъдат подредени в подходящ ред, и звука, който до- пълва визуалните впечатления, някъде между небето и земята. Н. — С други думи, ти гориш от желание да събереш всичките тези високочестотни сигнали... В. — ... в един телевизионен приемник, построяването на който най-после бих искал да започна. Н.—Спрял ли си се вече на опре- делена схема: с директно усилване ли ще бъде или с преобразуване на честотата, т. е. суперхетеродин ? В. —- Що за въпрос? Естест- ве но суперхетеродин! Н. —• Защо „естествено“ ? В. — Защото 90% от всички радиоприемници в света са супер- хетеродини. Н. — Преобладаващата част ав- томобили работят с бензин, но това все пак не е причина бензи- новите мотори да заместят парните локомотиви. Твоего „естествено“ се оправдава, ако искаш да при- емаш във високите честотни об- хвати. Някои наши телевизионни предаватели, конто ще влязат в бъдеще в експлоатация, ще рабо- тят в I обхват, т. е. с честоти от 48 до 66 мегахерца. Тук ние на- пълно можем да се задоволим с евтин едноканален телевизор, който по конструкция не се различава от линейните радиоприемници. Тъй като обаче у нас повсеместно ще се работи на III обхват, ще имаме работа само със суперхете- родини. В. — А защо все пак? И. — Защото при честоти около 200 мегахерца в едно стъпало може да се получи сравнително малко усилване. Известно ти е също, че при високите честоти входного съпротивление на лампите намалява, докато влиянието на вътрешните им капацитети расте. Затова се използуват електронни лампи с голяма стоъмност. Най- 125
подходящи електронни лампи за усилване в областа около 200 ме- гахерца са двойните триоди, обаче и те трудно достигат петкратно усилване. Като се има пред вид, че от антената до демодулацията на видеосигнала е необходимо усилване от 20000 до 200000... В. — ... Би трябвало да изпол- зуваме най-малко седем настроени високочестотни стъпала, конто ос- вен това трябва да се превключват от канал на канал. Н. — Ето, виждаш защо при високите честоти, каквито са чес- тотите от III обхват, се налага нзползуването на суперхетеродина. Затова по-нататък ще се спрем преди всичко на него, а за прием- ниците с директно усилване само ще споменем. Освен това позна- ваш ли сложната конструкция на суперхетеродина, ще разбереш и по-простото устройство на телеви- зорите с директно усилване. Разли- ката между тях е същата, както при радиоприемниците от двата вида. Общи стъпала В. — Виждам, че отново рисуваш блокова схема. Н. — Това е, защото искам да направя основен преглед на зада- чите на телевизионния приемник. Ти сам разбра, че този начин на изложение е най-удобен.. Ако ис- кам да запозная някой чужденец, да кажем с гр. Пловдив, аз няма да го преведа през живописния лабиринт на старите пловдивски сокаци, а ще го изкача на един от прочутите хълмове. Оттам се открива общ изглед на града, пред- ставляващ дивна картина. След като по такъв начин той запечата в съзнанието си общото разполо- жение на града, тогава вече ще го запозная подробно с различните квартали. По същия начин ще по- стъпим и при разглеждане на теле- визионния приемник. Ако ти начер- тая подробната му схема още в самото начало, ти ще си глътнеш езика1... В. — В продължение на няколко мига поразгледах начертаната от теб схема на телевизор с преоб- разуване на честотата и право да ти кажа, нищо не разбирам. Н. — Ох, горкичкият! Че какво не разбираш ? Освен частта, която се намира пред детекцията, всичко останало удивително прилича на Фиг. 89. Блокова схема на суперхетеродинен телевизионен при- емник; с пунктире означена връзката между изхода на видео- усилвателя и входа на междинночестотния усилвател на звуковия съпровод, при положение че се използува общ канал за звука и изображението 126
това, което ние двамата вече изу- чихме. В. — Това е вярно. Не мога обаче да разбера защо в. ч. усил- вателят и преобразувателят на чес- тотата със своя осцилатор са общи за звука и за изображението. Може би от това се реализира някаква икономия, но на мене не ми е ясно как работи това стъпало. Н. — Много добре работи, уве- рявам те, Във всеки случай като начало запомни, че преминаващата през високочестотния усилвател честотна лента е достатъчно ши- рока и обхваша както модулира- ната носещата честота на звука, така и носещата честота на изображе- нието с нейните две странични ленти или най-малко с тази стра- нична лента, която е по-близо до носещата честота на звука. Искам впрочем да ти обърна внимание и върху това, че много често и в телевизорите с директно усилване се използува общо предусилвателно стъпало. В. — Разбирам. Ами след пре- образуването на честотата как се по- стига отделянето на звука от изо- бражението ? Н. — В тая работа няма никаква магия. Честотата на осцилатора, като предизвиква биение с често- тите на звука и на изображението, поражда две различии честоти, който със съответно настроени кръгове лесно могат да бъдат разделени, както се разделят ав- томобилистите от пешеходците. В. — Това не ми е много ясно. Н. — Нека тогава да вземем един пример с числа. Звукът на софийския телевизионен предавател се излъчва на честота 189,75 ме- гахерца, а изображението — на честота 183,25 мегахерца. Ако на- строим осцилатора на твоя теле- визор на честота 221,25 мегахерца, какви ще са стойностите на меж- динните честоти, получени след преобразуването на честотата? В. — Междинната честота на звуковия съпровод е 221,25 — —189,75 31,5 мегахерца, а на изоб- ражението— 221,25—183,25 38 ме- гахерца. Н. — Правилно, а ако сега по подходящ начин настроиш на тези междинни честоти два отделив усилвателя за звука и за изобра- жението, разделянето би могло да стане много лесно. Разбрано ли е? В. — Да, сега ми стана ясно. Но съществувансго на такива ви- соки междинничестоти продължава все още да ми се вижда чудно. 127
Н. — Че защо пък ? Когато тряб- ва да се пренесе честотна лента от няколко мегахерца, това мъчно може да се постигне с ниски меж- динни честоти. Трябва да имаш пред вид и това, че междинната честота трябва да бъде равна поне на половината на широчината на целия трети обхват. В. — Какво общо има широчи- ната на телевизионния обхват с междинната честота ? Н. — Не си ли чувал за смуще- ния, предизвикани от огледалните честоти ? В. — Разбира се. Те трябва да се имат пред вид при избора на междинните честоти на един радио- приемник на средни вълни. Н. — Трябва да ти обърна вни- мание, че тук в общата част на телевизионния приемник също така се „пренастройва", т. е. се пре- включва от канал на канал. Когато звуците и изображенията се смесят В.—Нека сега да разгледаме кана- ла на изображението. Виждам, че той започва с високочестотното усилване. Н.—Наистина като начало имаме три или четири междинночестотни стъпала с настроени кръгове. Този брой може да ти се види сравни- телно голям. Той обаче е необхо- дим, за да осигури необходимого усилване, защото поради честотите, конто се използуват, и голямата широчина на предаваната честотна лента усилването на всяко стъпало е твърде малко. В. — Да ти вярвам ли, бате Нау- ме, или не? По-рано ти ми беше казал, че е почти невъзможно да се построй високочестотен усил- вател с повече от две стъпала по- ради паразитните връзки между стъпалата. Сега пък хладнокръвно ми говорит за усилватели с три и четири стъпала!!! Н. — Поради малкото усилване е възможно да се свържат във верига такъв брой усилватели, а това, че съществува риск от пара- зитки връзки, е съвсем вярно. Ето защо осъществяването на подобна схема изисква да се вземат извест- ии предпазни мерки: екраниране на отделите стъпала, ефикасно развързване, рационално разполо- жение на елементите и проводни- ците и т. н. В. — Зависимостта между ши- рочината на лентата и усилването ми напомня туриста с багаж в пла- нинските места. Н. - ??? В. — Ама точно така. Носят ли тежък товар — в нашия случай широка честотна лента, — те вър- вят по дълъг и малко стръмен път, като избягват да вървят направо по късия и стръмен път, който се предпочита от туристите с малък товар. Защо обаче използуваме настроени кръгове ? Нали искаме да усилим много широка честотна 128
лента? Не е ли по-добре да из- ползуваме усилватели с апериодич- ни трептящи кръгове? Н. — При връзка между отдел- яйте стъпала, осъществена посред- ством ненастроени кръгове, усилва- нето би било недостатъчно. Освен това ние трябва да осигурим и известна избирателност на прием- ника, а това е много сложна про- блема. И наистина, като пропуска без никакво отслабване всички честоти на видеосигнала, усилва- телят трябва да не позволява пре- минаването на носещата честота и страничните модулационни ленти, пренасящи звука, през видеокана- ла. От друга страна, интервалът между модулираната видеочестота и модулираната звукова честота е много малък. Това ще рече, че характеристиката на избирателност- та на приемника на изображението трябва да бъде едновременно и широка, и равна и да има стръмно спускащи се склонове. Ако това не е така, звукът прониква в изо- бражението и тогава настъпва ката- строфата! В. — Екранът на кинескопа сигурно започва да трепти? Н. — Не дрънкай глупости, Ванчо. Като се смесят с видеосигнала, музикалните честоти се проявяват в изображението като черни или сиви хоризонтални ивици в такт със звука. В. — Какво трябва да се прави, за да се избегне тази опасност? Н. — На кривата на пропускане трябва да се даде такава форма, че да е възможно преминаването на цялата лента на модулирания видеосигнал и да се ограничи про- никването на звуково модулирани- те сигнали. Това може да се по- стигне, но не без трудности. По- някога за подпомагане на разде- лянето на звука от изображение- то си служим със схеми, който имат поглъщащи филтри. Поглъ- щащите филтри са паралелни резо- нансни кръгове, настроени на мже- динната честота на звуковия съ- провод и индуктивно свързани с междинночестотните трансформа- тори на някои междинночестотни усилвателни стъпала. В. — А как се постъпва, когато приемането се извършва с общ канал за изображението и звука ? Н. — В този случай входните и междинночестотните кръгове на телевизора трябва да о сигу ряват пре- минаването на по-широка честотна лента. Това позволява да се изпол- зуват общи входни стъпала. Може обаче без особени трудности често- тите на звуковата модулация да бъдат държани извън лентата на изображението, която преминава през приемника. В. — Доста ме успокой, бате Науме. Само че има и друг въпрос, който ме мъчи: това е големият брой настроени кръгове, който виждам тук. Сигурно настройката на апарата на различните станции е труден за разрешаване въпрос. Н. — Преди няколко години в Европа този въпрос не съществу- ваше. Но с увеличаване на броя на телевизионните предаватели някои от зрителите имат възможност да приемат няколко програми. За да могат да се избират различии стан- ции, приемниците са снабдени с кръгове, конто са предварително настроени на различните честоти и се включват било чрез клавиши, било чрез въртящи се канални гфе- включватели. Ясно е, че за да се намали броят на превключвателните кръгове преди преобразуването на честотите, тези приемници, наре- чени многоканалии, са предимно суперхетеро динни. Теяеиизията ли? . . 129
Усилвател на видеосигналите В. — Както при всеки уважаващ се приемник, и тук нашата висока честота стига до детекторното стъ- пало. В него естествено наслаганият върху носещата честота видеосиг- нал се отдели. Демодулацията ви- наги ми напомни разтварянето на плика, за да можем да прочетем писмото. Н. — Сравнението ти не е лошо. Този наш сложен сигнал, който съдържа едновременно различните по яркост елементи на изображе- нието, синхронизиращите и гася- щите импулси, след усилване се подава на управляващия електрод на кинескопа. В- — Нима заедно със синхро- низиращите и гасящите импулси? Н. — Разбира се. Защото благо- дарение на тяхното ниво на черно електронният лъч става невидим точно в най-подходящия момент, т. е. през време на завръщането му след края на всеки ред или на всеки кадър. В. — Вярно, ти вече си ми го- ворил за това. Ами какво означава тази загадъчна кутийка с надпис „Възст. на пост, съст." ? Н. — Видеосигналът съдържа променливотокова съставяща, чрез която се предават промените на яркостта на отделните точки на изображението, и постояннотокова съставяща, която п енася средната яркост на изображението. При пре- минаването през прехвърлящия кон- дензатор, поставен между крайното стъпало на видеоусилвателя и тръ- бата, постояннотоковата съставяща изчезва. Възстановяването й се из- вършва в твоята кутийка, на която понякога се казна възстановител на нивото на черно вместо възста- новител на постояннотоковата със- тавяща. Във възстановителя посто- яннотоковата съставяща се полу- чава от средните амплитуди на променливотоковата съставяща,, след което се подава на тръбата, за да командува нейната яркост. В. — Ако съм те разбрал добре, значението на постояннотоковата съставяща е подобно на значението, което има времето на осветляване при копиране или увеличаване на фотографическите негативи. При еднаква променливотокова съста- вяща, искам да кажа при един.и същ негатив с едни и същи свет- ли и тъмни части, може да се по- лучи по-светло или по-тъмно уве- личено копие в зависимост от вре- мето на осветляване. Н. — Сравнението ти е добро. Но щом сме в областта на фото- графията, ще ти издам тайната за правене на прекрасни снимки при лунна светлина. Снимането им се върши при пълно слънчево освет- 130
ление. При увеличаването, ако копията се оставят по-тъмни, же- ланият ефект се постига. При тази обработка се измени, така да се каже, тяхната постояннотокова със- тавяща. В. — Как изглежда схемата на възстановителя на постояннотоко- вата съставяща? Н. — Засега няма да се спираме на подробностите. Достатъчно е, че разбираш целта и знаеш къде в схемата трябва да търсиш възста- новителя. Отново ще го разгледа- ме, когато се спрем подробно на отделяйте стъпала на телевизион- ния приемник. В. — Ако така върви, останалите части на приемника, през конто пре- минават сигналите на изображение- то, като че ли не представляват трудност. Виждам, че комплектни- ят телевизионен сигнал по-нататък се подава на отделително стъпало. Става дума естествено за устрой- ство, в което синхронизиращите и гасящите импулси се отделят от сигналите на изображението. Н. — Да, но освен това тук се разделят едни от други и синхро- низиращите импулси за редове и кадри... В. — ... и се подават на съот- ветните генератори за хоризонтал- но и вертикално отклонение. След тях следват, както виждам, край- ните усилвателни стъпала и откло- нителните бобини. По този начин се запознахме с цялата част на телевизора, която възпроизвежда изображението. Звукова част Н. — Остава да разгледаме зву- ковата част или, както някои казват, звуковия канал. В. -— Тя се състои от междин- ночестотенусилвател, демодулатор и вискочестотен усилвател с висо- Фиг. 90. Честотна характеристика на м. ч. усилвателя на изображението. Плътиата крива е при използуване иа отделен ка- нал за звуквия съпровод, а пуиктираната — при общ канал за звука и изображението коговорител. Надявам се, че тук не са скрити някои дяволии ? Н. — Това не твърдя, но трябва да знаеш, че при пренасянето на звуковия съпровод работим с че- стотна модулация, която сигурно познаваш от радиотехниката. Всич- ки съвременни радиоприемници имат УКВ обхват, в който се ра- бота с честотна модулапия. В. — Отделяйте стъпала на зву- ковата част са сигурно същите като стъпалата на един съвременен радиоприемник, с който може да се приема в обхвата на метровите вълни. Разликата е, че при нас междинната честота е значително по-висока. Н. — В същност това е още една особеност. Погледни ло-вни- мателно връзките, конто в схема- та са начертани пунктирано. В. — Точно това исках да попи- там. Защо смесваме още веднъж звуковия сигнал и сигнала на изо- бражението, щом преди това поло- жихме толкова труд да ги раз- делим ? Н. — Но ние нямаме такова намерение. Междинночестотният усилвател на звука получава вхо- дящо напрежение или по обикно- вен начин направо от смесителя, намиращ се на входа на при- емника (при което пунктираната линия е излишка), или през пункти- раната връзка, но никога от двете места едновременно. 131
В. Не ми е ясно по какъв начин звуковата междинна честота може да се промъкне през видеоканала. Нв — Начинът, който се изпол- зува за целта и за който вече споменахме, е твърде особен. Из- ползува се общ канал за звука и изображението (фиг. 90). Междин- ночестотните усилватели за изобра- жението са конструирани така, че усилват и звуковата междинна честота (пунктираната част на кри- вата). В. — Но нали звуковата меж- динна честота се взема чак след видеоусилвателя и демодулатора ? Н. — В това се състои особе- ността на този начин. Във високо- честотния усилвател възникват биения между честотно модулира- ните носещи трептения на звуко- вия съпровод и носещите трепте- ния на сигнала на изображението. След детектирането на тези биения освен сигнала на изображението възниква и нова носеща честота на звуковия съпровод. Съгласно стандарта тя е равна на 6,5 мгхц. В. — Ох, дявол да го вземе, много е сложно! И. — Не е чак толкова. Тази честота е модулирана точно като първоначалната носеща честота. Във видеоусилвателя едновременно се усилват сигналът на изображе- нието и сигналът с носеща често- та 6,5 мгхц на звуковия съпровод. В. — Да, и тази честота ще от- делит и усилит в междинночесто- тен усилвател, настроен на 6,5 ме- гахерца. Н. — Правилно. По този начин тук ни е достатъчно само едно стъпало за усилване на звуковия сигнал вместо две стъпала при обикновения начин. В- — Струва ли си въобще тру- да нзползуването на този начин с общ канал на звука и изобра- жението ? Н. — Този начин има още ня- колко изгоди, поради който напо- следък се налага в повечето теле- визори. В. — Какви са тези изгоди? Н. — Най-напред се избягват трудностите, който възникват при звука и са свързани с нестабил- ността на честотата на осцилатора. Както знаеш, при много високите честоти честотата на осцилатора се стабилизира трудно. Тук трябва да те предупреди, че начинът с общ канал за звука и изображение- то може да се използува само при системи с честотно модулиран зву- ков съпровод, каквато е нашата система с 625 реда. В. — А защо лошата стабилност на осцилатора смущава само звука, но не и изображението? Н. — Да вземем пак нашия при- мер. Щом като честотата на осци- латора се повиши от 221,25 мега- херца на 221,35 мегахерца, измене- нието е 0,1 мегахерца. Това не е нищо! Такова отклонение няма да бъде почувствувано от изображе- нието, понеже междинночестотните усилватели за изображението про- пускат значителна лента. Но за звука междинната честота би се изменила от 31,5 на 31,6 мегахер- ца. Следователно, ако междинно- честотният усилвател на звука ра- боти с честотна лента ± 100 кило- херца, междинночестотният сигнал ще се измести чак на края на пре- насяния честотен обхват. Това ще рече, че звукът ще бъде изкривен и ще престане да се чува. В. — Ако това се случи с някоя красива жена, която пее фалшиво, не е кой знае каква голяма беда. Напротив! В такъв случай телеви- зията осъществява една стара мечта на мъжете: красива и същевремен- но мълчалива жена! Н. — Ти, Ванчо, съвсем се от- клоняваш от темата. Вместо да се 132
впускаш в закачки със съмнителен вкус, по-добре ще направит, ако предложит нещо, с което да си помогаем. За да се изпълни твоя- та мечта, понякога е достатъчно просто да завъртиш регулатора за силата на звука на телевизора. Естествено може да се мине и без този начин за използуване на общ канал за звука и изображението, обаче при използуването му кон- структорите си спестяват много грижи, тъй като междинната често- та на звуковия съпровод е въобще независима от стабилността на осцилатора. Тя се определи само от разликата между носещите че- стоти на звука и изображението, конто са стабилизирани още в пре- давателя. Токозахранване на телевизора В. — Надявам се, че вече раз- гледахме всичко. Н. — Още не. Нима забрави, че електронните лампи, конто се на- мират във всички стъпала на теле- визора, имат нужда от томоза- хранване ? В. — Ти сигурно и тук си изо- ставил тази консервена кутия по същия начин, както когато разглеж- дахме телевизионния предавател ? Струва ми се, че не е трудно да се снабдим с богат асортимент от отоплителни и анодни напрежения, решетъчни преднапрежения и ви- соко напрежение за тръбата» Н. — Правилно. Високото напре- жение, което се подава на теле- визионната тръба, достига 8-~~ 15 ки- ловолта. То се произвежда по раз- личии начини. На практика това напрежение най-често се получава,, както вече споменахме, от върхо- вите стойности на напрежението при обратния ход на лъча при ре- довата развивка. За тези неща оба- че ще си поговорим по-късно и затова за днес довиждане. В.—Още един момент, моля. Ние не разгледахме телевизионните при- емници с директно усилване, как* вито у нас не се произвеждат, а не се внасят и отвън, но все пак... Н. — Разбира се, обаче мисля, че принципът на тяхното действие ще разберет лесно сам, катознаеш, че разликата между тях и прием- ниците, конто работят с преобра- зуване на честотата, е същата като разликата между линейния радио- приемник и суперхетеродинния. Вместо да променяме приемната честота, усилваме входящите сиг- нали направо. Махни от схемата на телевизионния суперхетероди- иен приемник високочестотния усилвател със смесителя и осци- латора и ще имаш телевизор с директно усилване. Стъпалата, кон- то в суперхетеродинния приемник наричаме „междинночестотен усил- вател сега ще наречем „високо- честотен усилвател". Всичко оста- нало не се променя. Сега обаче наистина довиждане! 133
Дванадесети разговор КАК СЕ УСИЛБА СИГНАЛЪТ Последний път Наум и Ванчо се занимаха с конструкцията на телевизора, 'при което, за да добият обща представа, съзнателно изпуснаха подробностите. След това отделиха време на начина с общ канал за звука и изображението и решиха, че суперхетеродинът има решителни преимущества. Днес нашите при- ятели ще поговорят за високочестотните и междинночестотните усилватели на телевизионния приемник, като ще се спрат на някои въпроси, конто в осно- вата си се различават от въпросите на радиотехниката. Радио: телевизия=1:500 Ванчо. — Миналия път от върха на един от пловдивските хълмове разгледахме в най-общ вид устрой- ството на един телевизионен при- емник, бил той с преобразуване на честотата или с директно усилване. Доколкото те познавам, бате Науме, днес ще ме хванеш за ръчичката и ще ми покажет подробностите на отделяйте кръгове. Така че от- вори някоя от консервите и ми изсипи нейното съдържание. Наум. — Нямам намерение да •излъжа твоите очаквания. Ако же- лает, ще разгледаме онази част от схемата, която е натоварена с усилването на сигнала по пътя му между антената и кинескопа, като засега оставим настрана устрой- ствата за синхронизация и захран- ване. В. — С една дума, нещата, ко- нто днес ни интересуват, са: висо- кочестотното усилване, междинно- честотното усилване, нискочестот- ното усилване, преобразуването на честотата, детекцията и усилване- то на видеочестотния сигнал. Това всичко го знам от радиотехниката. Съществува всичко на всичко само една разлика: на мястото на нис- ката честота тук имаме работа с видеочестота. Н. — Да не съм чул втори път от твоята уста подобии приказки! Как может да сравняьаш радио- фонията с нейните простиращи се на десетина килохерца странични ленти с телевизията, където прё- насяната лента е няколко мега- херца. Отношението между широ- чината на пренасяните ленти е око- ло 1’бООивлияе доста осезателно върху конструкцията на телевизи- онните приемници. В. — Очевидно тук ще работим с по-малко селективни кръгове, от- колкото при радиото! Ето в това 134
отношение поне една трудност, която е избягната. Н. — Огромна грешка! Ако при радиофоничното приемане трябва- ше да се търси компромис между селективността и вярното възпро- извеждане, при телевизията се тър- си компромис между усилването и избирателността. Тази проблема е една от най-трудните. В. — Ако съм разбрал добре, на нас ни трябват кръгове с малка селективност, конто да са способни да пропускат много широка честот- на лента. Като си помисля какви грижи се полагат за кръговете в радиото, за да станат колкото се може по-селективни, тук всичко ме кара да предполагай, че няма да е много трудно да бъде намалена тяхната селективност. Мисля, че тук ще свършат работа кръгове с недотам добри качества, с малък качествен фактор. Н. — Това е вярно. За съжале- ние обаче с такива кръгове не може да се получи голямо усилване. А пък ние преди всичко се стремим да подадем на управляващия елек- трод на кинескопа видеосигнал с няколко десетки волта напрежение, а подаденото на входа напрежение ятонякога е по-малко от 1 мили- волт. Това ще рече, че общото усилване на напрежението трябва да е от порядъка на 50 000 пъти. Лреимуществата на високоче- стотното предусилване В. — А ето защо в телевизията •се използуват такъв голям брой усилвателни стъпала. Н. — Разбира се. А и произво- дителите на радиолампи не се оп- лакват от това. В. — С една дума, в един теле- визор, който работи с преобразу- ване на честотата, можем да имаме *няколк^ високочестотни усилва- v» Смесител ъ»л ч 2хизодр Фиг. 91. Стъпала на видеоканала на теле- визионеи приемник телни стъпала, различии междинно- честотни усилвателни стъпала и няколко видеоусилвателя. Н. — Този път не позна, защото тук преди смесителя рядко се из- ползува повече от едно високо- честотно стъпало, затова пък 3-f4 междинночестотни стъпала и 1~-2 стъпала за усилване на видеосиг- нала в практиката са нещо обик- вовено. Високочестотният предусил- вател при честота 200 мегахерца ще усили сигнала най-малко пет пъти, четирите междинночестотни усилвателни стъпала ще го усилят около 10000 пъти, така че на едно стъпало се пада около десеткрат- но усилване. В. — При това положение не виждам какъв интерес имаме да разделяме усилването по висока и по междинна честота. Не е ли по- добре да построим телевизор с 5 междинночестотни стъпала? Н. — Не забравяй, че високо- честотният предусилвател намалява въздействието на „шума" върху приемания сигнал. В. — Слушал съм какво ли не, но досега не съм чувал да шуми изображение. Н. — Извинявай, че използувах термин, който няма същия смисъл, както в радиофонията. Така тук се наричат колебанията на усиленото напрежение, който биха се проявили при възпроизвеждането на звука като истински шум. В радиоприем- ниците той се чува главно в паузи- те и се дължи на различии причи- 135
ни. Той възниква в съпротивленията, в трептящите кръгове или се дъл- жи на неправилната електронна емисия на катодите. В. — Обаче твоят „шум" в те- левизията не се чува! Н. — Но затова пък се вижда. Неправилностите на усиленото на- прежение, което подаваме на управ- ляващия електрод, модулират електронния лъч и създават така наречената зърнестост накатрината по аналогия на зърната на фото- емулсията, който стават видими при твърде големи увеличения. Под влияние на тези смущения карти- ната изглежда като посипана с трици. В. — Значи високочестотното предусилване намалява този „шум" в изображението? Н. — Да, по същия начин, как- то в обикновените радиоприемници, то намалява шумовете при слуша- нето... Но с това не се свършват достойнствата на усилвателните стъпала, разположени преди преоб- разувателя на честотите. Те не до- пусках произведените от местния осцилатор напрежения да бъдат излъчени от антената и да смуща- ват съседните приемници. И най- сетне, макар че не са много селек- тивни, те допринасят за избягване на нежелани интерференции със сигналите със съседни честоти. Трябва още да се каже, че при каналите от високите честотни обхвати (около 200 мгхц) външни- те смущения са така слаби, че максималната чувствителност * на приемника е ограничена от шума на входните кръгове. В. — На кое казваш външно смущение ? Н. — Атмосферни смущения, ис- крите от запалване на двигателите с вътрешно горене и др. В. — Сигурно и смущенията, който произлизат от неоновите ре- клами. Защо обаче поставят уда- рението на шума на входните кръ- гове? Н. — Защото входните напре- жения се усилват по-нататък при цреминаването на сигнала през приемника, докато смущаващите напрежения, конто се получават далеко след входа, са твърде слаби по отношение на усилвания сигнал. В. — Но какво ще ни помогне в тази работа високочестотният предусилвател ? Н. — Сигурно си чувал, че шу- мовите качества на електронните лампи може да се изразят чрез еквивалентно шумово съпротивле- ние на решетката. Така например, ако /?екв=1 килоом, това значи, че шумът, възникнал в радиолампата, е еднакъв с шума, който би се появил в съпротивление със стой- ност 1 килоом, свързано с решет- ката. В. — Колкото е по-голямо екви- валентното шумово съпротивление на решетката, толкова е по-силен шумът. Също както високият водо- пад шуми по-силно от по-ниския. Н. — Да. Шумовото напрежение на съпротивлението зависи от ква- 136
дратен корен от произведението на съпротивлението и пренасяната честотна лента. Виждаш, че в теле- визията, където работим с много широки честотни ленти, трябва да се предпазим от всички източници на шум. В. — Как ли би изглеждала формулата ? Н. — Шумового напрежение се изчислява по формулата където Д/ се поставя в мегахерци, /?екв> т. е. цялото шумово съпро- тивление на радиолампата с всич- ките нейни елементи — в кило- омове. Напрежението Ulu се полу- чава в микроволтове. В. — При лента, широка 6 мега- херца, и шумово съпротивление 1 килоом получаваме шумово на- прежение 10 микроволта, нали? Н. — Приблизително да. Каче- ствено приемане обаче може да получим само тогава, когато напре- зкението на входящия сигнал е значително по-високо от тази стой- ност. В. — Все пак колко? Н. — Приблизително десет пъти. В. — Това ми наподобява малка лодка в бурно море, вълните на което могат да ни удавят, докато на палубата на презокеанския па- раход бихме се чувствували на сухо и в безопасност. Н. — Но да се върнем на твоя въпрос: електронната лампа зна- чително влошава шумовите качест- ва на дадено устройство. Затова според възможностите използуваме лампи с малко еквивалентно шумо- во съпротивление. Понеже при из- ползуване на лампата като смеси- тел еквивалентното шумово съпро- тивление е много по-голямо, откол- кото когато тя работи като висо- кочестотен усилвател, изгодно е да се използува предусилвателно стъпало. В. — Значи високочестотният усилвател е цяла благодат? Н. — Съвсем не. Този предусил- вател не подобрява много общата селективност на приемника, но все пак ограничава влиянието на сигна- лите от съседните предаватели. В. — Как да разбирам това? Н. — Тук не става въпрос за смущения, предизвикани от огле- далните честоти, а за смущения от предаватели, работещи на честоти от УКВ и телевизионните обхвати. Освен това трябва да вземем мерки за потискане на сигналите на пре- даватели, работещи на честота, равна на междинната честота на нашия приемник. В. Че има ли телевизионни пре- даватели, работещи на честота от порядъка на междинната честота ? Н. — Аз пък ще те попитам каква дължина на вълната отго- варя на честота 20 мегахерца? 137
В. — Около 15 метра. Разбира се, тази честота е от обхвата на обикновените къси вълни. Н. — Ето, виждаш ли! Ако меж- динночестотният усилвател не беше грижливо отделен от антената, в приемника ще влезне сигнал, който ще се усили от междинно- честотните усилватели и ще внесе смущения в приемането В. — И това ли е всичко? Н. — Предусилвателят трябва също така да ограничава излъчва- нето на местния осцилатор чрез антената, което би смушавало съседните телевизионни приемници. В. — Сигурно по същия начин, както някога обратната връзка на старите радиоприемници смущава- ше съседните радиослушатели. Но можеш ли да ми начертаеш ти- пичната схема на едно високоче- стотно усилвателно стъпало? Схема с невидими елементи Н. — Моля, тук имаш класическа- та схема с настроен аноден кръг, която се използува както преди смесването в приемниците с преоб- разуване на честотите, така и в приемнчците с директно усилване. В. — Ти, бате Науме, се подиг- раваш с мен. Да не мислиш, че ще ти повярвам, че бобината А3 пред- ставлява трептящ кръг? Н. — Не си ли чувал досега за така наречените паразитни капа- цитети? Ако някога си се занима- вал с радиолюбителска дейност в областта на ултракъсите вълни, сигурно щеше да ги познаваш. С помощта на тези невидими капа- цитети бобината може да се на- стройва. Такъв е случаят и с капа- цитета, свързан с бобината А3. Той е съставен от всички паразитни капацитети, свързани паралелно към тази бобина: собствения капа- цитет между навивките на боби- + Фиг 92. Принципни схеми на високочесто- тен усилвател с триод и с пентод ната, капацитета на проводниците и въгрешните капацитети между електродите на лампите. Това са преди всичко капацитетите между анода и други!е електроди на пър- вата усилвателна лампа, както и капацитетите между решетката и другите електроди на следващото усилвателно стъпало. В. — А защо все пак не се из- ползува истински конде нзатор, как- то това става във всеки уважаващ себе си трептящ кръг? Н. — Защото, за да се получи едно що-годе свястно усилване, трептящият кръг трябва да бъде съставен по възможност от голяма индуктивност и от колкото се може по-малък капацитет. Затова тук използуваме лампи с малки пара- зитни капацитети и се стараем да 138
направим подходящ монтаж (къси съединителни проводници), така че да се намалят паразитните капа- цитети. В. — Бобината L2 също ли пред- ставлява трептящ кръг? Н. " Да, по същата причина като Ly Впрочем в нашата схема тя е индуктивно свързана с антен- ната бобина Lv В. — Добре де, ами как на прак- тика се настройват такива треп- тящи кръгове, щом те не разпола- гат нито с променлив, нито с до- настройващ кондензатор ? Н. — Чрез изменяне на тяхната самоиндукция. Въздушните бобини за много високи честоти се състоят от няколко навивки от твърда медиа жица, която запазва своята форма. За да се увеличи или намали самоиндукцията, до- статъчно е да се приближат или раздалечат малко навивките. Из- ползуват се също настройващи феромагнитни, месингови или мед- ни ядра. В. — Феромагнитните ядра са ми добре познати, тъй като те се използуват и в радиото, но медта и месингът не са магнитни метали, Фиг. 93. „Невидимите* капацитети се със- тоят от вътрешните капацитети между электролите на лампите, капацитетите меж- ду наиотките на бобините и капацитетите иа монта жните проводници затова не разбирам по какъв начин тяхното присъствие може да влияе на самоиндукцията на една бобина. Н. — Медното ядро действува чрез паразитните токове, конто бо- бината индуктира в него. Тези то- кове, наречени токове на Фуко, от своя страна индуктират в бобина- та напрежения, който действуват против първоначалното напрежение, което ги е създало, като по този начин намаляват неговото действие. В крайна сметка се получава впе- чатление, че самоиндукцията на бобината е по-малка, отколкото ако медното ядро го нямаше. В. — Това ми напомня за вли- зането ми в пещерата „Тъмната дупка". Н. — Признавам, че не мога да схвана връзката. В. — Когато се реших да вляза в тази прочута пещера, право да ти кажа, не можех да се похваля с голяма смелост. За да си вдъхна кураж, започнах да викам. За беда ехото отразяваше виковете ми. В резултат на това аз до такава сте- пей се уплаших, че... хукнах през- глава навън и се измъкнах. Н. — Ясно е, че при наличие на добра воля известна прилика между твоето ехо и токовете на Фуко може да се намери. Запомни впрочем, че действието на ядрата от проводим материал (например от мед или месинг) е тъкмо об- ратно на действието на феромаг- нитните ядра, конто с присъствие- то си увеличават самоиндукцията на бобините, докато проводимите я намаляват. В. — Обаче аз виждам една практически трудност. Как с по- мощта на тези ядра могат да се настройват нашите кръгове на ис- каната честота? Ако ги завиваме във вътрешността на бобината или ги отвиваме оттам с помощта на отвертка, стоманената част на от- 139
вертката с присъствието си ще променя напълно настройката. Н. — Напълно оправдано опа- сение. Тъкмо поради това настрой- ката се извършва с отвертка, на- правена от изолационен материал. Общи заземителни елементи В. — Обясни ми, моля ти се, защо в схемата, която си начертал, про- водниците са запоени към маса в една точка? Нали съединителните проводници се чертаят в схемите с прави линии? Н. — Избрах този начин на чер- тане, за да наподобя практиче- ското изпълнение на схемата при конструирането на телевизионните приемници. Трябва да се внимава съединителните проводници да бъдат колкото е възможно по-къси, за да се попречи на паразитните връзки. Поради тези връзки всички заземителни проводници на отдел- ните стъпала трябва да се запоят в една обща точка на шасито, до- като в радиотехниката в повечето случаи можем да си позволим да заземяваме, както намерим за по- удобно. Тук променливотоковите съставящи на всеки кръг трябва да имат най-къс път към масата, като се пресече възможността то- ковете от различните стъпала да имат общ път през шасито. В про- тивен случай пази се от паразит- ните връзки! В. — И затова в телевизията всички съединителни проводници трябва да се чертаят по този начин ? Н. — Съвсем не, щом знаем за какво се отнася, чертаем ги, както обикновено. Триоди В. — Още един въпрос по отно- шение на твоята схема. Защо си служим понякога с триод, а поня- кога с пентод? Та нали за високо- честотно усилване се използуват изключително пентоди? Н. — Точно по този въпрос ис- ках да поговоря с теб. Шумът в триода възниква само поради не- правилности в емисията на катода, докато при пентодите към това се прибавя и влиянието на разделя- нето на тока в отделните кръгове. В. — Този шум сигурно е подо- бен на шума, който издава водата на река, която сё дели, за да мине през два съседни свода на никой мост. 140
Фиг. 94. Високочестотен предусилвател с неутрализиран двоен триод Н. — Твоето сравнение би било по-лесно за възприемане, ако се говореше за образуване на ръкави на реката. Но тук не става въпрос за това, а за колебания на елек- тронния поток в анодния кръг, конто се получават поради това, че отношението между тока в анод- ната верига и тока във веригата на екранната решетка търпи вне- запни промени. По този начин те- чащите през тези две вериги токове се изменят около определени сред- ни стойности. В. — Тогава шумът в хексода е още по-голям? Н. — Разбира се. И понеже три- одите имат най-малък шум, ние с радост ги използуваме. Наистина вътрешното съпротивление на три- одите е значително по-малко от вътрешното съпротивление на пен- тодите, но то е все пак далеч по- голямо от съпротивлението на трептящите кръгове. В- — А защо непременно трябва да е по-голямо? Н. —- За да не се влошава ка- чественият фактор на трептящите кръгове. Тук виждаш типична схе- ма на входен кръг на телевизор, направена с двоен триод (фиг. 94). Тази схема предлага големи изгоди и позволява лесно нагласяване на неутрализацията посредством до- настройващия кондензатор Сп. В. — Доколкото знам, за неутра- лизация се говори само в радио- предавателната техника и в химията. Н. — Химията не ми е твърде позната, но забележката ти за ра- диопредавателите приемам. Капаци- тетите между решетките и аноди- те на двойните триоди са значител- ни, така че може да се появи не- стабилност на усилвателя и той да се възбуди. За да се предпазим от това, неутрализираме, като посред- ством кондензатори подаваме на- прежение от изхода на решетките на двата триода. В. - А що за особеност е след- ващата схема (фиг. 95), в която решетката е заземена? Н. — Тя се нарича схема на у с и л- вател със заземена ре- шетка. Както виждаш, този усил- вател си заслужава името. Посред- ством заземяването на решетката (в случая и на двете решетки) оси- гуряваме изолиране на изходния аноден кръг от входния катоден кръг, така че никаква обратна връз- ка не е възможна. В. — Също както оградата меж- ду два съседни двора лишава ку- четата от удоволствието да се по- хапят. Как обаче усилва този усил- вател ? И. — Спомни си за смесително- то стъпало, в което сигналът от Фиг. 95. Високочестотен предусилвател със заземена решетка 141
местния осцилатор на приемника се подава в катода. В. — Вярно,имаше такова нещо! Н. — Затова тук накратко ще ти опиша третия вариант на висо- кочестотен предусилвател с двоен триод (фиг. 96). На тази интересна схема казваме каскоден усил- ват е л. За да го разберет по-лесно, пречертай схемата така, че първият триод да бъде отделу, а вторияг — отгоре, за да се получи нещо ка- то хексод. В същност това повече прилича на пентод, понеже анодът на първия триод е евързан с като- да на втория тритод през конден- затор, така че фактически за висо- ките честоти те са свързани накъсо. В. — Бобините Lx и £2 естестве- но действуват като високочестотен Фиг. 96. Високочестотен предусилвател с каскодна схема трансформатор, осигуряващ връзка с антената. Бобината £2 се настрой- ва. Каква е обаче ролята на оста- налите бобини? Н. — Бобината £4 служи за на- стройка на анодния кръг на пър- вата триодна система. Втората три- одна система работи като усилвател: със заземена решетка, поради ко- ето в неговия катоден кръг е поста- вена бобината £5, посредством която на катода се подава възбудителното високочестотно напрежение. Боби- ната £б е в настроения аноден кръг на усилвателя със заземена решет- ка, а бобината £7 евързва катодния усилвател със смесителното стъпа- ло. Бобината £3, въпреки че от нея твърде не зависи, служи за неутра- лизация. В- — Защо този път неутрали- зацията не е толкова важна? И. — Неутрализацията не е кри- тичен фактор, защото коефициентът на усилване на усилвателя със за- земена решетка е много малък^ почти единица. Този усилвател има малко входно съпротивление- В. — Успяхме значи да усилим високочестотния сигнал в каскод- ния усилвател и по този начин по- вдигнахме нивото му над нивото на шума. Сега нашият сигнал може да бъде налапан от смесителната лампа. 142
От високочестотното усилване към междинночестотното Н. — Точно така. Като смесител използуваме поцходящ нелинеен елемент, смесването в който става при оптимална стръмност и мини- мален шум. В. — Това ми звучи твърде ака- демично. Нелинеен елемент? Сигур- но имаш пред вид калдъръм от обли като котешки глави камъни, върху който честотите се разтър- сват и смесват съшо като зелки, натоварени на зарзаватчийски ка- мион ? Н. — Не така грубо. Такова вар- варство в смесителя все пак няма. Напротив, задоволяваме се с това, че за получаване на междинната честота като разлика между често- тата на високочестотния сигнал и честотата на осицилатора си слу- жим с елемент, чиято характери- стика не е праволинейна. В. — Тук ще ни помогне това иначе вредно свойство на характе- ристиката. За целта, разбира се, ще използуваме хексод, пентод, триод или диод? И, — За смесване в областта на метровите вълни хексодите са изоб- що неподходящи. Пентодите рабо- тят добре до около 100 мегахерца, обаче в областта до около 200 ме- гахерца най-често използуваме три- одите, който имат твърде малък шум и сравнително голяма стръм- ност. В областта на дециметровите вълни не остава нищо друго освен та използуваме диоди. В. — Ще се задоволим ли с един триод или ще ни трябват ня- колко ? Н. — Ако нямаш нищо против, погледни една твърде използува- на схема с двоен триод (фиг. 97). Дясната триодна система на лам- пата работи като осицилатор на Колпиц (с капацитивен делител). В. — Да, тук виждам обикнове- ните елементи: катодното съпро- тивление на смесителя, блокирано с кондензатор, утечното съпротив- ление в решетъчния кръг на осци- латорния триод, което служи за създаване на преднапрежение, се- рийного съпротивление в анодния кръг на осцилатора, капацитивна- та връзка на анода на осицилатора с трептящия кръг, както и капа- цитивната връзка на анода на сме- сителя с междинночестотните стъ- пала. В двете системи се намират още традиционните развързващи кондензатори в анодните кръгове. Предполагам, че кондензаторът от 2 пикофарада инжектира осцила- торната честота на решетката на смесителя. Само едно ме учуд- Фиг. 97. Смесител с двоен триод 143
на •— защо тук в осицилатора липсва капацитивният делител със среден извод, свързан с катода ? И. — Това да не те смущава, за- щото задачата на кондензатора, който е свързан с анода, се изпъл- нява с паразитния капацитет меж- ду катода и анода по същия начин, както ролята на кондензатора меж- ду решетката и катода се изпъл- нява от съответния паразитен ка- пацитет. В. — По всичко изглежда, че на сцената отново излизат невидимите паразитни капацитети. Какво прави обаче променливият кондензатор в осицилаторния кръг? Нали досега чертаеше трептящите кръгове без настройващ кондензатор ? И. — В телевизионната техника може да се работи или с непрекъс- ната настройка в целия обхват, съставен от няколко канала, както е при радиото, или, което се пред- почита повече, като се превключва от канал на канал. За простота не съм начертал превключвателя, но се надявам, че и така ще разбе- рет принципа на настройката чрез превключване. При този начин на настройка трябва да съществува възможност за точно донастройва- не, за да компенсираме евентуално- то отклонение на честотата на осцилатора. В. — Да, както се постъпва изоб- що в областта на метровите вълни, където минава известно време, до- като приемниците се настроят. Н. — Да, затова настройката на телевизорите откачало е нестабил- на. Това се дължи на сравнител- но бавното загряване на елементите на кръговете. За фина донастройка се използува променливият конден- затор, който ти забеляза. В. — А сега се надявам, че най- после ще отделим изображението от звука. Междинночестотен усилвател Н. — Още тук можем да отде- лим изображението от звука, но за- сега не трябва да правим това. За- това погледни схемата на един четиристъпален междинночестотен усилвател (фиг. 98). В. — Тук виждам една бобина с паралелно свързано към нея съпро- тивление, няколко нормални треп- тящи кръгове и няколко отделяй бо- бини. Освен това виждам настрой- ващи се трептящи кръгове, който просто висят свободно във възду- ха, нещо повече, един кръг даже е поставен в катода на една от усилвателните лампи. Защо ? И. — Всяко „защои има свое „за- това*. Опитай се да го обясниш! В. - Тогава да започна откача- ло. Вероятно съпротивлението, ко- ето е паралелно на бобината, има твърде голяма стойност, защото в противен случай би консумирало значителна част от енергията на кръга, така че той би бил с доста голямо затихване. Н. — Лъжеш се, мили Ванчо. Тези съпротивления имат сравнител- но малка стойност, т. е. около 5000 ома, и както правилно забеляза, те поглъщат значителна част от енер* гията на трептящите кръгове и по този начин причиняват голямо затих- ване. Затихването от своя страна намалява стръмността на резонанс- ната характеристика на кръга и увеличава широчината на пропуска- ната честотна лента. За същата цел служат и малките утечни съпротив- ления в решетките. В. — Това обаче ми навява тъга. За да пренесем цялата лента от честоти, трябва да пожертвуваме част от високочестотната енергия, която са способни да дадат треп- тящите кръгове. С погълнатата от затихвателните съпротивления енер- гия ние отопляваме приемника. То- 144
Фиг. 98. Четиристъпален междинночесто- тен усилвател. Звуковият съпровод се от- дели след първото стъпало зи вид отопление не е ли малко скъпичък ? Н. — Наистина е печално, но друг изход няма. Какво виждаш, усилването на такова междинноче- стотно стъпало не е много голямо, затова тук се използуват пентоди със стръмност от 5 до 9 ма/в, с конто се получава необходимого усилване. Обачеза постигане на необ- ходимата резонансна крива ние мо- жем да приложим друга хитрост. В. — Сигурно с £С-кръгове- те ? С тях бихме могли лесно да подобрим общата селективност на приемника. Многогърба хамила Н. — Мили мой Ванчо, ти про- дължаваш да мислиш и да се изра- зяваш като добър радиотехник. Само че по отношение на радио- техниката телевизионната техника е същото, каквото е радиотехника- та по отношение на силнотоковата електротехника. Трябва напълно да променим начина на мисленето си. Подобряването на селективността по начина, който благоволи да пред- ложит, би представлявало за нас истинска беда, въпреки че то не би било никак трудно за постигане. За да се убедиш сам, ето ти резо- нансната характеристика на един единствен кръг (фиг. 99). Сравни я с резонансните характеристики, по- лучени от усилватели с 2, 3, 4 и 5 настроени кръга, както и с идеал- ната характеристика. Както виждаш, пропусканата лента става все по- тясна и по-тясна, така че нашите модулирани честоти имат все по- малка и по-малка възможност за преминаване. В. — Но това е ужасно! Само че, доколкото те познавам, рису- вайки ми тази страхотна картина, ти го правиш само защото разпо- лагаш с ефикасно противодействие. Телевизията ли ?. . , 145
Давай бързо да видим в какво се състои работата. Н. — В разстройване на настрое- ните кръгове! В. — Какво ? Да не настройваме кръговете на средната честота на пренасяната лента? Да правим съ- знателно това, което правят, без да искат, лошите настройчици, когато настройват радиоприемниците ? Н. ~ Точно така. Като разпреде- лим целенасочено резонансните че- стоти на различните трептящи кръ- гове, ще получим една обща резо- нансна характеристика на усилвате- лите, която по форма значително се приближава до идеалната харак- теристика. Вярно е, че с това Фиг. 99. При няколко настроени иа една и съща честота резоиансни кръга се полу- чава тясна честотна лента Фиг. 100. При различно настроени кръго- ве резултантната характеристика се при- ближава до идеалната усилването донякъде се намалява, но омлет не може да се направи, ако не се счупят яйцата. В. — Твоите разместени криви ми напомнят как аз и мойте дру- гарчета играхме на камила, когато бяхме хлапета. Нареждахме се един зад друг във верига, като мятахме върху главите си един чаршаф. По този начин се получавагпе фанта- стично животно, което съвсем при- личаше на твоятарезултантна резо- нансна характеристика. Н. - Да. Както, за да се направи многогърба камила, са необходими 4 момчета, така и за да се получи необходимата форма на резултант- ната крива, са необходими няколко настроени кръга. Редът, в който се поставят отделяйте настроени кръгове, е показан на фигура 100. Картина без звук В. — Както виждам, първият трептящ кръг има най-ниска често- та, сигурно защото междинната честота на звуковия съпровод се взема след първото стъпало, а тя е по-ниска от междинната честота на изображението. Н. — Правилно го каза, защото си го разбрал добре. Индуктивно към бобината, която се намира в анодния кръг на първйя междинно- честотен усилвател и която е настро- ена на най-високата честота, е свър- зан трептящ кръг, с помощта на който се отделя междинночестот- ният сигнал на звуковия съпровод. 146
М.ч иэоЬр Фиг. 101. Отделяне на междинночестотния сигнал на звуковия съпровод от катодно- го съпротивление на м. ч. усилвател В- — Това единственият начин ли е за отделяне на междинноче- стотните сигнали на изображението и звука ? Н. — Съвсем не. В анодния кръг на лампата могат да се поставят настроени лентови филтри или про- сто настроени кръгове, с чиято по- мощ през кондензатор може да се вземе междинночестотният сигнал на звука. Него можем да отделим също така и след смесителното стъпало или след някое от остана- лите междинночестотни стъпала. Друга възможност има той да се вземе от катода на първата междин- ночестотна лампа, както е показа- но в следващата схема (фиг. 101). В. — За съжаление не разбирам как работи тази схема. Н. — Сигурно знаеш, че един трептящ кръг пропуска токовете с всички честоти. . . В. — ... с изключение на тока, чиято честота е равна на резо- нансната му честота. Това съвсем не е ново за мене. Н. — Сигурно разбираш, че в трептящия кръг, настроен на меж- динната честота на звуковия съпро- вод, възниква желаното напреже- ние. Необходимого решетъчно пред- напрежение се осигурява от свър- заното последователно с трептящия кръг катодно съпротивление. В. — Така че желаната честота се отдели с помощта на някаква отрицателна обратна връзка. Н. — Вярно. Касае се за така наречената селективна отрицателна обратна връзка, която е честотно зависима. В. — Това ми се струва сложно. Н. — Това е така, защото още не си се обиграл в често използу- ваните в телевизионната техника методи. В действителност този кръг работи съвсем просто. Винаги ко- гато трябва да отделим сигнал с определена честота, с удоволствие използуваме честотно зависима от- рицателна обратна връзка. В. — А какво става с трептя- щите кръгове, конто са свързани индуктивно с настроените бобини и се намират в следващите стъпа- ла? Те да не служат също за от- деляне на сигналите на изображе- нието и звука ? Н. — Отгатна. С помощта на те- зи така наречени поглъщащи (ре- жекторни) кръгове потискаме зву- ковата междинна честота, за да получим накрая желаната резонанс- на характеристика във вида, в какъвто я начертахме. В. — Ако работам по системата с общ канал на звука и изображе- нието, тези поглъщащи кръгове сигурно ще отпаднат? Н. — Разбира се, защото тук се стараем да разширим пропусканата честотна лента. Затова понякога поставяме трептящи кръгове, на- строени на звуковата междинна честота. В. — Както виждам, на решет- ките на лампите подаващнапреже- 147
ние за автоматично регулиране на усилването. Това защо е необхо- димо? Нали в областта около 200 мегахерца няма никакъв фадинг? Н. — За фадинга ти си прав, оба- че входящото напрежение все пак може да се колебае, затова е по- добре поне малко да се стабили- зира амплитудата на междинноче- сготния сигнал. Освен това автома- тичното регулиране на усилването можем да използуваме и за регу- лиране на контраста. Повече за тези неща обаче ще кажем следва- щия път.
Тринадесети разговор ОТ МЕЖДИННАТА ЧЕСТОТА КЪМ КИНЕСКОПА В миналия разговор Наум и Ванчо проучиха високочестотните и междинно- честотните усилватели на телевизионния приемник, като се спряха подробно н на въпросиге, свързани с шума и особеностите на високочестотните предусил- вателн с двойни триоди. Те разгледаха съшо така междинночестотния усилва- тел с кръгове, настрое ни на различии честоти (широколентов усилвател), който на Ванчо напомните многогърба камила. Днес нашите приятели ще се занима- ят с усилването на сигнала на изображението и ще направят констатацията, че коядензаторите са много важнн елементи. По планинските пътеки Ванчо — От време на време нашите разговори ми напомнят на екскурзия по стръмни планински пътеки. Наум — Сигурно защото главо- замайващите разсъждения ти на- помнят опасните подвизи на алпи- нистите ? В. — Не, съвсем не намеквам за това. Но ти знаеш тези лъкатуш- ни пътеки, конто постепенно пъл- зят нагоре по склона на планината. Там човек непрекъснато има впе- чатлението, че се връща на мястрто, откъдето вече е минал, макар че в същност той непрекъснато се изкачва. Точно в този момент имам чувството, че отново преминавам радиокурса, понеже всичко, което разгледахме, е подобно на разгле- даното в радиотехниката. Послед- ний път не говорихме ли за висо- кочестотното усилване, за преобра- зуването и за усилването на меж- динната честота? Н. — Ако ми позволит да въз- приема твоето сравнение, аз бих отишъл и по-нататък и бих доба- вил, че колкото по-високо се из- качваме, толкова е по-трудно, като същевременно обаче пейзажът се измени и става по-обширен. Когато разглеж дахме различните стъпала на телевизора, видяхме, че условията, при който той работи, са далеч по- сложни от условията при радиото, тъй като носещите честоти са по- високи, а пренасяните честотни лен- ти са много по-широки. В. — Без да искам да мина за пророк, вече се досещам, че днес 149
ще преминем през онези места, вър- ху пътепоказателите на конто има надписи „Детекция" и „Нискоче- стотно усилване". Н. — Съвсем правилно. Днешния си разговор ще започнем с пробле- мите на детекцията(демодулацията). След като сме усилили във високо- честотното и междинночестотните стъпала уловения от антената сиг- нал, време е да го освободим от носещата честота, която го е пре- несла. Никога не забравяй, че ролята на високата честота е спомагателна; тя представлява само едно транс- портно средство и нищо повече. Тъй както в завода натоварваме на ка- мион стоните и след като стигнем на местоназначението, ги разтовар- ваме, така и в предаватели натовар- ваме видеосигналите върху носеща- та вълна. Сега настъпва моментът за разтоварване, а това е задача на детекцията. В. — Предполагам, че след това нашият детектиран сигнал ще бъде усилен в нискочестотно стъпало. И. — Но, Ванчо, не е правилно да наричаш „нискочестотен" видео- сигнала, който представлява цяла лента от честоти, започващи от нула и достигащи до няколко милиона херца. По-правилно е да казваме видеочестотен усилвател или видео- усилвател. Въпросът за поляритета В. — Съгласих се, извинявай! Но нека не се помайваме и ако нямаш нещо друго пред вид, да започнем с детекцията. Предполагам, че в телевизионната техника можем да използуваме същите начини на де- текция, както в радиотехниката, т. е. детекция с кристал, с вакуумен диод или с лампа с няколко решетки, където детекцията може да бъде решетъчна или анодна. И. — По начало е така, както казваш. Обаче в практиката предим- ство има диодът и много рядко ре- шетъчна лампа, т. е. анодната или решетъчната детекция. Понякога ва- куумният диод се заменя с кристален, който благодарение на своя малък капацитет и незначително съпротив- ление е много подходящ за детек- тиране при високи честоти. Поради тази причина кристалните диоди се използуват много често в апарату- рите, който работят в областта на метровите и дециметровите вълни. В. — Схемата на диодна детек- ция в телевизията различава ли се от схемата, която се използува в общата радиотехника ? И. — Никак. В това ще се уве- рит сам. Напрежението на междин- ночестотния сигнал се взима от трептящия кръг на последний меж- динночестотен усилвател. Този кръг се образува от бобината L и ней- ния собствен капацитет. Сигналът се подава на диода, последовател- но на който е свързана /?С-група (фиг. 102). Най-напред погледни средната част на фигурата, където виждаш нискочестотната обвивка на модулирания междинночестотен сигнал при постъпването му от меж- динночестотното стъпало. След то- ва погледни долната част на фигу- рата. Виждаш, че отрицателните полупериоди на тока не могат да преминат, защото диодът им про- 150
тивопоставя забранената посока анод—катод. Напротив, положител- ните полупериоди преминават и*.. В. — Извинявай, ама какво нари- чаш в случая положителни и отри- цателни полупериоди ? Н. — Положителен полупериод наричам полупериода, при който на анода има положително напрежение, така че през диода може да тече ток. Този ток създава в съпротив- лението падение на напрежение- то, при което горният му край е положителен. От тази именно точ- ка вземаме детектираното напреже- ние, което подаваме на видеоусил- вателя. В. — Следователно тук е потис- нато всичко, което се намира под хоризонталната ос (нулевия потен- циал). Преминава само положител- ната част на сигнала. Детектираният видеосигнал се получава в RC- групата, поставена в катода. Това значи, че ако подадем „черното0 на излъчения сигнал, на което отговаря определено положително напреже- ние на управляващия електрод на кинескопа, ще получим вместо черен бял цвят. Н. — С голямо удоволствие кон- статирам, че не си забравил нищо от онова, което някога ти обяснявах по радиотехника. Не забравяй обаче, че вместо да пропуснем положител- ните, ние можем да дадем път само на отрицателните полупериоди. За Фиг. 102. Долу — при положителна де- модуляция на горния край на товарною съпротивление R възниква положително напрежение. Демодулапията се проявява чрез отрязване на долната половина на модули рання междинночестотен сигнал. Горе •— при отрицателна демодуляция на горния край на товарною съпротивление се появява отрицателно напрежение. Де- моду лацията се проявява чрез отрязване на горната половина на модулирания меж- динночестотен сигнал тази цел е достатъчно да свържем диода обратно, както е показано на горната част на фигурата. В. — Точно така, вече разбирам. „Бялото" отговаря на по-малко от- рицателното напрежение, а „черно- то“ — на по-отрицателното. Всич- ко е наред, изображението ще бъде позитивно, а не негативно, каквото беше преди това. Н. — Твоите разсъждения са без- погрешни. Така че, ако искаме да подадем направо на управляващия електрод детектираното напреже- ние, трябва да използуваме схемата с отрицателна детекция (горната част). В повечето случаи обаче меж- ду детектора и кинескопа се по- ставят видеоусилвателни стъпала, защото детектираното напрежение е само няколко волта и не е до- 151
статъчно, за да може да командува промените на яркостта на светлин- ната точка от най-тъмното черно до най-светлото бяло. А пък, как- то знаеш, едно усилвателно стъпало обръща фазата на напрежението на 180°. Положителните импулси, по- дадени на решетката, предизвикват редица отрицателни импулси на ано- да и обратно. В. — Сещам се какво става по- нататък. При това положение с едно само видеоусилвателно стъпало трябва да използуваме положителен детектор вместо отрицателен. В про- тивен случай на управляващата ре- шетка на кинескопа се подава на- прежение, чийто поляритет не е подходящ. При двустъпален видео- усилвател отново се връщаме на схемата с отрицателна детекция* Н. — Точно така. Трябва обаче да отбележа, че видеочестотните напрежения можем да подадем не само на управляващата решетка, но и на катода на кинескопа. При това управляващата решетка получава постоянно едно определено отри- цателно напрежение. По този начин, вместо да правим управляващата решетка повече или по-малко поло- жителна спрямо катода, ние правим катода повече или по-малко отри- цателен спрямо нея. В. — В този случай трябва да по- стъпим не по начина, който възпри- ехме, когато лодавахме видеосиг- нала на управляващата решетка, а точно обратно. С други думи, при едно единствено видеоусилвателно стъпало ще използуваме отрицател- ната детекция; при две стъпала или при липсата на каквото и да е видеоусилвателно стъпало ще при- бегнем до положителната детекция (фиг. 103). Гледай ти, каква бърко- тия се създава: за да бъде изоб- ражението позитивно, трябва да си служим ту с положителна, ту с отрицателна детекция! Фиг. 103. Различии начини на демодула- ция на сигнали с различен поляритет при различен брой стъпала на видеоусилвателя в зависимост от това, дали сигналът се по- дава на първата решетка или на катода на кинескопа 152
Високи честоти— малки съпротивления Не — Ти, Ванчо, вместо да се занимаваш с игрословици, по-добре се опитай да определит най-под- ходящите стойности на конденза- тора С и на детекторного съпро- тивление R. В. — Мисля, че класическите стойности 100 пикофарада и 0,5 мегаома, конто се използуват във всички радиоприемници, ще са съв- сем подходящи за целта. Н. — Аз пък съвсем не споде- лям твоите схващания. Не забра- вяй, че честотата на детектирания ток достига няколко мегахерца. Может ли например да изчислиш капацитивното съпротивление, кое- то твоят малък кондензатор от 100 пикофарада ще противопостави на ток с честота 6 мегахерца. В. — Чакай да пресметна... Сог- ласно формулата = . Я гледай... получих около 260 ома. Нима това е възможно ? Н. — Не само е възможно, но е съвсем правилно. Ето ти значи един изглаждаш кондензатор, кой- то противопо ставя при най-високи- те честоти на детектирания ток само 260 ома. Какво представляват тези 260 ома в сравнение със съпро- тивлението/?, което е500000ома? В. — На практика очевидно съпротивлението R ще бъде свър- зано накъсо от кондензатора. По този начин практически между краищата на това съпротивление няма да се получи никакво напре- жение и следователно на видео- усилвателя няма да се подаде ни- що. При това положение картина ще видим друг път! Н. — Много прибързано гово- рит, миличък. Ниските честоти на видеосигнала ще бъдат детектира- ни без забележимо отслабване. Отслабването на високите честоти ще се прояви в намаляване на детайлността или, както казваме, на четливостта на изображението поне в посока на редовете. Ще получим нефокусирано изображе- ние, каквото се получава винаги когато по каквато и да е причина се стесни пренасяната честотна лента. В. —• Тогава как да си помог- нем ? Дали да намалим значително капацитета на кондензатора С, за да бъде неговото съпротивление и при високите честоти достатъч- но голямо ? И. — Това решение на пръв поглед изглежда просто, но по то- зи път далеч няма да стигнем, за- щото капацитетът С трябва да е значително по-голям от вътрешния капацитет между катода и анода на диода, за да се получи между краищата на С и R детектирано напрежение. Поради тази причина за целта се използува капацитет 20 пикофарада. Ако се държи смет- ка за паразитните капацитети, вижда се, че е достатъчен и кон- дензатор с капацитет 10 пикофа- рада. Понякога и този кондензатор бива чисто и просто изхвърлен, като изпълнението на неговата ро- 153
Фиг. 104. За подобряване на честотната характеристика в областта на високите честоти се използува бобина, свързана по- следователно на товарното съпротивление — вляво. Вдясно — демодулятор с филтър ля се предоставя на паразитните капацитети. В. — Очевидно така е по-ико- ногйично. Само че на мене ми се струва, че даже и при 10 пикофа- рада капацитивното съпротивление (около 2600 ома) е все още жал- ко в сравнение със съпротивление- то /?. Н. — Затова се налага стойността на съпротивлението R да се на- мали до 4000 ~~ 1000 ома. В. — Предполагам, че с толкова малко товарно съпротивление про- изводство™ на детекцията едва ли ще бъде блестяще. Н. — Вярно е. Действително тук и при 100% дълбочина намо- дулацията не можем да получим детектирано напрежение, което да има амплитуда, равна на 90% от амплитудата на междинночестотния сигнал, както при радиото. Но ка- то използуваме специално констру- ирани диоди, конто имат едновре- менно малък капацитет между анода и катода и малко вътреш- но съпротивление, между краища- та на съпротивлението R можем да получим напрежение, чиято ам- плитуда превишава половината от амплитудата на входящие междин- ночестотен сигнал. В. — С една дума, схемата на детектора, който се използува в телевизионния приемник, е същата, каквато е при радиото, с тази раз- лика, че тук стойностите на из- ползуваните елементи са по-малки. И. — Точно така. Освен това много често, за да се подобри че- стотната характеристика в област- та на високите честоти, после- дователно на товарното съпротив- ление се поставя бобина. Също така, за да се отстранят остатъци- те от междинночестотния сигнал и за да се подобри още повече честотната характеристика,, между детектора и видеоусилвателя се поставя филтър (фиг. 104). В. — Бобината, която си поста- вил последователно на товарното съпротивление, сигурно служи да увеличи стойността му и да го на- прави зависимо от честотата. Н. — Правилно. В. — Начертаният от тебе вто- ри филтър прилича удивително на филтрите в захранващите токоиз- правители. Н. — В това няма нищо чудно, Ванчо, тъй като и в двата случая целта е да се елиминира една съставяща с честота, по-висока от честотата на полезния сигнал, кой- то искаме да пропуснем. Бобините противопоставят на тази съставя- ща своето индуктивно съпротив- ление, което се увеличава с по- вишаване на честотата, а конден- заторите (чието капацитивно съпро- тивление намалява при повишава- не на честотата) им предлагат лес- ни пътища към земята. При видео- честотите дейността на конденза- торите се подпСмага и от капа- цитетите на свързващите провод- ницу и от всички останали пара- зитни капацитети. Чувствителност и контраст В. — А сега, след като благо- дарение на детектора най-сетне успяхме да освободим видеосиг- нала от опеката на междинната 154
честота, не ни остава нищо друго освен да го подадем на видео- усилвателя посредством регулято- ра на усилването, както това се прави в радиоприемниците. Н. — Пак забрави, че видео- сигналите съдържат честоти до 6 мегахерца. Амплитудата на тези сигнали, разбира се, не може да се регулира с потенциометър, как- то в радиоприемниците, защото при този широк честотен обхват би се проявявало смущаващото дей- ствие на капацитета на потенцио- метъра и целият честотен спектър няма да се усилва равномерно. Затова усилването се регулира, като се въздействува върху кое- фициента на усилване на една или на няколко усилвателни лампи. В. — Къде се върши това: във видеоусилвателя, във високочестот- ния усилвател или в междинно- честотния усилвател? И. — Твърде место се въздей- ствува на видеоусилвателя или на междинночестотния усилвател, а понякога даже и на високочестот- ния предусилвател на входа на приемника. В. — Разбира се, влияе се на решетъчното преднапрежение на лампите ? Н. — Да. За целта можем да си послужим с постоянно напре- жение, което се получава в изхо- да на друг диод и което също така служи за автоматично регу- лиране на усилването. С помощта на това напрежение се изравняват неравномерностите на входного напрежение. Тук вече твоят потен- циометър може да вземе участие за променяне на стойностите на преднапрежението. Другата въз- можност е да се променя катод- ного съпротивление на някое меж- динночестотно стъпало или на видеоусилвателя, посредством ко- ето се измени коефициентът на усилване. При първйя начин обик- новено се въздействува, както ве- че казах, на междинночестотните лампи, например на първите три от всичките четири. При втория начин в повечето случаи се коман- дува само първото стъпало (ако са повече от едно) на видеоусил- вателя. Много често командува- щото напрежение се създава от специален източник и след това се разпределя на подлежащите на регулиране стъпала. В. — В междинночестотните усилвателни стъпала и във видео- усилвателя използуват ли се лам- пи с променлива стръмност? Н. — Понякога да. В междин- ночестотните усилватели често се работи със стръмни пентоди от типа EF80. За командуване на видеоусилвателите се използуват стръмни пентоди от типа EF85 или PL83. В. — А как действува тук авто- матичного регулиране на усилва- нето ? Предполагай, че с иегова помощ яркостта на изображението става по-голяма или по-малка. По същия начин, както в радиоприем- ника, можем да увеличаваме или да намаляваме усилването на зву- ка и тук се получава по-светъл или по-тъмен образ. И. — Това вече не е точно та- ка. Яркостта се регулира по твър- де прост начин, като се променя преднапрежението на първата ре- шетка на кинескопа. За това ще говорим още веднъж по-късно. При регулиране на усилването обаче про- меняме амплитудата на променли- вото напрежение, което се подава на първата решетка или на катода на кинескопа (според вида на мо- дулацията). Ако това напрежение не е достатъчно... В. — ... Яркостта на дадена точка на изображението ще се про- меня едва забележимо. 155
Н. — Съвсем вярно. Напротив, ако промените на напрежението на решетката на кинескопа са големи, яркостта на образа се променя в различна степей от светло било до напълно черно. В. — По този начин в първия случай получаваме избледняло изо- бражение, докато във втория слу- чай то е доста контрастно. По по- добен начин във фотографията мо- же да се получи различно кон- трастна снимка, като употребим „мекак или „твърда“ фотохартия. И. — Този път сравнението ти е хубаво. Щом разбираш добре те- зи неща, ще ти кажа, че това ре- гулиране на усилването в телеви- зията се нарича „регулиране на контра ста По какво ще се различава изображението от звука В. — Сега се налага да усилим видеосигнала. Тови ще направим сигурно по същия начин, както в нискочестотния усилвател на един радиоприемник. При това не бива да изпускаме пред вид всичките особености, конто носи със себе си твърде широката честотна лен- та. Преди всичко трябва да се пред- пазим от паразитните капацитети. Н. — И този път си напълно прав, при все че видеоусилвателят не е чак толкова сложен. Причи- ните за това са две: първо, на изхода на този усилвател ни е необходимо само напрежение, ко- ето трябва да подадем на кине- скопа ; тук не се ну ж даем от мощ- ност, каквато е необходима за захранването на високоговорите- лите. В. -— С една дума, тук става въпрос за напрежения, а не за мощности, за волтове, а не за ва- тове. Това много ме радва, защото изчисленията сигурно са по-лесшъ А коя е другата благоприятна осо- беност на видеоусилвателя ? И. — Фактът, че се нуждаем от едно сравнително малко усил- ване. За изменяне на яркостта на светлинната точка върху екрана от съвсем черно до светло бяло обикновено е достатъчно напреже- ние от 20 до 30 волта. Говоря, разбира се, за стойности, конто се намират между нивото на черно и нивото на бяло, т. е. между 75 и 10% от максималната амплиту- да на сигнала. А пък на изхода на детектора ние вече разполага- ме с едно напрежение от около 1 волт. Така че, като се изключат евентуално неблагоприятни усло- вия, поради конто усилването би се иамалило, в повечето случаи е достатъчно едно единствено ви- 156
деоусилвателно стъпало. Това от своя страна опростява твърде мно- го нещата. В.— Предполагам, че както при детекцията, така и тук трудно- стите произлизат от поведението на паразитните капацитети при ви- соките честоти. Н. — Точно така. В нашия усил- вател ние използуваме класическа- та схема със съпротивителна връз- ка. Паралелно на товарното съпро- тивление 7? е свързан паразитният капацитет С от около 30 пикофа- рада, който е съставен от някол- ко отделки капацитета (фиг. 105). В. — За някои от тях се сещам. Това са преди всичко капацитетът между анода и другите електроди и монтажният капацитет на про- водниците. Н. — Не забравяй още капаци- тета между управляващата решет- ка (венелтовия цилиндър) и ка- тода на кинескопа в случайте, ко- гато имаш едностъпален видеоусил- вател, а също така и капацитета между решетката и катода на следващата у сил вате л на лампа при видеоусилвател с две стъпала. В. — Очевидно,5ако най-висока- та пренасяна честота е 6 мегахерца, утлата от всички тези свързани Фиг. 105. Обикновено видеоусилвателно стъпало със съпротивително-капапитивен товар в ано дни я кръг към анода капацитети ще даде капацитивно съпротивление от око- ло 800 ома. Ако тук използуваме товарно съпротив.пение 7? = 100000 ома, както в радиото, благодаре- ние на този капацитет всички със- тавящи с високи честоти ще пре- минават през капацитивното съпро- тивление и усилването им в срав- нение със съставящите с по-нис- ки честоти ще бъде почти равно на нула. Така че ще загубим ви- сочините... Извинявай, исках да кажа подробностите в изображение- то. По същия начин бихме из- тръскали зърната от класовете, ако с помощта на трактор, който се дви- жи с 50 км в час, бихме прекарвали скопи презряла пшеница по пави- рана с обаПи камъни селска улица. 1R
Н. — След като така майсторски анализира причините на злото, ня- ма да ти е трудно да препоръчаш и лек против него. В. — Уви, изглежда че вместо с трактор ще трябва да караме бавно пшеницата с конски впряг. Ще трябва да се направи още една жертва. Ще намалим стойността на работното съпротивление /? та- ка, че при най-високите честоти то да е приблизително равно на паразитното капацитивно съпротив- ление на С. Очевидно със съпро- тивление R 2000 ома усилването ще бъде много малко. А с такова малко съпротивление, за да се по- лучи необходимого напрежение, ще е нужен значителен аноден ток. Това ще рече, че лампата трябва да дава ватове. Н. — Всичко това е точно та- ка. Затова и тук, също както при високочестотното и междинноче- стотното усилване, в наш интерес е да си послужим с пентод, който има колкото се може ',’по-голяма стръмност и достатъчна мощност. Лампите от типа PL83, констру- ирани специално за крайни мощни видеоусилвателни стъпала, имат 9 вата загубна мощност на анода. Усилването, както знаем, е равно практически на произведението от стръмността и товарного съпро- тивление. В. — С една дума, бате^Науме, телевизорът е устройство, почива- що на разточителство, което е обмислено до най-тънките подроб- ности. Вземаме най-добрите лам- пи и използуваме само една не- 158
значителна част от тяхната усил- вателна способност било като за- тихваме трептящите кръгове, би- ло като намаляваме стойностите на товарните съпротивления. Во- зим се на най-модерен автобус с грамадни прозорци, на конто спо- койно поставяме пердета, за да се закрие прекрасната гледка. Докъде стигнахме ? Н. — Я не се оплаквай 1 Въпре- ки че до известна степей песи- мизмът ти е оправдан, телевизори- те работят добре и при видео- усилвателите малкият коефициент на усилване е напълно достатъчен. Изправители на честотни характеристики В. — Както винаги, аз съм скло- нен да правя аналогии с радиото. Така например питам се дали не съществува някакъв начин за ко- ригиране на характеристиката на видеоусилвателя в областта на ви- соките честоти. Н, — Ти си прав да си задаваш такъв въпрос, тъй като наистина такива корекции се правят. Най- простата от тях се постига, като се намали стойността на катодния кондензатор. По този начин се по- лучава честотно зависима отрица- телна обратна връзка, чийто ефект се увеличава с понижаване на че- стотата. По такъв начин може да се повдигне усилването при висо- ките честоти и при сравиително големи товарни съпротивления от 5000 до 10 000 ома. В- — Спомням си, че за честот- но зависима отрицателнй обратна връзка в катода говорихме при отделянето на звука от изображе- нието. Н. — Правилно, само че тогава честотната зависимост беше мал- ко по-друга. В катода имахме па- ралелен £С-кръг, който служе- Фиг. 106. Видеоусилвател с паралелна ком- пенсация в анодния кръг ше за отстраняване на съставящи- те с междинна честота на звука. Сега ще намалим значително стой- ността на кондензатора, който е свързан паралелно на съпротив- лението. В. — До каква степей ? Н. — До 400 ~ 500 пикофара- да приблизително. В. — По този начин, разбира се, няма да спечелим никакво усил- ване, защото отрицателната връз- ка по начало го намалява. Н, — Тук си прав, но както преди малко ти обясних, печалбата ни е възможността да се усили широка честотна лента, и то при при сравни- телно голямо товарно съпротивле- ние. При това получаваме необхо- димого изходно напрежение, без да сме употребили голям аноден ток. Истинското усилване получаваме след някои корекции в анодния кръг. Там използуваме бобини с малка индуктивност, свързани по- следователно на паразитните капаци- тети или паралелно на тях. В някои случаи двата начииа се комбини- рат. При паралелната компенсация бобината Lx се свързва последова- телно на товарного съпротивление /?и се настройва чрез Сг (фиг. 106). При подходяща стойност на Lr характеристиката може да се подо- бри чувствително, като се повдиг- не в областта на високите честоти. 159
•Фиг. 107. Видеоусилвател със серий на ком- пенсация в анодния кръг В. — Предполагать, че трептящият кръг ЬхСг е настроен на честота, която трябва да бъде усилена. Така че неговият импеданс, който при другите честоти е малък, се увели- чава значително при тази честота. Като се прибавя към товарного съпротивление R, този импеданс му «оказва помощ за увеличаване на усилването на дадената честота. Н. — Нещата наистина стават по този начин. Дори и малко по-доб- ре, защото бобината Л неутрали- зира до известна степей паразитния капацитет Q и позволява да бъде vвeличeнo товарното съпротивление R. Вследствие на това се подобря- ва усилването и при останалите честоти. В. — С една дума, нашата харак- теристика ще получи необходима- та форма най-вече при високите че- стоти ? Н. — Точно така. Същият, а може би и малко по-добър резултат се постига при схемата със серийна корекция, където бобината £2, вклю- чена в изходната верига, дели на две (С2 и С3) паразитния капацитет С (фиг. 107). В някои случаи пара- лелно на бобината £2 ее включва едно съпротивление Rly чиято стой- ност е от порядъка на товарното съпротивление/?. В. — Това много ми прилича на нискочестотен филтър. Н. — Ами той си е такъв, само че пропуска до твърде високи че- стоти. Тази схема е твърде деликат- на за нагласяване. За да работи ефикасно, капацитетите С2 и С3 трябва да са в определено отноше- ние. А пък с тези необуздани пара- зитни капацитети никога не можеш да бъдеш сигурен... В. — Преди малко ти нали каза, че могат да се комбинират в една смесена схема двата вида корекции, който разгледахме ? И. — Естествено. И когато серий- но-паралелната корекция е добре изпипана, тя наистина е много ефи- касна. Тя осигурява много добра честотна характеристика и позво- лява да се подобри общото усил- ване. Всичките елементи обаче тряб- ва да бъдат грижливо изчислени и направени. В. — Същите схеми ли се из- ползуват и в двустъпалните видео- усилватели ? И. — Естествено. Обаче не ми- слиш ли, че бихме могли да оста- вим нещо и за следния път ? Фиг. 108. Подобряване на честотната ха- рактеристика посредством ксригпращи еле- м енти 1 60
Четиринадесети разговор ИЗЧЕЗВАНЕ И ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ Последний път Наум и Ванчо разгледаха детекцията иа видеосигналите и тях- ноте усилване във видеоусилителя При това те поговсриха преди всичко за трудностите, възниквашн от неизбежните паразитни капацитети при най-висо ките честоти на видеосигнала. Днес те те продължат, като ще разгледат пре- насянето на постоккнотоковата съставяща на видеосигнала. При това те ще срешнат нови трудности, предизвикави от капацитетите на свързващитекоиден- заторн във видеоусилвателя. Лекото люлеене на електроните Ванчо —Последний път, като раз- глеждахме ус'илването па видеосиг- нала, ти дълго време наблягаше на проблемите, свързани с най-високи- те честоти на пренасяната честотна лента. Боя се обаче, че и на дру- Гйя край на честотната лента също се срещат трудности. * Наум — Какво искаш да кажеш с това? В. — Струва ми се, че в извест- ии случай видеосигналът би могъл да се превърне в обикновено пос- тоянно напрежение. Например кога- то в изображението има широка хоризонтална ивица с еднаква яр- кост. А пък постоянного напреже- ние, както знаем, не може да пре- мине през кондензаторите, свързва- щи отделяйте стъпала. Н. — Забравяш за синхронизи- ращите импулси за редовете, кон- то накъсват това постоянно нап- режение. По време на тези импул- си, т. е. в края на всеки ред, сиг- налы достига максималната ампли- туда. При 625 реда и 25 кадъра това се върши 15 625 пъти в се- кунда. Затова и в случая, на който ти обръщаш внимание, не може да се твърди, чек сигналы прилича на постоянно напрежение. Разбира се, трябва да бъдат използувани свърз- ващи кондензатори с достатъчен капацитет за пропускане и на със- тавящите с най-ниските честоти. Но, както ти правилно забеляза, конден- заторът не може да пренася пос- тоянно напрежение. И това пораж- да известии трудности, но от ио- друго естество. В. — Ако не се правеше на толко- ва мистериозен, вероятно аз сам щях да проумея и отстраня тези трудности. Н. — Е добре, да опитаме. Раз- мишлявал ли си поне малко върху това, как се пренася променливото напрежение посредством класичес- ките свързващи елементи, т. е. пос- редством кондензатора С и утеч- ното съпротивление R (фиг. 109)? В. — Това никак не е трудно, защото този случай ние разгледах- ме неотдавна. На лявата плоча на Фиг. 109. Свързващ кондензатор с утечно съпротивление It Телевизията ли?... 161
Фиг. 111. Преминаване на отрицателния полупериод през свързващия кондензатор и утечното съпротивление Фиг. ПО. Преминаване на положителния полупериод през свързващия кондензатор и утечното съпротивление кондензатора се подава променли- во напрежение. През време на по- ложителния полупериод там се по- лучава положителен заряд — недос- тиг на електрони. Електроните от дясната страна на схемата се при- вличат от дясната плоча, нещо пове- че, към тях се прибавят още нови електрони. Но откъде се вземат те ? Очевидно само от масата. Следова- телно те преминават през съпротив- лението отдолу нагоре и създават падение на напрежение в него. Така че горният край на съпротивление- то става положителен. По този начин се създава впечатление като че ли положителният полупериод е преминал през кондензатора. Н. — Разбира се, с тази забележ- ка, че ако променливата съставя- ща не е сама, а е наслагана върху постоянна съставяща, както е почти винаги в анодните кръгове на усил- вателните стъпала, постоянната със- тавяща не се пропуска от конден- затора. Обаче какво става през отрицателния гюлупериод? В. — Електроните се натрупват на лявата плоча на кондензатора и прогонват електроните от дясната плоча, защото, както знаем, най- противното нещо на един електрон е съседният му електрон... Изтлас- каните по този начин електрони се устремяват през съпротивлението към масата, така че горният му край става отрицателен. По този начин се пренасят отрицателните полупериоди и в крайна сметка се създава впечатление, че конденза- торът пропуска съвсем свободно променливото напрежение. Н. — Всичко това е напълно вяр- но. И ти вероятно забелязваш, че нашите електрони се люлеят напред и назад като деца на люлка. Симетрия и равновесие В. — Това ми е отд авиа извест- но. Защо ми губиш времето и ме карат отново да се занимавам с тия неща? Н. — Защрто тия неща при видео- сигнала протичат малко по-ина че. В. — А защо именно ? Н. — За разлика от модулира- ните високочестотни сигнали и от нискочестотните сигнали, конто се иревръщат в звук, видеосигн алите не са симетрични, т. е. те не се състоят от положителни и отрица- телни полупериоди, конто си при- личат, както отражението в огле- далото прилича на отразения обект. 162
В. — Разбирам. На изхода на детектора в зависимост от поляри- тета на детекцията видео’сигналът е или издало положителен, или издало отрицателен. Дори и бели- те върхове не достигат никога до нулата. Така че при сигнали с та- ка в а форма не може да се прока- ра ос, която би ги разделяла си- метрично. HL — Опитай се сега да обяс- ниш по какъв начин такива сигна- ли се пренасят през нашия свърз- ващ /^С-елемент от детектора към видеоусилвателя. В. — Какъв е поляритетът на сиг- нала след детекцията ? Н* — Да приемем, че се касае за най-често срещания случай, т. е. за приемник с едно видеоусилва- телно стъпало след което сигна- лът се подава на катода на кине- скопа. Детекцията следователно е... В. — . -. отрицателна. Значи вър- ху лявата плоча постоянно ще имаме излишък на електрони. Вследствие на това от дясната плоча ще бъдат изтласквани по-малък или по-голям брой електрони. И. — Съвсем правилно. В момен- та те, когато преминават синхрони- зиращите импулси и отрицателно- то напрежение достига своя макси- Фиг. 112. Нискочестотният сигнал и моду- лираният високочестотен сигнал са симе- трични по отношение на иулевото ниво. Това обаче не може да се каже за демо- дулирания видеосигнал Фиг. 113. Подаване на синхронизиращите импулси на свързващия кондензатор и утечното съпротивление мум, от дясната плоча се изтласк- ват максимален брой електрони. В този момент токът, минаващ през съпротивлението А? към масата, до- стига също своя максимум и горният край на съпротивлението има мак- симален отрицателен потенциал. В. — Аха, ето каква била рабо- тата. Когато в тази част на кривата накомплектния телевизионен сигнал, ЛА/ }| 1 Фиг. 114. Подаване на видеосигнала на свързващия кондензатор в утечното съпро- тивление която отговаря на елементите на изображението, нивото е по-малко отрицателно, електроните трябва да се върнат обратно към дясната пло- ча на кондензатора. Токът протича в обратна посока и прави горния край на съпротивлението положи- телен. Н. — Ти виждаш значи, че макар на дясната страна на кондензатора да получаваме същото по форма напрежение, каквото е напрежение- то иа изхода на детектора, то вече не е напълно отрицателно или на- пълно положително, ако работам с положителна детекция. На входа на видеоусилвателя се получава нап- режение, което, без да е симетрично, съдържа положителни и отрицател- 163
ни полупериоди, конто се разпреде- лят равномерно околонулевото ниво. В. — Каквощерече „равномерно?? Н. — Това ще рече, че сбщото количество на електроните, конто напускат дясната плоча (отрицате- лен полупериод), е равно на коли- чеството електрони, конто се завръ- щат там (положителен полупериод). По същия начин, както добрият счетоводител се стреми да изравни приходите с разходите, т. е. да изравни баланса. Ако поразсъдим оше малко, даже и без помощта на висшата математика, ще открием, че количество™ на електроните е пропорционално на повърхностите, ограничени от кривата на всеки от полупериодите. В. — С други думи, за да наме- ря през коя част на кривата ще мине нулевата ос, ще трябва да изрежа кривата от твърд картон и като я туря върху острието на един нож, тя да остане в равновесие. Н. — По този начин поне ще проверит дали оста е правилно начертана... Ти виждаш следовател- но, че нашият детектиран сигнал, след като премине през свързващия кондензатор, се превръща в про- менлив ток, при което загубва своя поляритет. Освен това синхронизи- ращите импулси нямат вече конс- тантно нино. Нови пакости на капацитета В. — Много ли е лошо това? Н. — Катастрофално! Защото в зависимост от формата на сигнала, т. е. от вида на предаваното из- ображение или по-точно от яркостта на отделяйте точки, от конто са съставени редовете, синхронизира- ните сигнали ще се колебаят, като отиват по-ниско или по-високо. Таха не би могла да се осигури правил- ка синхронизация. Освен това ще се получат изкривявания в яркостта на изображението. На това явление понякога се казва нарушение на градацията. В. — Моля ти се, повтори ми това още веднаж, ама по-бавнр. Н. — За да разберет колко го- ляма е бедата, ще ти дам един много прост конкретен пример. Да предположим, че изображението се състои от един чисто бял равно странен триъгълник върху напълно черен фон. Помъчи се да установит, какъв вид ще има детектираният видеосигнал, който има отрицате- лен поляритет, ако го развиеш в три, реда: единият ред, разположен горе, другият по средата и третият долу, 164
Фиг. 115. Бял триъгълник на черно поле (горе) и изменение на видеосигнала в три избрани реда (по-доду). След загубва- нето на постоянна та съставяща при пре- мйнаване на сигнала през свързващия кон- дензатор се получава сигнал, който се из- мена съгласно долната диаграма. На екра- на на кинескопа яркостната градация на изображението се нарушава В. — Това никак не е трудно (фиг. 115 горе). За първйя ред ще имаме най-напред синхронизиращия сигнал за редовата развивка, после нивото на черно при 75% от макси- малното ниво на сигнала, след това само за един съвсем кратък миг нивото на бяло при 10%, отговарящо на върха на белия триъгълник, след това пак ниво на черно и синхро- низиращ импулс. При втория ред черните ивици се намаляват за смет- ка на бялата, а в третия бялото заема почти целия ред. И. — Отлично! Можеш ли сега с пунктир да начертает за всеки един от трите реда оста на нулевия потенциал или по-точно нулевого ниво такова, каквото се получава, след като сигналът премине през кондензатора (фиг. 115 горе)? В. — Ето ти ги. Смитам, че успях да прекарам правите така, те повърх- ностите под тях и над тях да са еднакйи. ; * Н. — Да продължим графически- те си упражнения! Бъди така до- бър и начертай същите сигнали отно- во, така че всички три пунктирани оси да се слеят в една права линия. По този начин получаваш кривата на напрежението след преминава- нето през кондензатора. В, — Това е лесна работа. Ето ти ги и трите. И. — Казахме, че след като усилим тези сигнали, ще ги подадем на като- да на кинескопа. Преднапрежението на решетката на кинескопа ще на- гласим така, че за първйя от наши- те три реда да получим съвършена градация от бяло до черно. Яркост- та на следващите два реда оба- че няма да бъде така съвършенае Местата, конто в средния ред тряб- ваше да бъдат бели, ще бъдат си- ви, а пък белите места на послед- ний ред ще бъдат с още по-тъмен сив тон. Така че в края на краища- та нашият триъгълник, вместо да бъде равномерно бял, ще става все по-тъмен и по-тъмен от върха към основата си. Освен това нашите синхронизиращи импулси имат раз- личии потенциалам нива, което неми- нуемо ще застраши синхронизира- щите кръгове. 1С5
Долу кондензаторите! В. — Много съм опечален от тази работа. Защо тези проклети капа- цитети ни създават толкова главо- болия. Независимо от това, дали се касае до вътрешните капацитети на лампите, до паразитните капаци- тети на монтажните проводници или до капацитетите на съвсем легалните свързващи кондензато- ри, в телевизията всички те имат някакво пагубно влияние. Ами ако чисто и просто ги махнем ? Н. — Това, което ти на шега предлагай, наистина може да се направи. Нищо не пречи свързващият кондензатор между детекторната лампа и решетката на видеоусилва- теля да се премахне.Така се получа- ват видеоусилвателите с директна връзка. Впрочем това може да се на- прави само в едностъпалните ви- де оу си л вате л и. Малко по-деликат- но е положението, ако се свърже направо анодът на видеоусилвате- ля с управляващата решетка на кинескопа. При липса на свързващ кондензатор управляващата решет- ка на кинескопа получава положи- телния потенциал на анода на видео- усилвателя. Фиг. 116. Елностъиален видеоусилвател. сигналът от който се подава на първата решетка на кинескопа В. — Но това е невъзможно! Та нали ти ми разправяше, че управ- ляващата решетка на тръбата при отрицателна поляризация трябва да има отрицателно преднапрежение като решетката на един обикновен усилвател. Н. — Точно така. Затова в тази схема на катода на кинескопа се подава определено положително напрежение, по-високо от напреже- нието на управляващата решетка (фиг. 116). По този начин решет- ката е отрицателна спрямо катода. В. — Ето че надхитрихме свърз- ващите кондензатори! Не вярвах, че може да се намери такова про- сто разрешение. Н. — Не ликувай преждевремен- но ! В действителност нещата съв- сем не са толкова прости. Схема- та, която ти описах, има известии недостатъци. Застрашен е преди всичко животът на кинескопа. В. — С удоволствие бих научил защо ? Н. — Да допуснем, че по някаква причина отоплителната жичка на по- следната видеоусилвателна лампа прегори и се прекъсне или че поради друга някоя причина анодният й ток престане да тече. Веднага на- прежението на нейния анод ще се повиши значително, защото при липса на аноден ток в товарното съпротивление вече няма да има падение на напрежение. 166
Фиг. 117. Едностъпален видеоусилвател, сигналът от който се подава на катода на кинескопа В. — Да, предусещам трагедията. Напрежението на анода ще се по- виши до стойността на захранва- щото анодно напрежение, а решет- ката на кинескопа ще получисъщо- то високо напрежение. Вместо да бъде отрицателно поляризирана. управляващата решетка става поло- жителна спрямо катода и бързо изчерпва електроните от катода. Лишен по такъв начин от електрон- на емисия, кинескопът става годен само за боклука... Екстра работа за производителите на кинескопи!. . Как да си помогаем при това по- ложение ? Н. — Съществуват други схеми с директив връзка, в конто този риск, както и някои други недос- татъци са премахнати. Както вече казах, видеосигналът може да се подаде направо на катода на ки- нескопа. При това директната връз- ка може да се избегне, ако по под- ходящ начин след преминаването на сигнала през свързващия кон- дензатор възстановим първоначал- ното му ниво. Едно просто възстановяване В. — Любопитен съм по какъв начин електроните ще получат свое- то морално равновесие. Н. — Спомни си, че тази печал- йа история започна с това, че елек- троните течаха през съпротивле- нието R в двете посоки. Падения- та на напрежение, който се полу- чаваха при това, се редуваха и бяха ту положителни, ту отрицателни. В. — Очевидно, ако можем да прехвърлим електроните върху дяс- ната плоча на кондензатора, без да им позволим да текат през съпро- тивлението, в него няма да възник- не никакво положително напреже- ние. Какво ще кажеш, ако взема един пример от градскиятранспорт ? Ако транспортните средства тряб- ва да минат през никоя много ожи- вена улица (в нашия случай през съпротивлението) само в една по- сока, необходимо е да се осигури друга еднопосочна улица, по коя- то да се преминава в обратна по- сока. С транспортните средства ра- ботата е лесна, обаче как да ста- не това с електроните? Н. — Такъв начин има и тойе много прост. За създаване на та- кава „еднопосочна улица" е доста- тъчно паралелно на съпротивление- то да свържем един диод, чийто катод е съединен с масата (фиг. 118). В» — Виж, за това не съм и по- мислил. Разбирам, че при тези усло- вия изтласкваните от дясната плоча електрони могат да се отправят към масата само през съпротивле- нието, защото диодът не пропуска в тази посока никакви електрони. Фиг. 118. Възстановяване на постоянната съставяща при отрицателно поляризиран видеосигнал (А) и при положително поляри- зиран видеосигнал (В) 167
Фиг. 119. Импулсното напрежение с да- ден поляритет може да се разглежда като образовано от две съставящи — постоян- на и чисто променлива Така електроните създават иска- ното отрицателно напрежение. Но за да се завърнат върху плочата, електроните избират вместо съпро- тивлението R МНОГО ПО'УДОбнИЯ път през диода. При това в съпро- тивлението не възниква никакво напрежение. Сега електроните се люлеят под строгия надзор на възпитателя Диод и нищо лошо не може да се случи. Н» — В действителност явлени- ята, конто стават тук, не са чак толкова прости, колкото си ги пред- ставят. Електроните, с конто е зареден кондензаторът С, не се изсипват мигновено през съпротив- лението R. Така че ролята на дио- да е да достави на дясната конден- заторна плоча достатъчно количес- тво електрони, за да може целият видеосигнал да остане в областта еа отрицателните напрежения. В. — Пропуска ли диодът елек- трони по време на всичките редо- ве на изображението? Н. — Съвсем не. Ако формата на напрежението на следващите един след друг редове е напълно еднаква или по-точно казано, ако преместваните заряди са еднакви, диодът ще бездействува след съот- ветното зареждане на кондензато- ра. Ако обаче са необходими повече електрони; те преминават през дио- да. При положение, че е необходим значително по-малък заряд, излишъ- кът преминава през съпротивление- то R, така че диодът-възстанови- тел на постоянната съставяща... В. — ... Така ли се нарича? Н. — Да. Извинявай, че пропус- ках да ви запозная. Позволи ми да ти представя другаря Диод, дирек- тор на Института по възстановя- ване на постоянната съставяща. В. — Много ми е приятно. Но за коя постоянна съставяща става въпрос ? И. — Напрежението с еднозна- чен поляритет, което получаваме след детекцията, можем да си пред- ставим като сума от две напреже- ния: едно променливо, чиято форма отговаря на вида на сигнала, и едно постоянно, поляритетът и амплиту- дата на което определят правилното положение на променливото напре- жение в областта на положителни- те или отрицателните напрежения. В. — Бих казал, че амплитудата на променливото напрежение се движи около нивото, което по-ра- но в моята диаграма бях начертал с пунктирана линия. Н. — И този път си прав. В. — Досега говорихме за отри- цателни напрежения, но какво ста- ва в обратния случай? Н. — Нищо особено. Ако ни са необходими положителни напреже- ния, просто свързваме диода обрат- но. Анода свързваме с масата, а 168
катода с горния край на съпротив- лението. Сега би ли могъл да повто- рит нашите досегашни мисловни апробации във всичките им подроб- ности. Изобщо имаш прекрасен случай заупражняване на мозъчните си гънки, ползата от което е много голяма. Диод тук, диод там... В. — В коя част на видеоусил- вателя възстановяваме постоянна- та съставяща? Сигурно твърде удоб- но е това да стане на изхода на последното стъпало на видеоусил- вателя, преди да подадем сигнала на катода или на първата решетка на кинескопа? Н. — Обикновено така се прави. Обаче при това можем да вземем синхронизиращо напрежение чак от това място. Можем да използува- ме и няколко диода за възстановя- ване: първйя — след детектора, втория — след първото видео- усилвателно стъпало и т. н. В. — Да не би да си пласьор на завода за диоди, че им правит такава реклама? Н. — Нищо подобно. Затова по- добре да се върнем на нашия при- мер с триъгълника (фиг. 115). Виж- даш, че ако не използуваме диод, напрежението U% е по-голямо от U19 коего е напълно достатъчно, ако с помощта на диод поддър- жаме постоянно въпросното нулево ниво. В.—А защо трябва да избягваме това разтегляне на сигналите по скалата на напреженията? Н. — Но нали всяка радиолампа посредством своята решетъчно- анодна характеристика ни поставя условия, свързани с размаха на напреженията, конто трябва да имаме пред вид. Разбира се, при достатъчно малки амплитуди на сигналите не бива да се злоупот- ребява с много диоди. Фиг. 120. Видеоусилвател и възстановител на постоянната съставяща с диод В. — Сега ми позволи да обобщи казаното. В телевизорите с едно видеоусилвателно стъпало, в конто подаваме модулиращото напреже- ние на управляващата решетка на кинескопа, използуваме положи* телната детекция. Диодът — въз- становител на постоянната съста- вяща, се свързва паралелно на утечното съпротивление на управ- ляващата решетка на кинескопа. Катодът на диода се свързва с масата, Н. — Аз пък ще ти кажа още, че ако осигурим правилка поляри- зация на видеосигнала и изпол- зуваме подходящи електроди на кинескопа, ще минем без всякакви диоди. Средндта стойност на яр- костта на кинескопа можем да ко- мандуваме и по друг начин. Про- менливата и постоянната съставяща на видеосигнала можем да пода- ваме на различии електроди на кинескопа. В. — А аз глупакът те подозирах, че рекламираш диодите! Но как собствено си представят такова едновременно командуване на ка- тода и на първата решетка на кинескопа ? Н. — Дали ще се получи бял, черен или сив цвят, зависи само от 169
стойността на напрежението между катода и решетката и съвсем не зависи от това, какъв потенциал спрямо масата имат тези два елек- трода. В, — Както при усилвателните пентоди, при конто електронният поток зависи само от решетъчното предиапрежение спрямо катода. И. ..- Ако подам видеосигнала на катода на кинескопа през свърз- ващ кондензатор, неговото ниво на черно ще се колебае. В. — Защо изведнаж започна да говорит за нивото на черно? Нали постоянно става въпрос за средната яркост? Н. •— Дали като изходно ниво приемам нивото на черно или сред- ната яркост, това няма нккакво значение, защото разстоянието между тези две величини остава постоянно; колебае ли се еднатд, другата я следва. В практиката обаче за стабилизиране на нивото се изхожда от нивото на черното. Изходното ниво може да се опре- дели много по-лесно с помощта на гасящите импулси, конто се на- мират в основата на синхронизи- ращите импулси, отколкото по- средством някакво неопределеио средносиво ниво. В. — Нещо подобно се получава, когато някои предпочита да ста- билизира панталоните си, като по- средством таранти ги закачи на изходното ниво на раменета си, вместо с помощта на колан да ги закрепи някъде приблизително по средата на тялото си. Н. — А какво ще се получи, ако сега подам на управляващия електрод (в случая катода) пред- напрежение, което не е постоянно, а се колебае заодно с нивото на черно ? В. - Разликата между потенциа- лите на катода и решетката се запазва постоянно еднаква. Н. -— Сигурно искаш да кажеш, че остава постоянна разликата между потенциалите по отношение на нивото на черно. Виждаш ли колко важно е изходното ниво ? В. —Моля, учителю, нямамнищо против. Но можем ли на този ефект да казваме „стабилизация на ни- вото на черно"? И. — Естествен©- В. — Това е добре, но как да получим такова напрежение, което да се променя само при промина на нивото на черно? Пентоды като осветлится Н. — Именно това исках да ти обясня относно подаването на ви- деосигнала на катода на кинескопа. Както ти е известно, при това 170
положение синхроимпулейте са най- положителни. Пълният телевизио- нен сигнал се подава не само на катода на кинескопа, но и на управляващата решетка на един пентод или триод (фиг. 121). Работ- ната облает в решетъчно-анодната характеристика на пентода ще под- берем така, че нивото на черното да се намира в точката, в която анодният ток престава да тече (фиг. 122). Това можем да постиг- нем чрез подбор на катодното съпротивление, което заедно с ка- тодния кондензатор образува RC- група с определена времеконстанта. В тази /?С-група възниква освен необходимого преднапрежение на пентода още и напрежението, от- говарящо на нивото на черно, което се подава на решетката на кине- скопа. В. — Защо подчертаваш толкова дебело времеконстантата на RC- групата в катода? Нали е съвсем естествено паралелно на катодното съпротивление да се постави кон- дензатор ? Фиг. 121. Последно стъпало на видеоусил- вател и първо стъпало на отделится на синхронизиращите сигнали, в конто също така се възстановява иивото на черно Н. — За да може на управля- ващата решетка на кинескопа да се подават отрицателни напреже- ния, конто да затъмняват екрана само по време на синхронизиращите импулси, времеконстантата на RC- групата не трябва да е нито много голяма, иито много малка. В. — Тук частта на пентода, която се намира между първата решетка и катода, отново работи като диод. Катодното съпротивле- ние заедно с кондензатора пред- ставляват товарно съпротивление и зареждащ кондензатор. Н. — Правилнозабелязваш,мом- чето ми. Но тази функция ние бихме могли да поверим на един обикновен диод! В. — Това сигурно ще бъде по- просто, затова позволи ми да ти ги препоръчам. Но защо вместо това си нарисувал пентод? Н< — Този пентод освен стаби- лизиране на иивото на черно и командуването на яркостта има и други задачи. Той служи като първо отделително стъпало за син- хронизиращите импулси. По този начин той изпълнява по съвмести- телство две служби на сцената — осветлител и поставач на кулисите. т
Фиг. 122. Отделяне на синхронизиращите импулси от сигналите на изображението в лампа с голямо отрицателно решетъчно преднапрежение Но по този въпрос ще поговорим по-подробно следния път. Сега само ще ти покажа характеристи- ката на пентода, за да се опиташ с нейна помощ да си отговориш сам на поставения въпрос. В. •— Разбира се, частта, която съдържа елементите на изображе- нието в един комплектен телеви- зионен сигнал, се намира в областта на решетъчното преднапрежение, при което лампата е вече запу- шена. Н. — Хрумването ти е прекрасно, но струва ми се, че вече наистина трябва да се разделим. 172
Петнад’есети разговор ОТДЕЛЯНЕ И СИНХРОНИЗАЦИЯ В последняя разговор Наум и Ванчо говориха за преяасянето на постоянната сьставяща на сигнала във видеоусилвдтеля и се запознаха с различните начини за възстановявоне на нивото на черно, което изчезва при преминаването на сигнала през кондензатори* Последната схема, която те разгледаха, се изпол- зува още и за отделяне на синхроимпулсите ст сигналите на изображението. Днес нашите приятели ще се запознант с този въпрос по-подробно, като ще проучат също така отделянето на кадровите от редовите синхроннанращи им- пулси с помошта на интегриращи и диференциращи групп. Границата на търпението В. — Този път вече съм сигу- рен, че знам всичко най-важно за телевизора. Н. —Всичко? Много си скромен! В. — С това ’искам само да кажа, че сега вече познавам всичките стъпала на телевизора от входния високочестотен усилвател чак до последното стъпало на видеоусил- вателя, което се намира пред ки- нескопа. И понеже също така не съм забранил това, което ми раз- каза по-рано за конструкцията на генераторите на трионообразни на- прежения, мога със сигурност да кажа, че най-после владея цялата телевизионка техника. Н. — За съжаление, драги Ванчо, трябва малко да те огорча. На нас ни предстои още доста работа, на- пример да научим как се сикхро- низират генераторите на трионо- образно напрежение В. — Но това сигурно няма да бъде така трудно. Синхронизира- щите импулси, конто определят края на всеки ред и на всеки по- лукадър, служат да поддържат съ- щия ритъм на работа в генерато- рите на трионообразно напрежение в телевизора, какъвто имат съот- ветните им генератори в телеви- зионния предавател. По всяка ве- роятност за тази цел трябва да по- дадем пълния телевизионен сигнал също така и на генераторите на трионообразно напрежение ? Н. — По-добре остави тази ра- бота. Сместа, съставена от сигнали на изображението, редови и кадрови импулси, би задействувала генера- торите на трионообразно напреже- ние в най-неподходящите момента. Всеки генератор трябва да получи само тези импулси, конто са адре- сирани до него. В противен случай опитай се да танцуваш, когато ти се свири танго на саксофон, виен- ски вале на пиано, а другите му- зиканти се опктват да свирят новия танц и-ха-ха. В. — Горката ми партньорка. Обаче аз виждам задните ти мисли. Става дума естествено за отделяне на синхронизиращите импулси от сигнала на изображението. Затова значи в блоковата схема на теле- визора ти тогава начерта отдели- теля на синхронизиращите сигнали. Н. — Сигурно лесно ще отгат- неш как работи едно отделително стъпало. 173
В. — То май по този въпрос много нещо не може да се каже. Синхронизиращите импулси заемат областта от 75 до 100% от мак- сималната амплитуда на сигнала. Всичко, което има по-малка ампли- туда, представлява яркостите на отделяйте точки на изображението. Затова ще отрежем всичките на- прежения с амплитуди под 75%, за да останат само синхронизира- щите импулси. Такава беше зада- чата и на твоя универсален пентод от края на миналия разговор. Н. — Правилно, Ванчо. Затова ще разрежем видеосигнала на под- ходящи нива според амплитудата, след което ще уловим импулсите, а сигналите на изображението ще оставим да паднат под ситото. За това служи ограничителното стъ- пало. В него има една твърде ка- призна електронна лампа. Нейният изходящ ток никога не може да превиши определена граница, но също така никога не може да на- малее под определена граница. 174
В. — Спомняш ли си още за чичо ми Радой? Гой е много до- бър старец. Когато бях малък, поз- воляваше ми да си играя на ба- рабанчик. Щом обаче започнех да барабаня, неговото търпение дости- гайте точката на насищане. Сигурно и с твоя пентод се случва нещо подобно. Диодно сито Н. — С пентода имаш право. Можем обаче да използуваме също триод или диод. Но по-напред нека поговорим за диода, който е най- елементарен. В. — Да предположим, че този път ще използуваме комплектен телевизионен сигнал с положите- лен поляритет. Как сега ще отде- лит сигнала на изображението от синхроимпулсите с помощата на диода? Н. — За това се използуват различии схеми, най-простата от конто е с диод с положително преднапрежение, към който се по- дава комплектният телевизионен сигнал. По време на пренасянето на сигнала на изображението ка- тодът на диода има известен отри- цателен потенциал спрямо потен- циала на анода, така че през него лесно протича ток и следователно веригата, към която той е свързан, се съединява накъсо. Обаче в мо- ментите, когато постъпват импулси, катодът е по-положителен от анода, поради което диодът е запушен. Полученото напрежение се пренася на изходните клеми. В. — Ако добре съм разбрал, преднапрежението на диода се на- гласява така, че малко да преви- шава нивото на черно. Видеосиг- налът при това положение не може да смущава получените в изхода импулси, в интервалите между конто получаваме чистото нулево (средио) Фиг. 123. Паралелно свързан диод като отделител на синхроимпулси при положи- телно поляризиран видеосигнал ниво. Сега вече ми е ясно защо казваме на това „сито“ амплитуден отделител на импулсите. Сигнали- те с малка амплитуда, конто от- говарят на промените в яркостта на изображението, ще пропаднат през отворите на ситото, докато импулсите, отговарящи на върхо- вете на сигнала, се улавят съвсем лесно. За какво обаче служи съ- противлението /?? Н. — То е част от делителя на напрежението, който се състои от него и вътрешното съпротивление на диода. Освен това то служи за предпазване от късо съединение на предхождащото стъпало. В. — За това хич не се и сетих. Ако използуваме схема с отрица- телно поляризиран сигнал, просто обръщаме диода, нали? Н. — Да, ето виж (фиг. 124). Сега катодът е отрицателен по отношение на анода, така че ко- гато преминават сигналите на изо- бражението, изхбдът е свързан на- късо, понеже през диода протича ток. Синхронизиращите импулси обаче се пренасят на изходните Фиг. 124. Паралелно свързан диод като отделител на синхроимпулси при отрица- телно поляризиран видеосигнал 175
клеми, понеже в моментите, когато те преминават, анодът е отрица- телен спрямо катода и диодът е запушен- Накратко в това се със- тои ограничаването на амплитудите посредством паралелно свързан диод. В. — Щом споменаваш за па- ралелна схема, сигурно има и се- рийна. Как работа тя? И. — Също тъй просто. Тук на схемата (фиг. 125) се подават сигнали с положителен поляритет. Сигналите се подават на анода, при което катодът е толкова по- ложителен, че през диода преми- нава ток само по време на син- хронизиращите импулси. В. — В този случай за какво служи съпротивлението /?? Н. — Това е товарного съпро- тивление на предходното стъпало. Начертах го, за да ти покажа, че кръгът на протичащия през диода ток наистина е затворен. В. — Значи ток протича само по време на импулсите. Диодът и съпротивлението Ra образу ват де- лител на напрежение. По време на пренасянето на самите сигнали на изображението съпротивлението на диода е голямо, така че тези мал си амплитуди не достигат до изход- ните клеми. По време на синхро- низиращите импулси диодът има съвсем малко съпротивление, така че в товарного съпротивление възниква напрежение, което се пренася на изхода на отделителното стъпало. Диодът се държи като разпоредител в киното, който пуска в салона само възрастните и из- пъжда дечурлигата. И. — Дявол да го вземе, и то- зи път сравнението ти си го бива. В* — А как работа отделителях при отрицателно поляризиран сиг- нал? И. — Пак преобръщаме диода (фиг. 126) и всичко се извършва по същия начин. В. — Но нашият диод умее пове- че от един разпределител в киното, който, ако застане надолу с глава- та, едва ли би могъл да работа. Н. — Доколкото ми е известно, кинопосетителите не ходят по та- вана на киното, така че разп лепе- лителят не е нужно да бъде индий- Фиг. 125. Последователно свързан диод като отделится на синхроимпулси при по- ложително поляризиран видеосигнал Фиг. 126. Последователно свързан диод като отделител на синхроимпулси при от- рйцателно поляризиран видеосигнал 176
ски йога. Но да се върнем при диода! Недохраненият пентод В. — Бих казал, че диодният ограничится е съвсем прост, оба- че те познавам и затова, както винаги, очаквам да ми опишет друга схема с пентод, който, как- то ти напоследък изтъкна, има известии преимущества. Н. — За това имам солидно осно- вание. Отделянето на сигналите на изображението с помощта на диод има недостатъци, понеже вслед- ствие на вътрешния капацитет на диода тези нежелани сигнали все пак се появяват на изходните кле- ми. Така става поне при най-бър- зите промени на яркостта на из- ображението. Напротив, пентодът, освен че усилва импулсите, има много по-малък вътрешен капаци- тет между решетката и анода. В. — Положение™, което се съз- дава при положително поляризиран сигнал, ти вече ми обясни. Отри- цателю поляризираните сигнали сигурно се подават на катода, как- то при кинескопа, където избирах- ме между управляващата решетка и катода в зависимост от поляри- тета на входния сигнал. Н. — Тук работата не е толкова проста. Катодного съпротивление на усилвателната лампа е толкова малко, че сигналът на изображени- ето на изхода на лампата би бил извънредно слаб, за да командува яркостта на кинескопа, за която цел той се използува. В» —- Тогава какво? И. — Можем да използуваме схема с голямо катодно съпроти- вление, което ще работи като то- варно съпротивление на диода, образуван от решетката и катода. В. — От него значи можем да вземем нивото на черно, докато от анола ще получим отделните им- пулси. Фиг. 127. Две закривявания из характери- стика та на пентод Н. — Да се отклоним за малко и да последнем анодно-решетъчна- та характеристика на този пентод (фиг. 127). Тя преминава през две гранични стойности. В областта на отрицателното решетъчно предна- прежение (точка 7) токът е нулев, а в областта на нулевого решетъч- но предиапрежение (точка 2) гор- ната част на характеристиката се закривява, след което тя е почти хоризонтална. В. — При това положение вся- каквопо-нататъшно увеличаване на положителното решетъчно предна- прежение над нулата не предизвик- ва никакво нарастване на анодния ток. Н. — Точно така! В. — Предчувствувам по какъв начин може да се използуват тези Фиг. 128. Ограничително стъпало с пентод, което може да се използува за възстано- вяване на нивото на черно 12 Телевизията ли ? . . . 177
две граничил положения. Най-първо обаче бих исках да зная трика, с чиято помощ би могъл да префа- сонираш характеристика?! така, че тя да получи този вид. Н. — Трябва да ограничим анод- ния ток на лампата. Това се по- стига, като на екранната решетка и на анода се подадат подходящи по стойност напрежения. Анодът и екранната решетка се захранват през големи съпротивления, за да се намалят напреженията. На анода например може да подадем много ниско напрежение—около 5 волта, а на екранната решетка - 30 : 40 вол- та. Бихме могли да постъпим и обратно, като на анода подадем нормално напрежение, а на екран- ната решетка сравнително ниско напрежение, т. е. около 10 волта. В. — Както и да е, но и в два- та случая бедният пентод никога няма да достигне кошчето с хра- па, което е постоянно твърде ви- соко. Н. — Какво от това. Нека пази линия, за да е модерен. На какво са способни закривя- ванията на характеристиките В. — При пентодния ограничи- тел се избира такова преднапреже- ние, при което синхронизиращите импулси попадат в линейната част на характеристиката. Те предизвик- ват промяна в анодния ток. На- против, сигналите на изображението попадат или в горната закривена част на характеристиката, или в долната, където анодният ток се анулира. И в двата случая лампа- та ще усилва само синхронизира- щите импулси, докато сигналите на изображението няма да предиз- викват никакви промени на анодния ток. Н. — Ти правилно описа прин- ципа на действие на пентодния амплитуден ограничител, но хвър- ли и един поглед на схемата с по- ложително поляризиран сигнал (фиг. 128), чието действие познаваш. Представи си сега, че амплитуди- те на постъпващите сигнали са толкова големи, че достигат гор- ного закривяване на характеристи- ката и даже го надхвърлят. . . В. — . . . тогава те се отрязват също и отгоре. Това е ясно, но ме учудва фактът, че сега импул- Фиг. 129. Схема за ограничители© стиха- ло, евързано като аудион 178
сите в изхода имат отрицателен поляритет. Н. — Удивлявам се на твоего учудване. Да не си забравил ста- рого правило за обръшане на фа- зите, което се получава във всяко усилвателно стъпало. Обаче отдел- ното стъпало може да бъде кон- струирано оше по-просто. Ето, виж тази схема, в която спестяваме катодною съпротивление (фиг. 129). В. — Схемата ми напомни ау- дион. Н. — Правилно. Тя така и ра- бота. В. — Обаче сигналите на изо- бражението би трябвало да се на- мират под долното закривяване на характеристиката. И. — Как се създава преднапре- жението на решетката в един ау- дион? Помисли малко! В. — Собствен© ти си прав. Там се появява решетъчен ток, който създава падение на напрежението в утечното съпротивление. И. — Ето че сме у дома. Вър- ховете на импулсите достигат чак до областта на решетъчния ток и образуват преднапрежение. По- следнею изтласква самите сигнали на изображението в областта, в която лампата е запушена. В. — Но нали преди казваше, че постоянната съставяща на напре- жението е необходима за отделяне на импулсите, а както виждам, тук си поставил свързващ конденза- тор? Н. — Вярно. Точно това исках да ти обясня. Точката, от която започва да тече решетъчен ток, отговаря на най-положителната стойност на амплитудата на сигнала. Тази точка създава изходното ни- во по отношение на върховите стойности на импулсите, като по този начин също така възстановява нивото на черно. В. — Вече схващам. Простран- ство™ решетка—катод отново има поведение™ на диод. Н. — Да. Затова в практиката аудионът, който представлява ком- бинация между описаните преди него отделител и възстановител на постоянната съставяща, се използу- ва твърде често. В. — Отделителят на импулсите от няколко стъпала ли се състои? Н. — Позна! Използуват се обик- новено две до три стъпала. По- гледни например схемата, в която са използувани пентод и двоен триод (фиг. 130). В. — Както ми обясни вече, пен- тодът работи като възстановител на постоянната съставяща и първо отделително стъпало. Обаче какво виждам? Утечното съпротивление Фиг. 130. Тристъпален отделител на синхроимпулси 179
на първия триод е свързано с по- ложителния полюс. Н. — На тебе наистина нищо не може да ти убегне. Все пак по- мисли малко. Ако решетката е свър- зана с положителното напрежение посредством 2 мегаома, протича- щият решетъчен ток създава па- дение на напрежение, което може да се използува като изходна база за създаване на горното закривява- не на характеристиката и . . . В. — ... анодният ток ше се променя само от силно отрицател- ни импулси. Н. — Правилно, тук значи има- ме още един отделител. В. — Второго стъпало пък има толкова голямо предиапрежение, че нивото на черно отговаря на точката, в която характеристиката се закривява, нали ? И. — Да. Освен това амплиту- дата се отрязва и в горното за- кривяваяе на характеристиката. В. — Така че на анода получа- ваме отрицателни импулси, конто вече приличат на грижливо под- стригай жив плет. Н. — Да. Най-после разопаковах- ме тези драгоценни редови и кад- рови импулси, конто са по-каприз- ни и от най-фината стъклария. Извадихме ги от касата, в която имаше най-различни други произ- водства. В. — Удивително е, че всичко е пристигнало в изправност, няма нищо счупено. Н. — Сега най-после можем да хвърлим силите си за разделяне на получените импулси в зависимост от характера им. Добрият кондензатор и злите съпротивления В. — Какво трябва да се напра- ви сега, за да разделим тезипрек- расни импулси на импулси за ре- дове и импулси за кадри? И. — Нали знаеш по какво се различават те помежду си — по своята дължина. Принципът на отделянето почива върху трансфор- мирането на дължините в ампли- туди. В. — Това, което каза, е тол- кова ясно, колкото прогнозите за времето, който се четат по радиото. Н. — Все пак в това няма нищо смешно. Обикновено за целта се използуват диференциращи или ин- тегриращите групи. В. — Благодаря ти, че ми пре- разказа на френски това, което не разбирам на български. Веднага ще се заловя с диференциалното и интегралното смятане, за да про- никни в обясненията ти. Н. — Не се залавяй за нищо. Изразите, който така те развълну- ваха, произлизат от кривите, по който се измени напрежението в една много проста трупа, представ- ляваща съпротивление и кснден- затор, свързани последователно. Да видим какво ще се получи, ка- то подадем на клемите на тази гру- 180
па напрежението U, което ще оста- не включено за времето t, след което изведнъж ще го прекъснем. В, — Вече у своих до съвършен- ство навика да следя криволиче- щите пътища на миелите ти. Това напрежение което подаваш на гру- пата и после рязко ще го прекъс- неш, е съвсем елементарният пра- воъгълен импулс на редовата син- хронизация при положение, че вре- мето Т е кратко. Ако времето Т е по-дълго, това ще бъде кадров импулс. Така ли е? Н. -— Ама наистина нищо не може да ти се изплъзне, Ванчо! Кажи ми тогава как се изменят напреженията £7^ и Uc между краи- щата на съпротивлението и меж- ду краищата на кондензатора? В. — Но, бате Науме, това не е нищо ново. Ние вече го разгле- дахме, когато се занимахме с ге- нераторите на трионообразно напре- жение. Като подадем напрежението U, кондензаторът се зарежда през съпротивлението /?. Напрежението Uc на кондензатора расте по екс- поненциална крива по-бързо или по- бавно в зависимост от стойността навремеконстантата на тази/?С-гру- па. Времеконстантата от своя стра- на представлява произведение™ от стойностите на съпротивлението и капацитета на кондензатора. Н. — Добрата ти памет ме улес- нява твърде много. Би ли могъл освен това да ми кажеш какво ста- ва през това време в съпротивле- нието 7?? В. — Разбира се. В началото през него протича максимален ток, който предизвиква голямо падение на напрежението Колкото по- вече се зарежда кондензаторът, толкова повече токът, а следова- телно и напрежението UR намаля- ват. Този пронес протича също експоненциално. Фиг. 131. Криви, по конто се измени на- прежението на серийна ЯС-група при раз- личии иремеконстанти. U е подаваиото на- прежение, — напрежението между кра- нщата на съпротивлението и Uc — напре- жеиието между краищата на кондензатора Н. — Случайно да ти е хрумва- ло, че сумата от тези две напреже- ния UR и Uc във всеки момент трябва да е равна на цялото на- прежение U? В. — Признавам, че тази проста истина досега не ми беше изве- стна. Очевидно кривата на изме- нението на U# може да се получи от кривата на изменението на Uc и обратно. Н. — Гледай! Тук пък съм ти начертал кривите, по конто се из- менят напрежението на конденза- тора и напрежението на съпротив- лението при две различии време- константи (фиг.131).Вляво вредно- лагам, че за времето на един пра- воъгълен импулс кондензаторът остава незареден. Вдясно конденза- торът се зарежда много бързо, та- ка че кривите, изобразяващн напре- женията Uc и са хоризонтални доста време. Но сега да видим второто действие на спектакъла. Подаденото напрежение изчезва. 181
В. — В този момент кондензато- рът започва да се изпразва през съпротивлението R и източника на напрежение. Напрежението Uc на кондензатора намалява експоненци- ално. Ако времеконстантата е го- ляма, получаваме зъбите на трион, който ни взеха здравето при изу- чаване на генераторите на трконо- образните напрежения. И. — Разликата спрямо тогаваш- ните случаи се състои в това, че сега имаме една и съща времекон- станта при зареждане и при раз- реждане. Но я ми кажи как се из- мени напрежението на съпротив- лението ? В. — Като съберем UR и Uc, по- лучаваме общото напрежение, което в момента, когато кондензаторът току-що започва да се разрежда, е равно на нула. На съпротивле- нието ще се получи отрицателен импулс, който се изменя по експонен- циална крива. Това отговаря и на правилото, че при разреждане на кондензатора протичащият ток има обратна посока. Н. — Дотук значи всичко е ясно ? В. -— Ами защо на тези прости А?С-групи даваш такива акаде- миями имена — диференциращи и интегриращи ? Н. — Това да не те смущава. Напрежението на кондензатора се повишава пропорционално на коли- чеството електричество, което се натрупва в него и което е свързано в интегрална зависимост с тока. Кривата на повишаването на на прежението на кондензатора е за- облена, докато напрежението £7 има правоъгълна форма. На групите, конто имат свойството да проме- нят по такъв начин входного на- прежение,казваме интегриращи.Об- ратно — между краишата на съ- противлението възникват импулси, чиито върхове се появяват само в моментите, когато напрежението £7 се променя, така че тук се полу- чава известно диференциране. В. — Разбирам. От днес ще си представим кондензатора като до- бродушен шишко, който гледа на света през розови очила. Съпротив- лението обаче за мен е злата баба Яга, от която не може да се чака нищо друго освен внезапни пристъ- пи на злоба. Диференциращите и интегриращите групи в действие Н. — Побиват ме ледени тръп- ки ... Но нека обобщим това, което говорихме дотук. /?С-група- та може да служи за интегриране или за диференциране в зависи- мост от това, дали ще използува- ме възникналото напрежение в съ- противлението. В диференциращата трупа стойностите на съпротивле- нието и кондензатора трябва да са 182
i i ♦ i I i i 0 g Ш ill WWi I Фиг. 132. Обработка на реяовите синхро- визиращи импулси от диференцираша тру- па и на кадров ое синхронизиращи импул- си с продължително интегриране еравнително малки. Тяхното про- изведение, т. е. времеконстантата, трябва да бъде винаги по-малка от х/5 от времетраенето Т на един редови импулс. При интегриращи- те групи, напротив, използуваните съпротивление и кондензатор тряб- ва да имат големи стойкости, така че времеконстантата е няколко пъти по-голяма от времетраенето Т на един редови импулс. В. — Добре, а как използуваме тези групи? Н. — Това ще разбереш лесно. За целта начертай, моля ти се, синхронизиращите сигнали в този им виц, в който се получават след ютделителното стъпало. В. — Ето (фиг. 132) тук имам един редови импулс и началото на една серия кадрови импулси. Н. — Позволи ми да пооправя произведение™ ти, като поставя стрелки над моментите, в който трябва да влезе в действие генера- торът за хоризонтално отклонение. Използувам случая да ти напомня, че този генератор остава синхро- низиран и по време, когато се пре- насят кадровите синхронизиращи импулси. Можем ли сега да ми начертаеш диференцираното напре- жение ? В. —Времеконстантата на дифе- ренциращата трупа трябва да бъде приблизително г/5 от дължината на имнулса за редовете ? Н. - Да. В. —Следователно кривите, полу- чени след диференцирането, трябва да представляват остри импулси, конто са положителни или отрица- телни в зависимост от това, дали става въпрос за начала или краи- ща на правоъгълните импулси. Н. — Тези остри импулси, конто можем да неречем иглообразни, са много удобни за точното синхро- низиране на хоризонталната развив- ка. В. — Иглообразни импулси! Те ми напомнят карфичките, с конто при първата проба шивачът прибожда разкроените части на плата. Н. — При нас ролята на майстор- шивач играе телевизионният преда- вател, защото той определи поло- жение™ на иглообразните импулси. Но я нарисувай и импулсите, конто се появяват на изхода на една ин- тегрираща трупа. В. — Времеконстантата на интег- риращата трупа естествено е мно- го по-голяма от времетраенето 7. Редовите импулси няма да оказват някакво забележимо влияние върху интегрираните напрежения, защото едва ще започнат да зареждат кондензатора и той ще започне да се зарежда. Бедният шишко едва ли ще се задоволи с такава мизер- на дажба. Н. — Можем да бъдем напълно доволни, ако на изхода на ин тег- риращата трупа не се появят редови импулси. Та нали тази трупа тряб- ва да ни служи преди всичко за отделяне на кадровите импулси. Но дали ще се сетиш как реагира инте- гриращата трупа на кадровите импулси ? В. — Кадровите импулси са зна- чително по-дълги, затова конден- заторът може да се зареди и да получиопределено напрежение. След 183
свършването на първйя импулс в следващата кратка пауза конденза- торът ще се разреди само частич- но, така че при следващия импулс напрежението ще се повиши в срав- нение със стойността, която е имало преди това. След това следва по- вишаване на напрежението и час- тично разреждане, ново повишава- не на напрежението и т. н. Нещо подобно, когато танцуваш танц, в който правит една голяма крачка напред и една малка крачица назад. Дявол да го вземе, този наш шиш- ко умее да живее. Н. — Така е само с тази разлика, че колкото се повишава напреже- нието, толкова крачките стават по- къси. В. — Разбира се, та нали всичко е подчинено на неумолимия експо- ненциален закон. Но нищо не трае вечно. Щом кадровите импулси свършат, кондензаторът се разреж- да по прекрасна експоненциална крива. Нашият шчшко съвсем не е някакъв рекордьор по издръжли- вост на танци. Н. — Положението съвсем не е така розово, както си го предста- вят, защото експоненциалната кри- ва се разколебава още няколк# пъти при крайните изравнителни импулси. В. — С помощта на интегрираща трупа ние успяхме да променим серията къси кадрови импулси в един дълъг и висок трионообразен импулс. Какво да правим обаче с интегрираното напрежение ? Н. — Ще го подадем на гене- ратора за вертикално отклонение и, ако имаме щастие, с тези импул- си ще успеем да го синхронизираме много добре. В това ще се уверим, ако полукадрите на екрана не са разместени и стоят правилно един спрямо друг. Обикновено за отде- ляне на кадровите и редовите им- пулси се използува просто устрой- ство. От изхода на отделителното стъпало сигналите се подават на диференциращата трупа и на интетриращата трупа R2C2. Изходи- те на тези две групи са свързани със съответните тенератори за хо- ризонтално и за вертикално откло- нение. В. — Какво вършат С3 и /?3? Н. — Кондензаторът С3 е свърз- ващ. Същевременно той преграж- да пътя на анодното напрежение към интетриращата трупа и оттам към следващото стъпало. В. — Боя се, че групата /?3С3 ше има държането на диференци- ращ кръг, който би пречил на интегрирането. Н. — Бъди напълно спокоен, Фиг. 133. Диференциращата и интегрира- щата трупа moi ат да се свържат по този начин към отделителното стъпало 184
Ванчо. Техните стойности са така големи, че ефектът им спокойно може да се пренебрегне. Експоненциални стълби В. — Защо преди малко, като се усмихваше загадъчно, каза „ако имаме щастие* ? За кадровата син- хронизация ли се отнасяше? Н. — Защото този начин, на кон- то се казва „дълготрайно интегри- ране*, не ми е твърде симпатичен, въпреки че се използува успешно. Получените по този начин сигнали не са добре оформени, не са достатъчно остри, а са заоблени и разтегнати, Погледни диференцира- щата група. Там възниква импулс, който получава максимална ампли- туда изведнаж, и то точно в опре- делен момент. В. — Да не смяташ да отидеш толкова далеко, че за получаване на кадрови синхронизиращи импул- си да използуваш диференцираща група ? Н. — А защо не ? Естествено ще трябва да взема такива стойности на кондензатора и на съпротивле- иието, че времеконстантата на гру- пата да има значително по-голяма стойност, отколкото при работа с диференцираща група и редови импулси. В. — Не ми е ясно обаче как ще работи тази група ? Би ли ми нарисувал съответната диаграма ? Н. — Този път ще си послужим с отрицателни импулси. Следовател- но на отделителя се подава видео- сигнал с отрицателен поляритет. Да опитаме да нарисуваме кривите на полученото напрежение в съпротив- лението. В. — В началото на всеки редо- ви импулс в съпротивлението ше се появи пълното напрежение. Този път обаче след това то ще нама- лява съвсем бавно, защото време- ♦ -____________nJUUUUKV, Фиг. 134. Обработка на кадровите синхро- низиращи импулси при синхронизиране посредством задняя фронт (тила) на им- пулсите константата на групата е доста го- ляма и... Н. — Чакай, Ванчо! Това зареж- дане не може да трае много дъл- го, защото редовите импулси са много кратки. В. — Прав си. Затова след един кратък експоненциален участък, през който се проявява започналото зареждане на кондензатора, при свършване на редовия импулс на- прежението става отново равно на нула. Н. — Напълно ли си сигурен в това? Ако напрежението на пода- вания сигнал се измени от стой- ността —U до нула, то ще се па- виши с U. Същото ще стане и с напрежението на съпротивлението. Но понеже след началото на зареж- дането това напрежение ще се намали малко спрямо своята пър- воначална стойност —(7, на края на импулса ще се получи малко повишение (връх) на положителното напрежение, след което при раз- реждането на кондензатора то отно- во ще спадне до нула. Сега пораз- мисли какво ще стане през време на кадровите импулси. В. — В основни линии процесът ще се развие по същия начин, как- то при редовите импулси, с тази разлика, че зареждането при отдел- яйте импулси ще трае много по- дълго. Поради тази причина също така отрицателното напрежение ще 1S5
има повече време да намали своята .стойност. На края на всеки импулс, на койго отговаря изменение, рав- но на U волга, напрежението на съ- прожвлениетоще става все по-поло- жително, понеже между два после- дователни импулса кондензаторът успява да се разреди съвсем малко. Н. — Виждаш значи, че импулси- те нарастват и образуват нещо като стълба... В. — ... итази стълба е експо- ненциално извита. Нашата стара ма- гьосница успя отново да направи красив фокус. Това трае сигурно до последний кадров импулс, когато най-после кондензаторът успява да се разреди. Н. — Както виждаш, нашата диференцираща трупа с голяма времеконстанта превърна кадрови- те импулси в серия остри правоъ- гълни импулси, конто се различа- ват твърде много по амплитуда от малките зъбчета, дължащи се на редовите импулси. Но какво трябва да направим, за да изпол- зуваме тези импулси за синхрони- зация ? В. — Сигурно ще ги ограничим от двете страни, отгоре и отдолу, за да отстраним частите над гор- ната и под долната пунктирана линия (фиг. 134). По този начин ще получим импулсите, конто са нари- сувани най-отдолу (на третия ред). Това може да стане с помощта на диоден или пентоден ограничится. Така получените импулси може да се използуват за кадрова синхро- низация. Н — Кадровата развивка за поч- ва заедно с първия импулс, кой- то означих със стрелка. Това става точно в този момент, когато пър- вият импулс е свършил. Затова тук говорим за „синхронизация с помощта на задния фронт на им- пулса*. В. — Когато преди малко гово- рихме за интегрирането, ти спомена, че това се отнася за дълготрайно интегриране. Сигурно съществува и кратковременно интегриране? Н. — Разбира се. При кратко- временного интегриране времекон- стантата е по-голяма от дължина- та на редовите импулси, но все пак по-малка от времеконстантата при дълготрайното интегриране. В. — При това, разбира се, от кадровите и редовите синхроимпул- си получаваме трионообразни им- пулси с различна височина. Н. — Точно така. Погледни диа- грамата. В. — Както виждам, ти отряз- ваш всичко, което се намира меж- ду пунктираните линии. При това задействуваш генератора за разви- ване на кадрите посредством пър- вия кадров импулс, който в диа- Фиг. 135. Обработка на кадровите импул- си посредством кратковременно интегриране 1Е6
грамата означаваш отново със стрел- ка. Н. — Прав си, Ванчо. Кадрова- та синхронизация, при която взе- ма участие краткотрайното интег- риране, има това преимущество, че синх.ронизираните импулси включ- ват съвсем точно, понеже генера- торът за вертикално отклонение се задействува с помощта на предния или задняя фронт на първйя кадров импулс. За сметка на това тези схеми са по-сложни, отколкото схемите с дълготрайно интегрира- не. При първйя начин е необходи- мо да се използува още едно стъпа- ло за отделяне на импулсите, тъй като върховите стойкости на редо- вите импулси предизвикват смуще- ния. Причината за това е, че раз- ликата между тяхната амплитуда и амплитудата на образуваните кадрови импулси е съвсем малка. В. — Кадровата синхронизация е по-сложна от синхронизацията на редовете. Това е, защото въп- реки всичко тази стара магьосница умее повече от нашия добър шишко. Смутените импулси Н. — Сега ни остава да се занимаем с въпроса, как в дейст- вителност се работа с тези импул- си. В. — Но това си обяснихме от- давна. Ще излолзувам производно взет генератор на трионообразно напрежение, например блокивг-ге- нератор или мултивибратор. като ще наглася честотата му така, че периодите на трептенето да бъдат малко по-големи от разстоянието между синхронизиращите импулси. Този генератор на трионообразно напрежение ще задействувам с помощта на синхронизиращите им- пулси. Н. — Правилно. Това, което така прецизно описа, е директната синхронизация. Хубаво е, че си запомнил така добре тези неща. В. — Да не би да съществуват и индиректни начини ? Нали и така е добре. С получение игли можем да дупчим съвсем точно. Н. — Когато имаме работа с ра- диоприемници, никога не трябва да забравяме смущенията, конто може да възникнат. За тези неща за съжаление още не сме ми слили. В. — Но нали в отделители ото стъпало отстранихме всички въз- можности за смущения! Н. — Това наистина направихме, но на този свят няма нищо съвър- шено. И при най-добрите схеми съществува известна опасност от смущения. В. — По същия начин и най- добре подстриганият жив плет в парка постоянно се разваля, въпре- ки че градинарят го подстригва редовно всеки три месеца. Н. — Спомняш си, че ограничих- ме амплитудите на синхронизира- щите импулси отгоре и отделу. Средната част обаче остана съвсем неподсигурена. Естествено не мо- жем да отрежем всяко смущение, както това прави твоят градинар с филизите на живия плет. В. — Как се прсявяват на прак- тика смущаващите импулси ? И. — Повечето от тях иямат ФиЕ 136. Редови синхронизиращи импул- си и смущения с импулс» н характер. С щрихи са означени участъиите, в конто смущенията могат да за действу ват пред- варително генератора за редовата развивка 187
особено вредно влияние, обаче сму- щаващите импулси, конто пристиг- нат точно пред редовия импулс, биха могли да задействуват гене- ратора за хоризонтално отклонение преждевременно. Обърни внимание на тази диаграма (фиг. 136). На горната част съм ти нарисувал три редови импулса заедно с няколко смущаващи импулса. В долната част на фигурата виждаш формата на напрежението на изхода на дифе- ренциращата група. В. — Както виждам, смущава* щите импулси, конто се появяват в защрихованите участъци, лесно биха задействували генератора на трионообразно напрежение преж- девременно. Н. — Точно така. И това сму- щение е много по-неприятно от из- бледняването на образа, както при снеговалеж, което възниква поради смущения с по-траен характер. Такова преждевременно задейству- ване на генератора за хоризонтал- ното отклонение и оттам прежде- временно развиване на един или няколко реда предизвиква размест- ване на отделните части на изоб- ражението, поради което зрителят вижда на екрана само разместени хоризонтални черти. В. — Пет пари не давам за товат защото знам, че винаги когато ни се изпречи никое препятствие, ти щенамериш начин да го заобиколиш. Л1аховото колело и инерционните схеми И. — Тъкмо за това искам да ти разкажа. Тук виждаш стария Фиг. 137. Блокинг-генератор и крива иа напрежението на зарядния кондензатор наш познат блокинг-генератора, а до него кривата на напрежението, което се получава в кондензато- ра С (фиг. 137). В. — Да. Изхождаме от нулево- го напрежение на решетката, при което генераторът започва да треп- ти. След това се зарежда конден- заторът, докато при определено напрежение трептенето престава. Сега кондензаторът се разрежда през съпротивлението /?.Товапро- дължава, докато напрежението на решетката стане отново равно на нула, при което започва следващо- то трептение. Синхронизиращият импулс предизвиква достигането на нулевого напрежение малко по- рано. Н. — Точно така. Ако сега точ- но пред самия синхронизиращ мм- 188
пуле се получи ему- щаващ импулс, който предизвиква намаля- ванена напрежението на кондензатора до нула, генераторът ще започне обратния си ход твърде рано. А се- га внимавай! Колкото по-стръмнае кривата, по която се измени на- прежението при раз- реждането на конден- затора точно преди достигане на нулева- та стойност, толкова по-голяма трябва да бъде амплитудата на смущаващия сигнал, за да предизвика сму- щение. Толкова същевременно е по малка вероятността смущава- щият сигнал да задействува бло- кинг-генератора преждевременно. В. — Нещо подобно става и с почиващите по планинските курор- та. По-улегналите вървят внимател- но по слабо наклонените пътечки, Фиг. 138. Блокинг-генератор с разонансен кръг в анод- дата верига за повишаване на устойчивостта против сму- щения. Вдясно — крива на напрежението в зарядния кондензатор. По-голямата устойчивост против смуще- нията се пост и га чрез увеличаване на стръмността на последния участък на предния фронт на трионообраз- ния импулс а само отделни единици се катерят по стръмнините. Н. — Правилно. Затова се ста- раем да направим наклона колко- то може по-стръмен. По този на- чин той става непристъпен за сму- щенията. Сигурно още не си чувал за генераторите на трионообразно напрежение с резонансни £С-кръго- ве в анод ния кръг. В. — Както внждам, ти си на- рисувал един такъв генератор (фиг. 138). Разбира се, тук системата катод-управляваша решетка — екранна решетка представлява бло- кинг-генератор. Но не ми е ясно защо евързваш зареждащия конден- затор С към анода ? Н. — Това с нищо не измени функцията на зареждащия конден- затор в генератора на трионообра- зно напрежение, понеже съпротив- лението /?, през което кондензато- рът се разрежда, е също така евър- зано с анодното напрежение. То- зи кондензатор има още една функ- ция. Той пренася внезапните проме- ни на решетъчното предиапрежение в резонансния кръг и предизвиква в него затихващи трептения, конто 189
продължават и по времето, когато лампата е запушена. По този начин по време на разреждането синусо- вого напрежение на резонансния кръг се събира с напрежението на кондензатора и се получава крива- та, която съм начертал на диагра- мата. В. — А на каква честота трепти този резонансен кръг? Н. — Малко по-висока от често- тата на редовата развивка. В. — Тук нещо не ми харесва. Пали преди това ми обясняваше, че се стремим да направим предния фронт на трионообразния импулс колкото се може по-праволинеен, а сега нарочно го превръщаш в синусоида. И. — Запомни, че напрежението, което се появява на кондензатора, не се подава на отклонйтелните плочки на кинескоп с електроста- тично отклонение, а работим селек- тромагнитно отклонение, където в отклонйтелните бобини се стремим да получим ток, който нараства праволинейно. Този ток обаче се произвежда от крайната усилвател- на лампа на генератора за хоризон- тално отклонение. В. — Добре, но преди това ти говореше за индиректна синхрони- зация, а тук подаваш синхронизи- ращия импулс направо на решет- ката, както правеше това и по-на- пред. Н. — Прав си, Ванчо! Това, което ти описах, е едно умно изпълнение на директна синхронизация със стабилизиращ кръг или. както че- сто я наричаме, инерционна син- хронизация. В. — Този инерционен кръг има същото успокояващо въздействие върху честотата на генератора, както голямата маса на маховика, когато машината се движи. Н. — Ефектът на този кръг мо- жет да си го представит и така. Помни обаче каква е истинската му задача, а именно да увеличава стръмността на кривата на разреж- дане непосредствено преди нуле- вата стойност. По този начин есте- ствено вероятността за грешно задействуване на генератора от смущаващ импулс значително на- малява. В. — А какво става с прослову- тата индиректна синхронизация ? Могат ли импулсите да се кате- рят по фасадите ? Н. — Днес са известии няколко подходящи схеми. Виж една от тях, на която лесно ще разберет прин- ципа на действие, тъй като отдел- яйте функции се изпълняват от отделки стъпала с електронни лампи (фиг. 139). По-късно ще ти обясня действието на още една схема, която е много ефектна. В. — Тук отново виждам мул- тивибратор, който работи като ге- нератор на трионообразно напре- жение. Н. — Ако използуваме вместо мултивибратор блокинг-генератор, нищо няма да се измени. Тук резонансният кръг служи също за стабилизиране на собствената чес- тота. В. — Как работят първият триод и двата диода ? Н. — На решетката на триода 190
Фиг. 139. Схема на развиващ генератор с фазова синхронизация. Като генератор се използува мултивибратор с инерционно устройство се подават отделните редови им- пулси, конто образуват втоварни- те съпротивления в анодния и ка- тодния кръг импулси с противо- положен поляритет. Тези импулси заедно с трионообразните импулси, взети от изхода на хоризонталния развиващ генератор, се подават на двойния диод. В. “ Но нали отделните редови импулси имат вид на остри игли, а не на правоъгълници ? Н. — Първо, с помощта на до- пълнително отрязване на импулси- те в едно ограничително стъпало те получаватправоъгълна форма и, второ, функцията на тази схема съвсем не зависи от формата на импулсите. По-добре да надникнем и видим какво става в схемата. В. — Трионообразните импулси са симетрични спрямо нулевата ос. През кондензаторите С\ и С2 се подават съответните положителни и отрицателни редови импулси на диодите Dy и Z)2. Н. — Правилно. Погледни диаграмата, в която съм изобразил трионообразните импулси (фиг. 140). Най-напред да проучим действието на симетричните входящи импулси. В. — Понеже двата диода са свързани обратно, в двете съпро- тивления Ry и възникват напре- жения с обратен поляритет. При по- ложение, че на практика не се кон- сумира никакъв ток, кондензато- рите Сг и С2 могат да се заредят чак до върховите стойкости на Фиг. 140. При непряката синхронизация с помощта на постоянно регуларашо на- прежение се променя положението на ре- довия синхронзиращ импулс по отношение на задния фронт на трионообразния импулс. Ако сннхронизиращият импулс се намира точно в средата на задиия фронт на трио- нообразния импулс, напрежението в сред- иата точка между съпротивлението и /?э на фиг. 139 е равно на нула. Ако син- хрон и зира щи я т импулс е изместен, полу- чава се положително или отрипзтелно на- прежение в зависимост от това, дали чес- стотата на развива щи я генератор е по-ви- сока или по-ниска от честотата на син- хронизиращите импулси 191
напрежекията, конто са еднакви. Между средната точка на съпротив- ленията /Д и /?2 и масата се полу- чава желаното напрежение. Н. — Тук имаме случай, при който честотата на развиващия генератор се схож да напълно с честотата на синхронизиращите импулси. Да видим обаче какво ще стане, ако импулсите пристиг- нат по-pa но, т. е. когато честотата на развиващия генератор е твърде яиска. В. •— Това е случаят, който си изобразил пунктирано (фиг. 140). Двата импулса ще се появят в момента, когато обратниятход тък- мо започва. Амплитудите на двата импулса ще се различават пом еж- ду си, така че в средата между двете съпротивления ще получим определено напрежение. Н. — Това напрежение ще бъде положително, поради което често- тата на развиващия генератор ще се повиши, каквото е нашето же- лание,, В« — Ако развиващият генера- тор трепти много бързо, импулси- те ще закъсняват и ще се измес- тят по правата на обратния ход. Получава се отрицателно регулира- що напрежение, което ще намали честотата на развиващия генератор. Н. — Напълно вярно. /?С-гру- пата, намираща се преди мултиви- братора, със своята времеконстан- та изработва една среднистойност на това напрежение, с което спо- мага за потискане на смущаващи- те импулси, конто се появяват инцидентно. В. — Нашите импулси се лутат нагоре-надолу по правата на обрат- ния ход, като че ли пълзят по фа- садата на никоя къща. Ами какво ще стане, ако разликата между двете честоти е толкова голяма, че импулсът попадне преди върха на трионовия зъб, т. е. някъде в него- вия предел фронт ? Н. — Това значи, че синхрони- зацията на приемника е нарушена до такава степей, че трябва да пренастройваме хоризонталния раз- виващ генератор. В. — По всичко изглежда, че за импулсите тази синхронизация е еднакво опасна, както работата на работниците, боядисващи фасадите на къщите. Н. — Това е и недостатъкът на тази проста схема. Тя обаче може да се подобри, ако вместо генера- тор на трионообразно напрежение се използува обикновен синусов генератор (осцилатор на синусои- дално напрежение). В. — Тогава, разбира се, ще ре- гулираш честотата на генератора посредством постоянно напрежение през реактивна лампа. Н. — Да, но тези схеми са мно- го сложни и скъпи, защото освен сравняване на фазитеща синуеово- 192
то напрежение със синхронизира- щите импулсиси нусоидалните трен- тения трябва да се преобърнат в правоъгълни импулси, който след това отново се преобръщат в трио- нообразни импулси, служещи за самото отклонение. В. — Защо изведнъж започна да говорит за сравняване на фа- зите ? И. — Защото в края на краища- та всяко сравняване на дадени ин- тервали от време, отговарящи на кривите на две напржения с почти еднаква честота, представлява сравнение на фазите. Намирането на положением на даден импулс в задния фронт на даден друг трио- нообразен импулс представлява в същност определяне на фазовото съотношение между двата импул- са. Затова тук също говорим за фазова синхронизация. В. — Вярно, това не ми дойде на ум. HL —• Сега с удоволствие ще ти покажа обещаната проста схема. В. — Както виждам, отново из- ползуваме блокинг-генератор, свър- зан по триточкова схема. Защо пък не, щом като имаш слабост да показваш все нови негца. И, — £С-кръгът в блокингге- нератора служи също за цтабили- зиране. В. — Това мога и сам да отгат- на. Какво става обаче в лявата част на схемата? Н« — На решетката на левия триод се подава част от произвеж- даното трионообразно напрежение заедно със синхронизиращите им- пулси. Преднапрежението на тази решетка е толкова голямо, че ано- ден ток може да протича само през моментите, отговарящи на вър- ховете на напрежението. В зависи- мост от положението на синхрони- зиращите импулси импулсът на Фиг. 141. Прост начин за непряка синхро- низация на блокинг-генератор с инерци- онно устройство анодния ток не е еднакво силен. В зависимост от това се мени и на- прежението на катода и... В. — ... катодното напрежение действува като предиапрежение на блокинг-генератора. Затова си свър- зал жичното съпротивление на блокинг-генератора с катода на първия триод. Но за какво слу- жи потенциометърът в анодния кръг ? Н. — С него се регулира анод- ното напрежение, а оттук и анод- ният ток. По този начин действува- ме на напрежението на катода. То- ва напрежение, както сам забеляза, определи честотата на блокинг-ге- нератора. Така че при тази схема честотата на трионообразното на- прежение може да се регулира не само с помощта на разрядното съпротивление, но и по друг начин. Групата RC в катодния кръг на първия триод служи, както в схе- мата, която преди това разгледах- ме, за филтриране и регулиране на средната стойност. В. — С тази фамозна схема вед- нага могат да се спестят няколко ёлектронни лампи. Н. — Спестяването на лампи е 13 Телевизията ли ? . 193
важен проблем за конструкторите на телевизионни приемници. На нас естествено ни е достатъчно да се запознаем с принципите на различ- имте схеми, така че, когато в бъ- деще в практиката се срещнем с други подобии схеми, лесно да ги разберем. В. — Мисля, че вече е време да свършим за днес, за да мога спо- койно да интегрирам твоите дифе- ренцирани обяснения. 194
Шестнадесети разговор ТОКОЗАХРАНВАНЕ И ПОДДЪРЖАНЕ НА ТЕЛЕВИЗОРА В миналия разговор Наум и Ванчо разгледаха от деля него на импулсите за редове от импулсите за кадрите, както и някои особености при синхро- низирането на развиващите генера гори. Ванчо прояви голям интерес към схе- мите, който се използуват за потискане на смущенията, конто при безжич- ните връзки трябва да се имат винаги пред вид. Днес нашите приятели ще разучат токозахранването на телевизориге, което в началотво се струваше на Ванчо твърде просто. То обаче обхваща в себе си много интересно неща, защото различните стъпала и най-вече кинескопът със своего ви- соко напрежение поставят пред конструкторите особени изисквания. В класическа облает Ванчо. — Хващам се на бас, че този път съм напълно прав, като казвам, че на нас вече нищо не ни липсва. Усилено размишлявах, но не намерих никаква част на теле- визора, която да не сме разгледали. Наум. — Прав си, но до извест- на степей. Ако построим телеви- зор само със стъпалата, конто разгледахме досега, той би „сви- рил* почти толкова, колкото би се движил един автомобил без бензин. В. — Наистина забравихме да разгледаме тскоизточниците. Аз обаче ги познавам от радиоприем- ниците. Телевизорът със своите 20 ~~ 25 лампи, разбира се, има нужда от много по-голяма мощ- ност, отколкото един радиоприем- ник със своите 5 6 лампи. Но с един трансформатор от около 250 вата вместо скромния му „ко- лега“ в радиоприемника, който едва дава 50 вата и съответно не- мощна изправителна лампа, въпро- сът се разрешава. Н. — Още веднъж си прав, но пак наполовина. Забравяш глав- ната трудност. В. — И тя е? Н. — Няколкото хиляди волта, конто са необходими за последний анод на кинескопа. Обаче засега нека не избързваме с тези неща. Действително токозахранващата част на телевизора е много подоб- на на токозахранващата част на 195
радиоприемниците и се различава от нея само по това, че е по-мощ- на. Токозахранващата част на един радиоприемник можем да използу- ваме за захранване на всичките стъ- пала на телевизора с изключение на кинескопа. Трябва обаче да пред- видим допълнително филтриране на тока, а където е необходимо, да попречим на паразитните връз- ки между отделните стъпала през изто^ ника за високо напрежение чрез използуване на 7?С-филтри. Тук използуваме самостоятелни филтърни групи за усилвателите и за развиващите генератори. В. — По същия начин, както при радиоприемниците, пред осо- бено чувствителните стъпала из- ползуваме Т^С-филтри, а анодно- то напрежение на крайните стъпа- ла често вземаме след първия филтърен кондензатор. Н. — Правилно. При радиопри- емниците имаме бръмчене с често- та 100 херца. В* — Защо точно 100 херца? Н. — Да не би да не познаваш свойствата на двупътния изправи- тел ? В. — Разбира се, че ги знам. Но в универсалните приемници за променлив и постоянен ток с едно- пътно изправяне възниква бръм- чене с честота 50 херца. Н. — При телевизора различава- ме яркостно и геометрично бръм- чене. В. — Кажи ми къде ще наме- рим бръмбар, конто със своето бръмчене ще променя яркостта на изображението и формата му? Мисля, че под геометричност раз- бираю формата. Н. — Твоята иронична забележ- ка е правил на по същество. Може да бръмчи звукът, но не и кар- тината. Понятието „бръмчене* или „брум“ представлява смущение, предизвикано от честотите 50 херца и 100 херца и е пренесено от радиото в телевизията, където се забравя неговото „акустично* значение. В. — Как се изразява твоето „оптично* бръмчене? Н. — Напреженията с честоти 50 херца и 100 херца предизвик- ват изменения на яркостта, при който върху изображението се появяват една или две хоризонтал- ни ивици. Яркостта на тези ивици се различава от останалата част на изображението. В. — Разбира се, при 50-е полукадъра на нашата система с презредова развивка максималната амплитуда на бръмчащото напре- жение остава винаги на едно и също място в изображението. Н. — Да, и така се появява една по-ясна ивица или пък две ивици. Ако честотата на растера на теле- визионното изображение съвпада с честотата на мрежата, ивиците не се изместват нагоре надолу, а остават на едно постоянно място. В. — Това звучи като правило. Н. — Не съвсем. Телевизион- ните стандарта даже постановяват, че всички телевизори трябва да работят добре и тогава, когато честотата на мрежата и полукад- ровата честота не съвпадат точно. В. — Че защо ? Нали ще се по- явят смущаващи ивици, който ще се движат бавно през изображе- 196
нието и ще го смущават, и то зна- чително ? Н. — Именно затова трябва да филтрираме добре напреженията от мрежовите токозахранващи из- точници, за да не се появяват та- кива ивици. Изискването за неза- висимост на растера от мрежата се спазва, защото при далечно при- емане на телевизионна програма трябва да се има пред вид, че електрическите мрежи в различни- те места не са сфазирани. Въпре- ки това и в такива места приема- нето трябва да е качествено. В. — С това съм съгласен, но някога ти казваше, че телевизион- ният предавател едва покрива раз- стояние 100 км, а сега изведнаж говорит за далечно приемане. Н. — Но, мили Ванчо, ти нищо ли не си чувал за насочените връз- ки на дециметрови вълни, с чиято помощ се приемат на големи раз- стояния освен телефонии разгово- ри, но и телевизионни програми ? В. — Вярно, нали и нашата теле- визия ги използува. Това са по- знатите ни релейни линии с голям брой междинни станции, поставе- ни на разстояние една от друга на около 50 км. Всяка от тези станции е снабдена със съвърше- ни по качество приемник и преда- вател и насочена антена. Сега по този начин са опасани цели кон- тиненте. Н. — Както виждам, това не е нищо ново за теб. Поради тази именно причина се е дошло до международно споразумение?съгле- сно което честотата на растера не трябва да е свързана с честотата на мрежата. В. — А какво става с бръмче- нето на тези учени бръмбари, ком- то се занимават с геометрия? Н. — Това бръмчене навълнява правите линии. В. — При което бръмбарите ее смеят снизходително. Н. — Още не съм ги видов. Тези два вида смущения не се проявяват много зле върху изо- бражението. В. — Филтърните кондензатори в телевизорите естествено са мно- го по-големи от филтърните ксв- дензатори в радиоприемниците ? Н. — Да, те са с капацитет около 100 200 микрофарада. Освен това се използуват големи дросели. В. — С радост чувам, че голе- мите дросели се стремят да взгла- 197
дат поне малко неприятного впе- чатление, което създават използу- ваните в телевизора техни по-мал- ки братчета. Н. — Нека не се отклоняваме. По същия начин, както в някои радиоприемници, и в телевизора трябва да се създават отрицател- ни преднапрежения. Това се прави •обикновено, като между масата и отрицателния полюс на изправи- теля се постави съпротивление. Това напрежение също трябва до- бре да се филтрира. Внимание—високо напрежение! В. — С това проблемът за снаб- дяването с ток е почти изцяло решен. Остава само да поговорим за създаването на високо напре- жение за кинескопа. Н. — Входът на кинескопа не лакомник, затова пък има твърде .изтънчен вкус. Кинескопът с елек- тростатично фокусиране и откло- нение е сравнително скромен. До- статъчно му са 800 •— 4 000 волта. Затова пък кинескопите с електро- магнитно отклонение, конто днес ее използуват почти изключително, изискват напрежение от 8 000 до 15 000 волта. За кинескопите на :прэжектиращите приемници, за кои- то ще стане въпрос по-късно, е необходимо анодно напрежекие над 25000 волта. В. — Кинескопите, разбира се, „консумират" съвсем слаб ток — около 0,2 милиампера? Н. — Правилно. Затова консу- мираната мощност е около 2 вата. В. — Това ще рече, че към мрежовия трансформатор трябва да навием още една намотка за високото напр жение. Н. — Ами ако нямаме въобще жрежов трансформатор? Без мрежов трансформатор В. — Сигурно се шегуваш! Н. — Не, мили Ванчо. Констру- ираните специално за телевизията електронни лампи се задоволяват с анодното напрежение, което мо- же да се получи от токоизправи- тел без трансформатор. В. — Щом се задоволяват с 220 волта анодно напрежение, то- ва са наистина скромни лампи! Н. — В същност работи се с напрежение около 250 волта, по- неже в мрежовия филтър на те- левизора се използуват филтриращи кондензатори с голям капацитет и дросели, който противопоставят на постоянния ток съвсем малко съпротивление. В. — Сигурно използуваме лам- пи със серийно отопление? Н. — Да, и затова конструира- ните специално за телевизори елек- тронни лампи изискват отопли- телен ток 0,3 ампера. В. — Лампите от серия Е изис- кват отоплително напрежение 6,3 волта, а лампите от серия Р — различно напрежение. Ами кине- скопът ? Н. — Той е свързан последова- телно с другите лампи и се захран- ва също с ток 0,3 ампера. Поглед- ни как се свързва отоплението на един съвременен телевизор (фиг. 142). В. — Какво правят конденза- торите и дроселите в отоплител- ната верига? Н. — Аз вече ти споменах, че в телевизора трябва да се пред- пазим най-старателно от всички взаимни влияния между отделни- те стъпала. Тук работим с твърде високи честоти, поради което мо- же да се получат нежелани връз- ки и през отоплителната верига. Затова отоплителните кръгове на застрашените лампи се предпазват 198
Фиг. 142. Мрежова част на съвремеяен телевизионен приемник. В отоплителната верига са поставени последователи© дросели. За да се попречи на нежелателни връзкн между отделимте стъпала на телевизора, отоллителните вериги на някои лампи са блоки рани с кондензатор посредством серийни дросели и блокиращи кондензатори. В. — Това добре, но защо все пак не използуваме трансформато- ри и как смяташ да получит ви- сокото напрежение? Н. — Полека-лека всичко ще раз- берет. Трансформаторите са не само тежки, но и скъпи, а освен това създават магнитно поле, кое- то в чувствителните приемници може да предизвиква бръмчене. В. — Ясно е, че телевизионната техника се бои от бръмченето ка- то дявол от тамян. Н. — Магнитното поле в теле- визора може да смущава даже и изображението. В. — Но как, моля ти се? Н. — Спомни си, че изображе- нието се създава от движещия се електронен лъч и... В. — Загрях. Понеже си служим с електромагнитно отклонение, маг- нитното поле, създадено от транс- форматора, би могло да влияе на електронния лъч в кинескопа. Н. — Така е. Наистина в някои телевизори се използува трансфор- матор, но той се монтира колкото може по-далеч от кинескопа. Малка електростанция Н. — Освен това трансформа- торът не е твърде подходящ за получаване на напрежение от по- рядъка на 10 003 волта. Ако все пак решим да го използуваме за тази цел, ще са ни необходими извънредно много навивки, който трябва да се изолират много гри- жливо. При ниската честота на мрежата ще са необходими също така и големи филтриращи кон- дензатори. Капацитетът 0,25 ми- крофарада е сравнйтелно малък, но тук става въпрос за напреже- ние 10 киловолта. В. — Защо само 0,25 микрофа- рада, когато преди малко препо- ръчваше 100 -ь 200 микрофа- рада ? Н. — Не смесвай обикновените токоизточници със захранването на кинескопа. Токът за кинескопа е много по-малък от тока за оста- налите стъпала на телевизора. В. — Разбира се, при слабия ток напрежението на зареждащи- те се коидензатори е слабо иа- вълнено, затова тук можем да 199
получим добре из гл аде но постоян- но напрежение. Н. — И при незначителния ка- пацитет 0,25 микрофарада при напрежение 10 000 волта конден- заторът трябва да има значителни размери. Нещо повече, при напре- жение няколко хиляди волта за един кондензатор с капацитет 0,25 микрофарада съществува много голяма опасност от пробив. Ако обаче използуваме променлив ток с честота 10 000 херца, ще ни бъде достатъчен кондензатор, 200 пъти по-малък по капацитет, и работа- та ще се опрости значително. В» — Това, разбира се, е ценно хрумване, но се боя, че няма да бъде достатъчно да се вдигне телефонната слушалка и да се помоли учтиво, но същевременно настойчиво електроцентралата да бъде така добра и да промени честотата на мрежата от 50 на 10000 херца. Н. — Такива илюзии не си и правя, затова такъв променлив ток ще си произвела по-добре сам. В. — Тогава не ни остава нищо друго освен да построим една малка електроцентрала в телевизора. Н. — Да, само че тя ще работи като електронно съоръжение. За Фиг. 143. За източник на променлив ток с висока честота за изработване на високо напрежение за анола на киноскопа може да се използува прост генератор с триод целта ще използуваме една мощна електронна лампа, която ще нака- раме да работи като генератор. Схемата, по която ще бъде напра- вен този генератор, няма никакие значение. Полученото от него ви- сокочестотно напрежение можем да обработим по-нататък, както намерим за добре. В. — А това означава...? Н. — ... Че ще го подадем на един трансформатор с голям кое- фициент на трансформация, след което ще го изправим в еднопътен лампов изправител (фиг. 143). В. — Както виждам, и за отоп- лението на изправителната лампа използуват високо напрежение. Н. — Защо не. Това е много по- умно, отколкото да се ядосвам с отделна намотка в мрежовия транс- форматор, която би трябвало да изолирам безупречно по отношение на високото напрежение. В. — С каква честота работи един такъв генератор? Н. — Можем да използуваме ниски честоти (около 500 херца и нагоре) или високи честоти (до около 200 килохерца). При ниски честоти в трансформатора се по- ставя стоманен магнитопровод, а при високи честоти се работи без магнитопровод или с магнитопровод от ферит, с което проблемите за изолацията се опростяват твърде много. В. — Разбира се, щом се отнася за такива високи напрежения, не бива да се забравя за изолацията. И. — Наистина. За да изолираме по-добре отделните части на на- мотката, ние ги разделяме с въз- душна междина, като ги навиваме във вид на самостоятелни бобини. Често си помагаме също така и с умножители на напрежението. В. — Що за новост е това? Н. — Обърни внимание на тази схема (фиг. 144), която ще тм по- 200
Фиг. 144. Удвоител на напрежение могне да разберет бързо как ра- боти един удвоител на напреже- нието. Опитай се да обясниш не- говото действие, като постъпиш, както обикновено. В. — Ще се постарая, другарю учител. Да предположим, че през първия полупериод електроните във вторичната намотка на транс- форматора се движат отляво на- дясно. Следователно те могат да преминат през горния изправител, но не и през долния. При това горният кондензатор се зарежда до максималното напрежение U. През следващия полупериод електроните ее движат в обратна посока, така че долният кондензатор се зареж- да до същото напрежение. Тези две напрежения се събират и на изхода се получава удвоено напре- жение. Това е направо гениално хрумване. Н. — Известии са още много подобии начини. Обърни внимание на един от тях (фиг. 145). През единия полупериод протича ток Фиг. 145. Още един удвоител на напре- през горния изправител и конден- заторът, който е свързан последо- вателно към вторичната намотка, се зарежда. През следващия полу- период напрежението на този кон- дензатор се прибавя към напре- жението на вторичната намотка, при което се зарежда десният кон- дензатор, от който се взема изход- ното напрежение, което е два пъти по-високо от първоначалното на- прежение U. В. -— Още малко и тези неша ше ми заприличат на фокуси и магии. Н. — Повярвай ми, това не са никакви магии. По този начин могат да се свържат последователно ня- колко умножителя на напрежение и да се получи напрежение донякол- костотин хиляди волта. В някои те- левизори такива умножители се из- ползуват заедно с генератор, рабо- тещ на честота около 50 килохерца. Съвсем рядко се срещат и теле- визори, в който високото напре- жение за анода на кинескопа се получава от мрежовия трансфор- матор; и в тях може с успех да се използува умножител на напре- жението. В. — Наистина хрумването да си произвеждаме собствено про- менливо напрежение е гениално. Да си помогаем с това, което имаме HL — За това ни помага твърде изгодното обстоятелство, че мощ- ността на електронния генератор е твърде малка. Този генератор обаче също бихме могли да спе- стим. Защо да правим източник на променливо напрежение, щом като такъв източник има във всеки телевизор? В. — Пак започваш да говорит с притчи, с конто ме измъчваш. Да не говорит за осцилатора, 201
който се намира във входната част на телевизора. Г!, — Съвсем не, това би зна- чило да налетим от трън на глог. Мисля за нещо друго. Спомняш ли си още за върховите напрежения, който възвикват при обратния ход на редовата развивка в първич- дата намотка на изходния транс- форматор, свързваща генератора за хоризонтално отклонение с от- клонителните бобини. В. — Да, вече се сещам. Вне- запните промени на тока при об- ратния ход на трионообразния им- пулс създават в първичната намотка на този трансформатор опасни вър- хови напрежения. Сега си спомням, ти тогава каза, че тези върхове бихме могли да използуваме каго източник на високо напрежение. Н. — Да, ти действително имаш добра памет. Сега виж по какъв начин можем да използуваме им- пулсите с високо напрежение, кои го възникват пр4 хоризонталното от- клонение и имат еднаква честота с честотата на хоризонталната раз- вивка. В. — При това положение на- пълно достатъчно е да изправим това напрежение по обикновения начин (фиг. 146). Както виждам в твоята схема, отоплителната жичка на изправителната лампа се захран- ва от отдел на намотка от същия трансформатор. Н. — С удоволствие ти обръщам внимание на още една подробност на тази схема, която днес се из- ползува за създазане на високо напрежение почти във всички теле- визори. Ако не използувахме този начин, при смущение в развиващия генератор би могло да се получи така, че лъчът да не се отклонява и да пада на едно и също място на екрана на кинескопа. Това би предизвикало появата на петно в чувствителния слой. Щом обаче произвеждаме високо напрежение от обратния ход на редовата раз- вивка, при смущение в генератора за хоризонтално отклонение висо- кото напрежение се анулира и светлата точна на екрана изчезва. В. — Колко е голям капапите- тът на зареждащия кондензатор, който се използува тук? Н. — Около 500 пикофарада са достатъчни. В. — Защо си начертал филт- Фиг. 146. Генератор за хоризонтално отклонение с мзходен трансформатор и източник на високо напре- жение за кинескопа. За филтриране на това напре- жение служи капацитетът между заземеното външно яокритие и вътрешното покритие на кинескопа, което е свързано с анода рирашия кондензатор пунктирано ? Н. — Би трябвало ве- че да знаеш, че пункти- рано означаваме вели- чини, който са неизбеж- ни второстепенни особе- ности на други елементи на схемата. В случая това е капацитетът на кинескопа, който се съз- дава между проводи- мого покритие на вът- решната стена на ба- лона, към което се пода- ва високото напрежение, и покритието на външ- ната страна на колбата, което е заземеио. 202
В. — По този начин паразитните капацитети все пак могат да се използуват за нещо. Ще ни стиг- нат ли тези няколко пикофарада? Н. — Балонът на кинескопа е толкова голям, че този капацитет достига около 1500 пикофарада, така че при използуване на филт- риращо съпротивление 500 килоома и честота на редовата развивка 15 625 херца филтрирането е на- пълно достатъчно. Повишаване на анодното напрежение В. — Спомняш ли си, бате Науме, как някога ми обясняваше функция- та на затихващия (демпфващия) ди- •од, свързан към вторичната страна на трансформатора ? Както виждам. в крайното стъпало за създаване на високо напрежение (трансформа- тора за хоризонтално отклонение) ти забрави да го нарисуваш. Не можем ли все пак да използуваме този диод за нещо? Н. — Още веднаж ме изпревари. .На този диод казваме също така повишаващ, защото помага за по- вишаване на анодното напрежение. В, — Като прибавя към това и по-paншната функция на същия диод, виждам, че тази лампа би могла да работи с успех като екви- либристка в цирка. Тя линеаризира предния фронт на трионообразу- вания импулс, като същевременно подпомага използуването на въз- можната максимална амплитуда на тези импулси. Сега на всичко от- rope тя повишава и анодното на- прежение, но как? И. — Ето как. Трансформаторът за хоризонтално отклонение, като не се вземе под внимание изводът за отоплителното напрежение на изправителя за високо напрежение, представлява истински автотранс- форматор (фиг. 147). Бобините за хоризонтално отклонение LotnKJl са свързани към едно отклонение, а демпфващият диод — към друго отклонение на автотрансформатора. Сега помисли, моля ти се, какво ще стане, акб през този автотранс- форматор премине трионообразен импулс ? В. — Когато говорихме за демпф- ващия диод, ти ми каза, че затих- ването трябва да става в началото на предния фронт на трионообраз- 203
Фиг. 147. Развиващ генератор с изходеи трансформатор и демпфващ диод ния импулс. В този участък диодът трябва да пропуска ток. И. — Погледни още веднъж диаграмата на трионообразния ток (фиг. 148). По време на предния фронт на трионообразния импулс, означен с а, протичащият през бо- бината ток има същата посока, каквато има токът, протичащ през диода. В участъка b този ток има същата посока с протичащия през крайний усилвателен пентод ток. Спомни си още, че магнитното поле има определена магнитна енергия, която в участъка а се поема от кондензатора във вид на електри- чески заряд, а в участъка b се взема от него, за да се създаде отново магнитно поле. В. — Чакай! При обратния ход възниква връх на напрежението, нали така? И. — Да, по този начин схемата може по-лесно да се разбере. С Фиг. 148. Изменение на трионообразния ток в първичната намотка на изходния трансформатор за хоризонтално отклонение тази върхова стойност на напре- жението се зарежда кондензаторът. Гледай на този процес, както искашг но в точката, където кондензаторът е свързан с долната част на пър- вичната намотка на трансформа- тора за хоризонтално отклонение, получаваме напрежение, което е значително по-високо от андоното напрежение. В. — С колко? Н. — Около два пъти. В. — Това напрежение като че ли се използува и за нещо друго, защото, както виждам, на схемата си начертал и филтърната група RC* и една стрелка, която сочи надяснОж Сега ми е ясно, че желаното за- тихване ще се получи, като нато- варим източника на напрежение с крайното стъпало и още някои. кон- су матори. Н. — Правилно. При оразмеря- ване на тази схема трябва, разбира се, да се има пред вид и големи- ната на товара, понеже той влияе върху кривата на отоплителния ток.. Това повишено напрежение на из- хода на трансформатора за хори- зонтално отклонение често се из- ползува за захранване на първия анод на кинескопа, а понякога и за захранване на генератора за вертикално отклонение. В. — Цялата тази система ми напомня високопланински язовир.. В него се натрупва вода, която след това пада от голяма височина върху перките на турбините, който без този резервоар не биха се завъртели. Откъде обаче при нас се взема енергията? При водните електроцентрали тя се получава от това, че най-първо водата се из- парява, след което пада в плани- ната във вид на дъжд. В края на краищата тази енергия се взема от слънцето, което изпарява водата. Н. — Обзалагам се, че и нашата схема не е перпетуум-мобиле. Хи- 204
тростта на цялата система се състои в това, че по подходящ начин по- лучава ме отново енергията на ма- гнитното поле, която би пропаднала, без да даде някакъв ефект, по сътия начин, както се губи енер- гията на свободно стичащата се от планината вода. В. — И поради това можем да минем без трансформатор и с отно- сително ниско анодно напрежение. Н. — Най-после се досети. Яркост и фокусиране В, — По този начин въпросът за токозахранващите източници е разрешен. Той, общо взето, се оказа по-сложен, отколкото си го пред- ставях. И. — Необходимо е само основно и системно учене. Ако поразмис- лиш още малко върху всичко това, ще разберет, че в него няма нищо особено. Трябва да ти спомена още, че телевизорът има някои копчета, конто трябва да се въртят. В. — Намирам, че в телевизорите те са прекалено много. HL — Как се регулира йонтра- стът, вече ти обясних. В. — Да, просто, като регул ираме усилването на видеосигнала. Н. — Правилно. Освен това не- обходимо е да регулираме и яр- костта на изображението. Често пъти това става, като меним пода- ваното на катода на кинескопа напрежение, с което се измени отрицателното предиапрежение на управляващата решетка. Ето виж една такава схема (фиг. 149). В. — Значи можем да регули- раме яркостта на изображението така, че да ни се струва, че гле- даме дадена сцена веднаж през нощта, а после през деня. Н. — Освен регулирането на 205
Фиг. 149. Необходим ото напрежение, ко- ето се подава на катода, се нагласява с копчето вЯркост“ силно поле ни е необходимо, ре- гулираме силата на протичащия ток или използуваме така наре- чения магнитен шунт. В. — Приблизително такъв шунт, какъвто използуваме за точного нагласяване на силата на полето в измервателните апарати с въртя- ща се система? Н. — Напълно вярно. яркостта и на контраста много важно за изображението е неговото фокусиране. Спомняш ли си как преди време успяхме да превърнем електронния лъч в добре подострен електронен молив? В. — Да, за целта използувахме електромагнитно поле, чиито сило- ви линии са успоредни на лъча. Н. — Такова поле в практиката получаваме или с помощта на бо- бина, през която протича постоянен ток, или с помощта на постоянен магнит. В. — Това наподобява полето на електродинамичния високоговори- тел с постоянен магнит или елек- тромагнит. Н. — В зависимост от това, колко Звукова част на телевизора В. — Сега, след като се запо- зкахме подробно с настройката на изображението, сигурно ше пре- минем към звуковата част на теле- визора, защото тя е наистина по- следният участък от блоковата схема на приемника, който до се га ост на неразгледан. И. — Този пос ле ден участък никак няма да ни забави, защото представлява един обикновен ра- диоприемник за честотна модула- ция. Затова нека да се спрем само на междинната честота. В. — Доколкото знам, в радио- приемниците за честотна модуляция, работещи в обхвата на метровите вълни, използуваната междинна че- стота е само няколко мегахерца, докато в телевизорите с два ка- нала тя е над 20 мегахерца, а в телевизорите с общ канал за звука и изображението — 6,5 мега- херца. Н. — Виждам, че тук за тебе едва ли има много нови неща. Само бих ти обърнал внимание на това, че при телевизорите отделяме на звука много по-малко внимание, отколкото при радиоприемниците, предназначени за приемане в обхва- та на метровите вълни. В. — Това пък защо? Сигурно качеството на звука в телевизора не е толкова важно ? Н. — Зрителят е погълнат от 206
наблюдаваната сцена толкова, че же обръща такова голямо внима- ние на звука. Това, разбира се, не означава, че в по-скъпите теле- визори не се използуват различии електроакустични трикове, но въп- реки това тук често пъти не поста- вят тонбленда. В. — Радвам се, че преминахме звуковата част на телевизора тол- кова бързо. Днешните ми впечатле- ния са действително твърде много 207
Седемнадесетн разговор АНТЕНН В миналия разговор Наум и Ванчо се занимаха с токозахранването на теле- визора, като отделиха особено внимание на създаването на високото напреже- ние на кинескопа посредством обратния ход на развивката по редове. Те говори- ха също за повишаване на анодното напрежение с помощта на диод, което има особено значение за телевизорите без мрежов трансформатор. Накрая те разгледаха накратко регулирането на контраста, яркостта и фокусирането, както и звуковата част на телевизора. Днес нашите приятели ще проучат те- левизионните антенн, вместо конто Ванчо с удоволствие би използувал про- сто парче жица. По време на беседа^а обаче той ще дойде до заключението, че използуването на разните диполи е не само интересно, но и много важно. Духовна храна Ванчо. — Тъй като вече знаем как и с какво се храни телеви- зорът. . . Наум. — ... мислиш, разбира се, че сме готови с всичко. Сигур- но мислиш, че нашият телевизор ще се задоволи с тази „материал- на“ храна ? В. — Какво пък, да не би да му е необходима още и „духовна" храна. Н. — Забравяш, че екранът му става интересен чак тогава, кога- то на него се появят изображе- ния, конто се пренасят от носеща- та вълна във вид на телевизионен сигнал. В. — Наистина тук си прав, но това снабдяване с високочестотна енергия все пак не е толкова сло- жно. Както при радиоприемници- те, и тук едно парче жица би било отлична антена. Н. — В това не съм напълно сигурен. В. — Аз пък в това отношение не виждам разлика между един телевизор и един радиоприемник. Н. — Спомни си, че за предава- не в телевизията се използуват ме- трови вълни, конто може да се разпространяват задоволително са- мо в района на пряката видимост. Проводимите препятствия отразя- ват тези вълни, при което те сил- но затихват, тъй като дължината им в сравнение с препятствията е твърде малка. В обхвата на въл- ните, с който работят радиоприем^ ниците, тези отношения са съв- сем други. В. — Изводът от всичко това е, че трябва да се стремим да постро- им колкото се може по-добра ан- тена. Н. — Запомни, мили Ванчо, че при телевизионно приемане добра- та антена решава успеха. Ако ан- тената е добре построена, тя може да замести едно високочес- тотно или междинночестотно стъ- пало. Затова си струва да разгле- даме антените по-подробно. При приемане на програмата на радио- разпрасквателните станции антена- та е много пъти по-къса от дъл- жината на приеманите вълни. В те- левизията обаче тези дведължини 208
са съизмерими, поради което ан- тената може да се настрои на при- еманата вълна. В. — Но, бате Науме, сигурно няма да ме убеждаваш, че гладка добре изпъната жица може да бъ- де резонансен кръг, който има своя резонансна честота и резо- нансна характеристика, както един порядъчен трептящ кръг. Н. — Точно такова емоето же- лание. Нещо повече, трябва да се постараем резонансната характери- стика на антената да бъде доста- тъчно широка, за да може да об- хване и усили равномерно цялата честотна лента на канала заедно с носещата честота на звуковия съ- провод. В. — За това сигурно са необ- ходими твърде сложни антени. За покриванё на такава широка че- стотна лента сигурно ще използу- ваме настройващи кондензатори и затихващи съпротивле н ия. И. — Съвсем не, мили Ванчо, в действителност всичко това е мно- го просто. Ако малко помислиш, лесно ще се сетиш сам. Нали зна- еш за какви вълни става тук въпрос ? В. — Да. Става въпрос за елек- тромагнитно поле, създадено от високочестотния ток в антената на предаватели, което се разпростра- нява със скорост 300 000 км/сек. Н. — По-нататък сигурно знаеш, че тези вълни предизвикват появя- ването на електродвижеща сила в проводниците. Но дали знаеш кол- Ко далеко една от друга трябва да бъдат две точки в простран- ство™, за да възникне най-голям по- тенциал между тях? В. — За целта ще трябва да на- чертая такова поле в ладен момент. Максималната разлика между по- тенциалите се получава при раз- стояние между единия връх на въл- ната и следващия връх на обратната страна, т. е. при разстояние, рав- но на половин вълнова дължина (фиг. 150). Н. — Вземи сега една метална пръчка, чиято дължина е равна на половин дължина на вълната. Ме- Фиг. 150. НаЙ-голямата потенциална раз- лика на полето се намира между две точ- ки, конто са отдалечени една от друга на ~ жду краищата на тази пръчка ще получиш максимално напрежение. На такава пръчка казваме полу- вълнов дипол. Настроена пръчка В. — Сигурно попадащите в та- зи метална пръчка вълни ще про- менят постоянно поляритета на 14 Телевизията ли ? . . 209
двата края, така че по време на един полупериод електроните ще текат например отдясно наляво по пръчката, а през следващия по- лупериод отляво надясно. Н. — Времето за движение™ на електроните в определена посока е равно на половината период на приеманото трептение. В, — Ако правилно съм те раз- брал, движение™ на електроните насам-натам по пръчката става в такт с вълните, конто го предиз- викват. Вероятно затова тук гово- рим за настроени антени. Н. — Напълно вярно, въпреки че тази представа е малко опрос- тена, защото това би било валид- но само за много тънка пръчка, по- ставена във вакуум и намираща се много далеч от всякакви други проводници. В действителност се проявява влиянието на капацитета на антенната мачта, стрехата и зе- мята, поради което времето на соб- ствените трептения на пръчката е малко по-дълго. Поради тези при- чини за по-точна настройка ние скъсяваме малко пръчката (на прак- тика приблизително с 54-8% от половината на вълновата дължина). В. — Ако искам значи да приемам ретранслираната програма наСофий- ския телевизионен предавател, която се излъчва от Ботев връх на IX канал, трябва да използувам пръчка с дължина около. . . ча- кай да пресметна 1 Понеже Л(м) ♦ Уср(мгхц)“ 300, където /Сре средната честота, ра- вна на сумата от носещата често- та на изображението и носещата честота на звука, разделена на две, т. е. 199,25+205,75 =202,5 мгхн, 2 дължината на вълната е 300 л _ 202,5 ~ 1,5 М' Оттук следва, че половината дъл- жина е равна на 75 см. След ка- то намалим тази дължина с 6,5%, получаваме 75—75.0,65 = 70 см. Понеже IX канал се намира в ере- дата на III обхват, тази антена сдед малки кооекции би могла да послужи за прй^мане на почти вси- чки телевизионни канали в този обхват. Н. — Общо взето, това е вярно. В. — Нашата антена би трябва- ло да приема доста широка често- тна лента, но от какво зависи ней- ната „широколентност* ? Н.—От диаметъра на пръчката или, по-точно казано, от отношени- ето на нейната дължина към диа- метъра. Достатъчно широка лен- та се постига при отношение 200: 1. В практиката се използуват алуми- ниеви или дуралуминиеви тръби с диаметър от 5 до 8 мм. В. — Вярно, та нали високоче- стотните токове текат по повърх- ността на проводниците. Това явление ти нарече повърхностен (кожен) ефект. Но аз искам да знам дали антената трябва да бъде по- ставена хоризонтално или може да бъде отвесна ? Н. — Зависи от това, по какъв начин трепти електрическото поле на приеманите вълни или, както каз- ваме,от поляризацията натези вълни. Ако предавателя? излъчва хоризон- тално поляризирани вълни, те тряб- ва да се приемат от хоризонтално поляризирана антена. Така се ра- боти в нашата телевизионна сис- тема с 625 реда, така е и в СССР и САЩ. Във Франция и Англия пък използуват вертикалната поляри- зация. В. — Защо е това различие? Н. — Защото няма единно ста- новище по въпроса за устойчивост- та на тези две системи спрямо ему- щенията. В. — Сигурно смущенията имат връзка с посоката на трептене на 210
електрическата съставяща на по- лета? И. — Да. Хоризонталната анте- на приема вертикалното електричес- ко поле много по-слабо, отколкото хоризонталното. При вертикалната антена това е тъкмо обратно. В. — Вече разбирам. Специали- стите от различите страни не мо- гат да се споразумеят по въпроса, каква е поляризацията на смуща- ващите сигнали. Н. — точно така. На този въ- прос ще може да се отговори, ко- гато се натрупа дългогодишен опит. Изглежда, че смущенията от запа- лителната система на двигателите с вътрешно горене са вертикално поляризирани. В. — А не може ли да разполо- жим хоризонтално цилиндрите и светите на автомобилния мотор? Н. — Остави това, Ванчо, от авто- мобили ти положи тел но разбираш повече от мен. Електроните в трамвая В. — Антеноотводът, с чиято помощ сигналите се пренасят от антената до приемника, сигурно се свързва към единия край на антен- ната пръчка ? Н. — Ама ти наистина ли мис- лиш, че на това място ще намерит някъкъв ток? В. — Естествено, защото най- големите потенциални разликивъз- никват между краищата на пръч- ката. Н. — В това отношение ти на- истина имаш право, но обърни вни- мание на този факт. В коя част на трамвай № 3, който има врата по средата, се намират най-много път- ници? В предната и в задната част на вагона или пък по средата до вратата? В. — Разбира се, на входа, от където се качват и слизат. Н. — Какво общо има трамвая? с нашата антена? В. — Пътниците в трамвая си- гурно приличат на електроните в. антената- В краищата на антената сигурно текат малко електрони, обаче колкото повече се приближа- ваме към средата, толкова повече- се увеличават електроните, а в сре- дата на антената токът е най-силен. Н. — Понеже охце сега знаеш на кое място на антената токът е най-силен, лесно ще разберет, че антеноотводът трябва да се запоява 211
винаги към средата на антената* В. — Какво говориш, бате Нау- ме? Трябва значи да поставим вхо- дния кръг на телевизора в среда- та на нашата трептяща пръчка? Но това не е възможно. И. — Защо не ? Разрежи своята антенна пръчка по средата и дове- ди ток с два успоредни прово- дника до входния кръг на телеви- зора. По този начин ще получиш най-известната и най-старата теле- визионна антена, която представля- ва дипол, съставен от две пръчки с дължина Двете пръчки отно- во са с около 5 до 6% по-къси от -у-А. Вътрешните краища на те- зи две пръчки трябва да се нами- рат на разстояние един от друг са- мо няколко сантиметра. Те се за- крепват изолирано към антенната мачта. Фиг. 151. Разпределение на тока I и на напрежението £/ на полувълновия дипол Транспортни трудности В. — Защо подчертаваш, че про- водниците трябва да бъдат успо- редни ? Н. — Защото за телевизионното приемане антёноотводът е мно- го важен. Той трябва да пренесе приетата от антената енергия в приемника, което при честота 200 мегахерца е наистина тежка задача. Преди всичко трябва да попречим на отразяването на висо- кочестотната енергия. В. — Какво е това отражение? И. — Ако антеноотводът е зле на- годен към самата антена или към входа на антената, входният кръг не ще може да приема добре високочестотната енергия, която му се подава. Тази част, която не е приета, се отразява обратно към антената, откъдето се отразява от- ново към входа на приемника. Приемникът отново ще поеме са- мо част от нея, а остатъкът отново ще се отрази и т. н. По същия начин двама играчи на волейбол си прехвърлят топката от едната страна на мрежата към другата. В. — Както виждам, организаци- ята на транспорта не е на висота. Вместо на цели порядъчни порции сигналът се пренася на части. Ка- къв ще бъде резултатът от всичко това ? Н. — Изображението на екрана ще бъде многократно. Освен изо- бражението от първата порция енер- гия се наблюдават и по-слаби изображения, отговарящи на отра- зените части енергия, конто са из- местени спрямо първото. Измества- нето е причинено от това, че за времето от постъпването на основ- ния сигнал до постъпваното на отразения сигнал светлинната точ- ка преминава известен път по ек- рана. Казваме, че на екрана се по- явяват „духове*. 212
В. — Благодаря за такова удо- волствие да видя чичо си Радой заедно с неговия дух! Н. — По този въпрос зрителите са на същото мнение, затова се стараем, доколкото е възможно, да попречим на интервенцията на те- зи духове. За тази цел е необхо- димо вълновото съпротивление на антеноотвода да бъде равно както на импеданса, измерен по средата на антената, така и на входния им- педанс на телевизора. В. — За какъв импеданс го- ворит ? Н. — Всяка антена има извест- но съпротивление, капацитет и ин- дуктивност. Подобно е положени- ето и при приемната антена. Импе- дансът в средата на антената е 60-—70 ома. Съпротивлението, ка- пацитетът и индуктивността на ан- теноотвода са разпределени равно- мерно по цялата му дължина. Им- педансът на антеноотвода се нари- ча вълново съпротивление или ха- рактеристичен импеданс. За едини- ца дължина той е равен на j/ . Накрая и изходът на телевизора има също определен импеданс. В. — Ако съм те разбрал пра- вилно, цялата енергия, идваща от антената, влиза в приемника без отражения само ако вълновото съпротивление на антеноотвода и входното съпротивление на телеви- зора са равни приблизително на 60—70 ома. При това положение не възникват никакви отражения, както това се случва при стаи, чиито стени са направени от мате- риал, който поглъща звуковата енергия и пречи на отражението, докато в пробитите в скала туне- ли положението е друго. Н. — Виждам, че си разбрал всичко добре. Използуват се някол- ко вида антеноотводи. Най-обикно- вените от тях са двужилният пло- сък проводник и коаксиалният ка- бел (фиг. 152). Коаксиалният ка- бел се състои от вътрешен про- водник (жило), около който е по- ставен пласт от изолационен материал, и от метална обвивка, която служи като втори проводник. Най-отгоре има още един изоли- ращ пласт. Понякога се използува също така двужилен проводник, поставен в екранираща обвивка. Ако използуваме плосък симетри- чен двужилен проводник, входът на приемника трябва да бъде си- метричен, т. е. средният извод на входната бобина трябва да се за- земи. Ако приемникът има асиме- тричен вход, трябва да се изпол- зува коаксиален кабел (фиг. 153). 4 Фиг. 152. Двужилен симетричен кабел и коаксиален кабел: 1 — жило; 2 — изоляция между проводнниите; 3 — въишен проводник (метална оплетка) ; 4 —• въишен защитен изолационен пласт 213
Фиг. 153. Свързване на антеноотвода с входа на приемника: вляво — симетрн- чен ангеноотвод; вдясно — несиметричен антеноотвод с коаксиален кабел В. — Защо се използуват два вида антеноотводи ? Н. — При антеноотводите, конто понякога се наричат фидери, е ва- лено не само вълновото съпроти- вление, но и устойчивостта против атмосферни влияния, както и за- тихването. В. — Затихването сигурно по- казва колко енергия се губи в ан- теноотвода. Ако използуваме ек- раниран кабел, ние се предпазва- ме от смущения. Естествено, трябва винаги да избираме между две ал- тернативи: или малко затихване и малка устойчивост против смуще- нията, каквито има симетричният кабел, или по-добра устойчивост срещу смущения и по-голямо за- тихване, каквито има коаксиал- ният кабел. Различимте видове антенн В. — Винаги на покрива ли се поставя антената? Н. — Обикновено, да. Само бли- зо до предавателя можем да се задоволим със стайна антена или с антена, вградена в телевизора. Фиг. 154. Сложен дипол В. — А какво трябва да напра- вим, ако входният импеданс е по- голям от 60 4- 70 ома ? Н. — Ще използуваме антена с по-голямо вълново съпротивление. Ако успоредно на обикновения дипол евържем една пръчка с дъл- жина ще получим сложна антена, подобна на тромбон, чиято обща дължина е около една въл- нова дължина (фиг. 154). Импедан- сът на тази антена в мястото на свързване с антеноотвода е около 300 ома. Тя има много интересно свойство: импедансът й може да се измени чрез изменяне на отноше- нието между диаметъра на дипола и диаметъра на успоредната пръ- чка. В. — Аз съм виждал и много по- сложни антенн. Н. — Не бързай! Тези прости антенн, конто току-що ти описах, в повечето случаи осигуряват до- бро приемане, щом напрегнатостта на полето е голяма, и екранът не е застрашен от появата на призраци. Приказка за призраци В. — Какво, да не би по екра- ните на телевизорите да се раз- хождат призраци, както в старите замъци ? Н. — Съвсем не и нямам наме- рение да ти разправям викакви истории за призраци. Пак става въпрос за изображения. Както знаеш, електромагнитните вълни се от- разяват от проводими предмета, конто по размери с а значите лно по-големи от дължината на при- емната вълна. В. — Но на този именно прин- цип почива радиолокацията, Н. — Ето, че това ти е ясно. Сега сигурно ще разберет, че метровите вълни, който се изпол- зуват в телевизията, се отразяват от стоманените конструкции на 214
Осемнадесети разговор писмо Последний път Наум и Ванчо разучаваха антените и по-специалио на- стройката и съгласуването на един дипол. Те разгледаха сыцо така полири- зацията иа вълните и възможностите за използуване на насочеии приемки аитеии. Междувремеиио Наум трябваше да отпътува за извесгио време в друг град, откъдето изврати на своя вриятел схемата на българския телевизор „Опера**РТ43—6ОЕ, която първоначално смяташе да разгледат заедно. В писмото си той изврати и някои обяснителни бележки, отнасящи се до схемата. Драги Ванчо, както ти съобщих по телефона, наложи ми се да отсъствувам за няколко дена от града, поради което за съжаление нашата редовна среща този път няма да се състои. За да не забравши обаче това, което научи досега, и за да про- верит познанията си практически, изпращам ти схемата на първия български телевизионен приемник (вж. приложение 1). Препоръчвам ти да проучит внимателно обясненията ми. Няма да е зле при това, ако при разуча- ването на от де л ните стъпала на телевизора попрегледаш бележките, конто си водеше при досегашните ни разговори, когато ивучавахме отделяйте стъпала едно след друго. Схемата, която ти изпращам, след време ще стане историческа, но засега тя е все още модерна. * * * Телевизорът „Опера" РТ43-6ОЕ може да приема телевизионни сиг- нали по системата с 625 реда съгласно стандарта на OIRT. На- шата система се различава от дру- гата 625-редова система (наричана Герберова»в чест на основополо- жника й), която намира приложение в доста западноевропейски страни, в основни линии по широчината на общата пренасяна честотна лента, която при нас е 8 мгхц. Разстоянието между носещите чес- тоти на изображението и звука при нашата система, както знает, е 6,5 мгхц, а при Герберовата — 5,5 мгхц. Ние работам с отрицателна мо- дулация на видеосигнала, който се движи в границите от 1О®/о до 75+2,5% от максималната ампли- туда, и предаваме 25 кадъра за секунда, което при междуредова развивка прави 50 полукадъра за секунда. Звуковият съпровод е чес- тотно модулиран. Ако умножит броя на редовете с броя на кадри- те за секунда, ще получит разви- ващата честота за редовете, която е равна на 15 625 хц. Кадровите и редовите синхронизиращи им- пулси описахме в десетия разговор. Телевизионният приемник „Опе- ра “ може да приема 10+2 теле- визионни канала от I и III обхват. Междинните честоти за звука и изображението са съответно 32,4 мгхц, 6,5 мгхц и .38,9 мгхц. При по-новите разработки на Сяабо- 219
токовия завод междикките честоти съгласно стандарта са съответно 31,5 мгхц и 38 мгхц. Диагона- лът на кинескопа е 43 см, а стра- вите на правоъгълния екран — 27 см и 36 см. Ъгълът на от- клонението на електронния лъч е 90°. При кезкачителки изкривя- вания изходката звукова мощкост на високоговорителите е 1,5 вт. Телевизорът се захранва от мрежа с напрежение 220 в. Приемкикът е построек по су- перхетеродикка схема с отделяне на звуковия съпровод по метода на биекието между косещите че- стоти на звука и изображението. Входящият сигнал може да по- стъпи през един от двата входа за силен и за слаб сигнал. Входки- ят предусилвател е с двойкия триод Лх (ЕСС84) и каскодка схема, чиито преимущества каучихме в двака- дестия разговор. Във високочестот- ната част или, както още- се каз- ва, в какалкия превключвател сиг- налът се усилва и от пектодката част на лампата Л2 (ECF82). В нея се извършва също така събира- телно смесваке на сигналите, по- лучени от осцилатора — триодката част на Л& и входящите сигнали. Осцилаторът е триточков, а връз- ката му със смесителя — капаци- тивна. Получекият след смесвакето и усилването междинночестотен сигнал се подава на междинночес- тотките усилвателни стъпала с лам- пите EF80. Първото (Л3), второто (<//4) и третото (Л5) междиккочес- тотно стъпало са свързани по- между си посредством междин- ночестотни траксформатори, чиито първичка и вторична намотка са кавити бифилярно. Индуктивно към междинкочестотките траксфор- матори са свързани режекторни филтри, за конто също така спо- менахме по-рано. Усиленият междинночестотен си- гнал се демодулира посредством единия диод на лампата Л6 (ЕАА91),. ко това може да се извърши и от германиев диод. Демодулиракият сигнал се лода- ва на входа на видеоусилвателя с лампата Л^ (EL83). След усилване сигналът се подава на катода на кинескопа Л20 (AW 43-80). Мо- дулацията на кинескопа е отрица- телна. Синхронизиращите сигнали се вземат от товарното съпротивле- ние /?47 на видеоусилвателя Лч и се подавят на третата решетка на ам- плитуд кия отделител Ли (ECH8I). На първата решетка на лампата Ли се подава видеосигнал с отри- цателен поляритет, при което лампата работи в режим, близък до запушваке. Когато на първата решетка пристигкат смущаващи сигнали с по-високо киво, лампата за момент се запушва, с което огракичава амплитудите на изходя- щото напрежение. Анодният ток при това ограничение спира за момент, ко третата решетка запаз- ва своя потенциал. Триодката част на лампата Л1г служи за усилване на подадените й от амплитудния отделител син- хроимпулси. В акодката верига на лампата Лп през фазосравкяващ трансформатор е свързако фазо- сравкяващо устройство, изпълнеко с двойкия диод Л12 (ЕАА91). На фазосравняващото устройство се подават импулси, взети от транс- форматора за хоризонтално откло- нение, получеки при обратния ход на хоризокталката развивка. По- лучекото от фазосравкяващото ус- тройство регулиращо напрежение се подава на третата решетка на лампата Л13 (ЕСН81). За задаващ генератор за хори- зонталка развивка се използува триодът, образуван от катода, пър- вата, втората и четвъртата решет- 220
ка на ламата Л3. Генераторът е с индуктивна обратна връзка. Бо- бината и кондензаторът на треп- тящия кръг на този генератор са заземени през токозахранващия из- точник. Триодната част на лампата Л13 се използува като разрядна лампа. Разрядният кондензатор С97 се за- режда през съпротивлението А?го6. Полученото върху кондензгатора С97 трионообразно напрежение се подава на крайното стъпало за хоризонтална развивка, изпълнено с лампата Л14 (EL81). Връзката между крайното стъ- пало за хоризонтално отклонение и отклонителните бобини е транс- форматорна. Високото напреже- ние за анода на кинескопа се по- лучава по обикновения начин от лампата Л14 и трансформатора Тр4. Изравняването става посред- ством кенотрона за високо на- прежение Ли (ДУ86). Високото напрежение за анода на кинескопа достига 14 000-:-16 000 в. Тук виж- даме и демпфващия диод Л15(ЕУ83). Кадровите синхронизиращи сигна- ли се вземат от изхода на триодната част на лампата Лп и след съот- ветно интегриране и усилване в триодната част на Л8 (PCF82) се подават за управление на блокинг- генератора за вертикално отклоне- ние, изпълнен от триодната част на лампата Л10 (ECL82). Крайното усилвателно стъпало за вертикално отклонение е изпълнено от пентод- ната част на лампата Л10. Получе- ното трионообразно напрежение през трансформатора Тр% се по- дава на бобините за вертикално отклонение. Бобините за хоризонтално откло- нение, конто имат косинусов про- фил, са свързани към товарната бобина на трансформатора за хо- ризонтално отклонение. Хоризонталният размер на из- ображението може да се регулира посредством диференциалния ре- гулатор Z17 Z18, който при регули* рането осигурява постоянен товар на крайната лампа Л14 (EL81). Бобините за вертикално откло- нение са навити върху кръгло (то- роидално) феритно ядро. Честотата за редовете се регу- лира фино чрез потенциометъра А?99 и грубо посредством феритното ядро на бобината L15. Честотата на кадрите се регулира чрез по- тенциометъра /?72, а вертикалният размер — посредством потенцио- метъра R68. Линейността във вер- тикално направление се нагласява посредством потенциометъра /?73. Пентодната част на лампата Л8 служи за създаване на регулиращо напрежение, което се подава на лампите Л3 и Л4. Част от това напрежение след изправяне от единия диод на лампата Л6 се по- дава на входа на лампата Лг Междинночестотният сигнал (6,5 мгхц) се отдели посредством на- строен трептящ кръг Л13 С58, ин- дуктивно свързан с кръга L14 Сб3, и се усилва от пентодната част на лампата Л9 (ECF82). По-нататък сигналът се подава посредством междинен трансформатор на лам- пата Л17 (EF80), която ограничава амплитудите. Това се постига, както вече сме говорили, чрез нам аляване на напрежението на екранната ре- шетка. Честотният демодулатор е с двойния диод Л18 (ЕАА91), рабо- тещ като дробен детектор. Пред- усилването на нискочестотния сиг- нал се извършва от триодната част на лампата Л19 (ECL82), а крайното мощно усилване — от пентодната й част. Потенциометърът /?131 слу- жи за регулиране на звука. Както виждаш, звуковата част на теле- визора представлява един обикно- вен радиоприемник за честотна модулация. На мрежовата част на телевизора 221
няма да се спираме. Тук не е спазен напълно принципът на индивидуал- ността — всяка лампа да се захранва отделно. При следващите подоб- рени серии на телевизора „Опера" са използувани лампи от Р-серия, чиито отоплителни жички са свър- зани последователи©, а мрежовият трансформатор е изхвърлен. Общо взето, така е конструиран телеви- зорът „Опера". Както отбёлязах в началото на писмото, ако сравнит тази схема с някои по-нови разработки, ще видиш, че има различия. В това няма нищо чудно, защото телеви- зионната техника се развива много бързо. Всеки завод— производител на телевизори се стреми да внед- рява все по-нови схемнй решения, така че понякога и в приемниците от една и съща серия има различия. Освен това практиката на ремонт- ните бази дава своя принос, вслед- ствие на което се извършва по- степенно подменяване или изхвър- ляне на някои части, чиято работа не е дала исканите резултати. Да разберет по-голямата част от функциите на отделните стъпала на един съвременен телевизионен приемник, за тебе няма да пред- ставлява никаква трудност. Поняко- га обаче ще се наложи да помислиш малко повече, да надникнеш в бе- лежките си, дори и да потърсиш -моя съвет. Драги Ванчо, надявам се, че ще проучит основно тази схема. До- колкото те познавам, ти ще про- следит основно пътя на сигнала през всичките стъпала на приемника. Обърни, моля ти се, внимание също така и на частите и елементите, който не ти споменавам изрично. В схемата са дадени стойностите на използуваните елементи, както и стойностите на напрежението и на тока, който може да се измерят в някои важни точки. От тях ти ще получит представа за среща- щите се в практиката стойности. Като се надявам, че скоро ще имаме възможност да продължим нашите разговори, аз те поздра- влявам. Твой Наум 222
Деветнадесети разговор УВЕЛИЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ Ванчо междувременно изучи грижливо схемата на телевизора, след което се увери, че вече наистина познана всичките тънкости на телевизионния приемник. Днес нашите приятели ще поговорят за телевизионните кина» където освен прякото прожектиране от екрана на кинескопа може да се изпол- вуват и непреки начини, например с помощта на филмов запис или по систе- мата с чужд източник на светлина. Големина на изображението и зрителей ъгъл Ванчо — Радвам се, че те виж- дам отново, бате Науме. Струва ми сеа че днес бихме могли да оставим за момент чисто техни- ческите проблеми и да си пого- ворим по някои въпроси из област- та на психологията. Наум — Това не е лошо като идея, защото с телевизора ние, общо взето, свършихме. В. — Вчера при мене беше един приятел, който си купил преди няколко дена телевизор. Когато го запитах, доволен ли е, той из- рази иедоволство, че изображение- то е до известна степей малко. Н. — Това наистина е първото впечатление на всички, конто виж- дат телевизионно изображение за пръв път. Това впечатление въз- никва преди всичко поради срав- нението, което се прави между раз- мерите на киноекрана и екрана на кинескопа. В. — Но съвсем естествено е изображението на екрана на те- левизора да е много по-малко от изображението на киноекрана. И. — По-важен от големината на изображението е зрителният ъгъл, т. е. ъгълът, под който наблюда- ваме изображението. В двата слу- чая, в киното и при телевизора, ако седим на необходимого раз- стояние, зрителният ъгъл може да е еднакъв. При наблюдаване на телевизионна програма, когато се намираме близо до екрана, зрител- ният ъгъл може да бъде и по- голям. Понякога даже различава- ме отделните редове, което трябва да се избягва. Трябва обаче да признаем, че по-големият размер на екрана на телевизора по много причини е по-подходящ. В. — Защо в телевизорите не се поставят по-големи кинескопи? Н. — Какво, ти да не си забравил това, което някога ти разправях за налягането на въздуха, което действува върху балона на тръбата? В. — Нищо подобно, помня вси- чко подробно. Вакуумът в тръба- Киноэкран Фиг. 158. Зрителният ъгъл в телевизията и в киното е приблизително еднакъв 223
та е толкова висок, че на всеки квадратен сантиметър на повърх- ността й действува налягане 1 кг. Нали тогава изчислихме, че върху екрана на един среден по големи- на кинескоп можем да паркираме кам ион. Н. — За изработването на кону- сообразната част на тръбата по- някога се употребява стомана. По такъв начин е произведен кинескоп с диагонал 75 см. В. — Това наистина е напредък, но сигурно няма да се спре дотук. Н. — За да се подобри общото впечатление от наблюдаваното из- ображение, би могло да се израбо- тят още по-гол еми кинескопи, оба- че съществуват причини, поради който по-нататъшното увеличаване на площта на екрана е невъзмож- но. Опитай се да отгатнеш какво ни пречи в това отношение. В. — Първо големите произвол - ствени разноски. Н. — Вярно, такъв кинескоп би ни излязъл соленичък. Освен това пред- стави си по какъв начин ще се складират и транспортират такива огромни кинескопи. Те дори не биха могли да преминат през вра- тите на някои модерни жилища. В. — Това е истинска беда. Но какво все пак би могло да се на- прави, ако желаем да получим достатъчно големи изображения, за да може програмата да се на- блюдава от повече хора, да кажем например да се създаде телеви- зионно кино? Расъждения за телевизионного кино Н. — Нека разгледаме начина, който днес, след като във фото- графията влязоха в употреба ми- кронегативите, е напълно естествен. При работата с позитивите този на- чин също така е достигнал неби- вало развитие. В. — Сигурно имаш пред вид увеличаването ? Н. — Разбира се, че имам пред вид именно него. В. — Но и аз сам можех да се 224
сетя за това. Увеличите лният апа- рат, с който се работи в тъмна стаичка, в същност не е нищо друго освен старата „латерна ма- гика“ на нашите прадеди, която в наше време се вьзроди и пре- върна в модерни прожекционни машини за чернобели или цветни диапозитиви. С две думи, пред екрана на телевизора можем да поставим лупа, с помощта на ко- ято да прожектираме ва стената производно голямо изображение. Това е всичкото. Н. — Това не е чак толкова просто, както си го мислиш. Тво- его увеличено изображение няма да бъде твърде ясно. Дори при положение, че използуваш кине- скоп с екран 29X22 см и искаш да прожектираш изображението върху площ 80x60 см, количест- вото светлина, с което разпола- гаш, ще се разпредели на осем пъти по-голяма площ. В. — Сигурно при това поло- жение изображението ще бъде малко затъмнено. Н. — Не само малко, а напълно затъмнено, защото обективът про- пуска само известен процент от светлината. Яркостта е пропорцио- нална на квадрата на относителния отвор на обектива, т. е. на отно- шение™ на диаметъра на лещата към фокусного разстояние. Успеем ли да пренесем с някое оптично устройство 5 4- 10% от яркостта, това вече е успех. Яркостта на про- жектираното от нас изображение в разглеждания случай ще бъде око- ло 100 пъти по-малка от действи- телната яркост на екрана на теле- визора. В. — А не можем ли да увели- чим яркостта на кинескопа? И. — В кинескопите, констру- ирани специално за тази цел, имен- но това се прави. Увеличението на яркостта при тях се постига, ка- Фиг. 159. Проектиране на големи изобра- жения с помощта на леща то се използува твърде високо анодно напрежение от порядъка на 25 до 100 кв. При голямата скорост, която има електронният лъч в тези системи, светлинната точка е извънредно ярка. Но поне- же така ускорените електрони се отклоняват трудно, работи се с малък ъгъл на отклонение. Такива кинескопи обикновено имат твър- де малък екран, понякога с диа- метър само 6 см. С такъв кине- скоп може да прожектираме из- ображения с широчина до 1 м. С кинескопи, конто имат диагонал 13 см, вече можем да достигнем размерите на киноизображенията (фиг. 159). В. — Може би дрънкам глупос- ти, но твоего прожекционно устрой- ство, което е снабдено със систе- ма лещи, ми напомня астрономи- чески далекоглед. Не бихме ли могли да използуваме начините, с помощта на конто са изработе- ни най-големите телескопи, прочу- ти със своята светлочувствител- ност ? Вместо да пречупваме свет- лината в една или няколко лещи, по-добре ще бъде да отразяваме светлината в едно или няколко огледала. Н. — Идеята ти не е за боклу- ка. Напротив, често в телевизията се използува огледалната оптика, която има много важни преиму- щества в сравнение със системата лещи. 15 Телевизията ли ? . . 225
да превишават определена граница. За да се постигне това обаче, системата от лещи става много сложна и много скъпа и затова... В. — ... засенчваме, ское- то се губи от яркостта. Н. — Но ако за увеличава- не на изображението използу- ваме вдлъбнато огл еда л о... В. — Подобно на огледа- лата, конто някои използуват при бръснене ? Н. — Да, вдлъбнатото огле- дало има по-малки оптични В. — И тези преимущества са... ? Н. — Както сигурно знаеш, все- ки добър фотоапарат има твърде сложен обектив. В. — Разбира се, за да се ком- пенсират недостатъците на летите. Н. — Правилно. Ще допълня само, че тези недостатъци може да се отстранят при едновременно подобрение на фокусировката, ка- то... В. — ... затворим повече или по-малко обектива. Н. — Разбира се, аз забравих, че си фотолюбител и всичко това ти е отдавна известно. В проек- ционната телевизия тези грешки на оптичната система не трябва недостатъци, конто може да се коригират. Ето принципно- то устройство на тази оптич- на система (фиг. 160). В. — С какъв относителен отвор на обектива се работи при тази система ? Н. — Може да се достиг- нат стойности до 1:0,7. В. — Това е много силен обектив в сравнение с обек- тивите на фотографическите апарати, където 1:1,9 е вече отлично постижение. Н. — Към това се прибавя и евтиното му производство. В. — Наистина ли? Н. — Оптичните лещи трябва да бъдат направени от извънредно качествено стъкло. Те се шлифо- ват от двете страни. Напротив, за огледалоние необходимо по-евти- но стъкло. Освен това се задо- воляваме с шлифоване само на едната му страна. В. — Аз мисля, че при изпол- зуване на огледала би могло да се намали пътят на електронния лъч посредством пречупване. Н. — Това вече е отлична идея, която се използува често в прак- тиката. Ето виж как изглежда един такъв прожектиращ телеви- зор за домашно използуване (фиг. 161). 226
Фиг. 162. При задното проекти- ране с телевизор за домашно из- ползуване светлиините лъчи се насочват във вид на полегнала пирамида с хоризонтален ъгъл на излъчваие ±20° и вертикален ЪГЪЛ 7° Фиг. 160. Предно проектиране с оптична система В. — Както виждам, прожекти- ра се на задната страна на плат- ного. Н. — Матово стъкло, а не плат- но. Изображението възниква на матово стъкло и се наблюдава от срещуположната страна. Този на- чин има преимущество, че цялото устройство е затворено в една кутия, докато при прожектиране Фиг. 161. Задно проектиране върху матова повърхност с опгнчна система. Използуват се вдлъбнато огледало и изравнителни ле- щи. Лъчите се отразяват от две плоски огледала върху платно прожектиращото устройство е разположено на дру- гата страна на стаята. В. — Ако обаче имахме на раз- положение специално изработена повърхност, може би бихме по- стигнали значително по-ясно из- ображение ? Н. — Ти да не мислиш, че оп- тиците, конто работят по усъвър- шенствуването на телевизнонното кино, биха изпуснали това нещо? Те предлагат матова повърхност, която е навълнена, така че отра- зява светлината само в определе- на посока. В. — Това насочено излъчване като че ли става мода: насочени антени, насочени високоговорители, а сега и насочени матирани по- върхности. Н. — Светлината е насочена в хоризонталната равнина под ъгъл ± 20° и във вертикалната под ъгъл ± 7°, с което се постига седем пъти по-голяма яркост (фиг. 162). В. — От всичко казано дотук заключавам, че бъдегцето на теле- визионного кино принадлежи ’ на огледалната оптика с матово стъкло. 227
И, — Това не бих твърдял, въпре- ки че преимуществата на тези сис- теми са несъмнени от определена големина на изображението наго- ре. Въпросът обаче, къде се намира тази граница, остава от- крыт. А. — В телевизионните кина сигурно се работи с прожекционни устройства с обикновени платна. Н. — Този начин в много случаи е наистина подходящ. Обаче днес вече са известии още няколко возможности. Така по-спори В. — Драги бате Науме, аз бих рекъл, че до известна степей е излишно да рисуваме изображение- то точка по точка. Всяка точка на изображението през по-голямата част от времето за прожектира- нето му е тъмна, като се осветя- ва само за момент. Дали не може да се изнамери някакво устройство, чрез което, докато трае кадърът, би се осветявало цялото изобра- жение, както това е във фил- ма ? Н. — Прав си, Ванчо, макар че това разточителство не е толкова голямо, колкото си го представят. Яркостта на отделните точки на изображението на екрана има опре- делена „инертност“ в зависимост от послесветенето на използува- ната луминесцираща материя. Ти Фиг. 163. Правоъгълният светли иен им* пуле а благодарение на инертността на окото се възприема като яркост, нзменя- ща се съгласно кривата b вече знаеш, че послесветенето заед- но с инертността на окото ни позволява да гледаме телевизион- ните изображения без трепка не. В. — Ами каква е инертността на човешкото око? Н. — Ето този правоъгълен светлинен импулс (фиг. 163). Виж- даш как получаваното от окото възприятие за яркост се увеличе- на бавно, но и бавно изчезва. Инерт- ността на зрителното възприятие се определи от дължината на свет- линния импулс. Тя зависи също и от яркостта. При нормална яр- кост инертността достига около 1/10 сек. В. — Когато разглеждахме съв- ременните предавателни телеви- зионни тръби, казахме, че за пре- връщането на светлинната енергия в електрическа се използува цяло- то количество светлина, което па- да в тръбата за времето на един цял кадър. Сигурно си струва на този принцип да се изработи и кинескоп ? Н. — Да, по този въпрос съм напълно съгласен с тебе. Само че засега не знаем по какъв начин да направим това. В. — А какво би станало, ако вместо луминесциращата материя на екрана като източник на светли- на се използува чужд светлинен източник, чиято яркост би могла да се регулира по някакъв начин с помощта на телевизионния сиг- нал ? Та нали предавателните теле- визионни тръби работят със свой самостоятелен източник на електро- ни за неутрализирането на елек- трическите заряди, образувани от лъчите ? Н. — Днес отново имаш хубави идеи, доколкото се отнася до принципите, но би ли могъл да ги осъществиш ? Н. — За съжеление, не. 228
Приложение на филма И, — Драги Ванчо, а това в техниката е толкова важно, кол- кото и доброто хрумване. Какво ли би станало, ако опитаме най- напред да заснемем телевизионни- те изображения на филм, който да прожектираме съвсем нормално с прожекционни машини? В. — Това ми се струва малко неудобно, а при това е и старо- модно, защото между заснимането на изображенията и възпроизвеж- дането на филма, който се подла- га на проявяване, копиране и из- сушаване, изминават няколко часа. При това нямам пред вид, че вме- сто да се копира би могло да се използува самият негатив по под- ходящ начин. Н. — На твое място не бих оти- шъл толкова далеко с критиката, защото този метод се използува доста често в практиката. Време- то от появяването на изображени- ето на екрана на кинескопа до въз- произвеждането му на платното в киното може да се съкрати при- близително на 40 сек. В. — При такава скорост и най- пъргавият вестникарски репортьор би се пръснал от завист. Н. — Погледни схемата (фиг. 164)? В. — Да, виждам всичките не- обходими операции. Къде обаче се извършва превръщането на нега- тива в позитив? Н. — Спомни си, моля ти се, това, което говорихме за възпроиз- веждането на изображението на екрана на кинескопа при видео- сигнал, който след детекцията е положително или отрицателно по- ляризиран. В. — Да, на екрана можем да възпроизведем много леко нега- тивно изображение и от него да получим позитивно изображение. Н. — Може да се постъпи по два начина. Или да се използува една и съща филмова лента, коя- то след експонирането и прожекти- рането се измива от емулсиэта и се покрива отново с чувствителен Рол ха с чист Филм .. фихсироне tytucxe сгоргщ Юсех бъздд* Рол*а с шоб филм ссх 5СР* СуШ€Н9 Промибахе синфра чербени шм15ссх Залис на збуха „ 3 Проябя ^аяебсех Фиг. 164. Схема на телевизионио прожекционио устройств© с изполэуване ма филмов запис 229
слой, който може наново да се осветлява, или да се работи с обик- новен филм. Във втория случай има възможност приетата програ- ма да се запази за повторно про- жектиране. В. — Въпреки всичко този ме- тод ми се вижда остарял. Та нали той е бил използуван още когато телевизията не е била усъвършен- <;твувана и телевизионните преда- вателни тръби били по-малко чув- ствителни от филмовите снимачни камери. Н. — Прав си наистина, но поз- воли мй да отбележа, че този ме- тод отговаря на две твои желания, а именно: цялостно използуване на времетраенето на кадъра и из- ползуваие на чужд светлинен из- точйик. В. — Знае се, че както при снимането, така и при възпроиз- веждането движението на филма става скокообразно. При засни- мането на изображението от екра- на на кинескопа по този ме- тод как щё получим необходимо- го време за механического при- цвиЖване на филма от един кадър към друг. И/ — Твоят въпрос е съвсем уместен. В Съединените щати то- ва време се получава от разлика- та в броя на снимките в една се- кунда. В телевизията там се из- ползуват 30 кадъра в секунда, а във филма само 24 кадъра в се- кунда. На един филмов кадър от- говорят 6/4 телевизионни кадри, така че за механического премест- ване на филма остава х/4 от вре- метраенето на телевизионния кадър. При това специално електронно устройство , следи върху филма винаги да попада пълното теле- визиоино изображение. В. — Всичко това май ми дойде твърде много, наведнаж. Н. — Добре, тогава погледни Телебизионни филмоби снимки Фиг. 165. Сравнение между филмовите (24 в секунда) н телевизионните кадрн по американската телевизноииа система (30 в секунда) този чертеж (фиг. 165), където ти показвам една до друга „лентите" на телевизионните кадри и на фил- мовите кадри. За телевизията вси- чко е нормално, времето на обрат- ния ход е толкова кратко, че спо- койно можем да не го вземем пред вид. В. — Както виждам, първият телевизионен кадър е напълно една- къв с филмовия кадър. Следва- щият телевизионен кадър изостава с х/4 от времето за един пълен кадър, така че при американската система с 525 реда изоставането е 131 реда. При това вторият фил- мов кадър съдържа останалите 3/4 от втория телевизионен кадър и т. н., докато петият филмов кадър отново се покрива точно с шестия телевизионен кадър. Фил- мовите кадри прескачат телеви- зионните кадри по същия начин, както, когато аз, бързайки по стъл- бището, вземам по 2 3 стъпа- ла наведнаж. Само че тук всичко протича ритмично. Н. — Напълно вярно. В. — А как стават тези неща при нашатателевизионна система? Н. — При нас работата е не- проста, понеже разликата между броя на телевизионните кадри и филмовите кадри за една секунда не така голяма. Преминаването от 25 кадъра на 24 при възпроизвеж- дането не предизвиква никакви смущения. 230
В. — Но откъде се взема необ- ходимой) време за механического преместване на филма, което при американската система се получава точно от тази разлика? Н. — Филмът в повечето случаи се придвижва равномерно, а не на импулси. В. — Как в такъв случай въз- никва изображението? Н. — Филмът се движи с по- стоянна скорост в обратна посока по отношение на развивката на редовете на екрана на кинеско- па (фиг. 166). В. — Ясно. На екрана на кине- скопа електрониият лъч се движи както обнкновено, като развива ред след ред отгоре надолу, а филмът се движи нагоре, така че редовете се записват върху него правилно един след друг. Ами как става точното съгласуване на телевизион- ните полукадри при филмовия запис? Н. — В това именно се състои главната трудност на този начин на записване. Тук ние или изпол- зуваме кинескопи, на чийто екран двата полукадъра се изобразяват Фнг. 166. В европейскнте телевизионни системе с 25 кадъра в секунда често се работи с непрекъснато преместване иа филма един над друг, вместо редовете на единия да се вместят м^жду редо- вете на другия, или работам с нор- мален кинескоп и използуваме двой- ка леща, където „съставянето* на изображението се постига посред- ством пречупване на лъчите. Но по-добре да не навлизаме толкова дълбоко в подробности. В. — Сигурно ти ще извадиш някои по-съвременни начини. Непряк запис с чужд светлинен източник Н. — Позна. В тази облает обаче всичко се развива и усъвършен- ствува постоянно. Затова, въпреки че ще ти опиша накратко още два начина, това съвсем не означава, че не могат да се използуват и други начини, който в бъдеще може би ще се окажат още по-подхо- дящи. Но да се отклоним малко в оптиката. В. — Тази работа ми е по-при- ятна от математиката. Н. — Погледни този чертеж (фиг. 167). Най-важната му част е регулиращата среда Е, на която казваме „ейдофор", което на гръцки значи „носител на изображения*. В. — Аз виждам още две ре- шетки М и М9г конто са разпо- 231
Фиг. 167. Прожектиране посредством ей*- дофор ложени взаимно така, че светлината да не може да преминава през тях направо. Вляво на чертежа виждам, че в горната част е тъмно и ако се не лъжа, точкуваните площи, конто са насочени нагоре, означа- ват светлинни лъчи. Н.—Точно така. Лъчът преминава през решетката Л1г и попада в ре- гулиращата среда Е. Оттук той преминава към решетката ТЙ2 и ако тази решетка не би му пречила, след преминаване през лещата С той би попаднал на екрана S, оз- начен с хоризонтална черта в гор- ната част на чертежа. Сега си представи, че под чертежа има източник на съвсем тесен сноп светлинни лъчи, който се излъчват по посока на екрана. Виждаш, че в местата, където регулиращата среда има равна повърхност, ре- шетката М2 (вляво) пречи на пре- минаването на светлината. Там, където регулиращата повърхност е навълнена (в дясната част на фигурата), светлинният лъч се пре- чупва, прониква през отворите на решетката /И2 и попада върху екрана. В. — Важно е значи да умеем да се изплъзнем от всяко трудно положение, както правят змиите. Н. — Остави шегите! Работата е много по-сложна, отколкото мис- лиш. Навълнената повърхност на регулиращата среда действува като оптична решетка, която пречупва светлината. В. — Аз помня опитите с пре- чупване на светлината от училище. В нашия втори разговор ние също дойдохме до това, когато аз пред- лаггх отворите на Нипковия диск да бъдат колкото се може по- малки. Сигурно амплитудата на навълняването на ейдофора ще има решаващо значение за яркостта на изображението. Освен това всяка вълничка отговаря на една точка на изображението, така ли е? Н. — Амплитудата на навълня- ването наистина определи яркостта, но твоето второ предположение е неправилно, защото на всяка точка на изображението отговаря голям брой периоди. В. — Да не би навълняването да представлява нещо като ампли- тудно модулирана носеща вълна? Но как би могъл да навълниш тази регулираща среда и при това про- 232
ИзоЬражение Ей до (pop Фиг. 168. Регулиращата среда се навъл- нява при светлите места на изображени- ето, а при тъмните остава гладка менливо по отношение на времето ? Н. — Повърхността на регули- ращата среда се зарежда електри- чески от електронните лъчи. При това развиващият лъч се отклонява по обикновените начини, а яркостта му се регулира с помощта на ампли- тудно модулирана носеща вълна. Лесно ще разберет, че по този начин върху ейдофора може да се създадат вълни с различна ви- сочина. В. — Засега обаче ти си създал в регулиращата среда само раз- лично разположени заряди. Н. — Прощавай, забравих да подпертая, че електростатичните сили, действуващи между зареде- ните площи и прозрачната подлож- ка, както се вижда на следния чертеж, предизвикват деформация на повърхността. В. — Струва ми се, че това на- подобява супериконоскопа, където светлйната попада върху сигналния електрод перпендикулярно, докато електронният лъч идва под наклон отстрани. Тук сигурно светлйната прониква също перпендикулярно през твоята тайнствена регулираща среда, а разполагането на зарядите по повърхността се постига под действието на наклонения елек- тронен лъч. Н. — Правилно! Ние също така трябва да се погрижим зарядите да изчезват непосредствено след за- вършването на всеки кадър. В. — Че кой материал има тези вълшебни свойства? Н. — Най-голямата трудност, която се среща при този начин, това е изборът на подходящ мате- риал. Използуват се течности с голям вискозитет, конто трябва да имат специални електрически и механически свойства. Те трябва да имат ниско налягане на парите, защото се намират във вакуумна среда. Освен това те не трябва да бъдат ни най-малко оцветени, за- щото биха се получили оцветени изображения. В. — Но защо говорит тук за вакуум ? Н. — Отдавна ти е известно, че с електронни лъчи може да се ра- боти само във вакуумна среда. Но не ми се иска да влизам в по-големи подробности, щом си разбрал прин- ципа. Устройствата от този вид са много сложни, защото трябва да се осигури много добро охлаждане на ейдофора. В. — Позволи ми сега да обоб- щи казаното. Тук използуваме про- изволен чужд източник на бяла светлина, с която осветяваме управ- ляващата среда, която цодпомага сигналите на изображението така, че да действуват през време на целия кадър. Действието на управ- ляващата среда ще разберем лесно, ако си представим, че нейното на- 233
вълняване на определены места действува на светлинните вълни като пречупваща решетка, която пречупва лъча, за да премине през втората решетка. Н. — Сигурно също така ти си забелязал как лятно време възду- хът трепти над нагретите покриви и улици, така че имаме впечатление, като че ли виждаме пластовете въздух. Това явление наподобява навълняването на ейдофора. В. — Все пак не съществува ли някое по-просто средство за съз- даване на големи телевизионни из- ображения ? Светлини и сенки Н. — С право се интересуваш. Току-що разгледаната система е толкова сложна, че и след усъвър- шенствуването й ще може да се използува само в киното. Освен това тя е много скъпа. Правени са обаче опити със скиатрон. В. — Още една купешка дума! Н. — Не става дума за никакъв ски спорт, на каквото навежда представката „ски“. Думата про- излиза от гръцкото „скиа“, което значи сянка. Скиатронът е теле- визионна тръба, на чийто екран е нанесена специална материя. Когато върху нея попадне електронен лъч, тя поглъща светлината и затъмнява съответното място. Колкото по- интензивен е електронният лъч, толкова по-тъмна е точката, върху която той попада. В. — Като те слушам, се сещам, че съм чувал за подобии тръби, който се използуват в радиоло- кацията. Н. — Съвсем вярно. Скиатронът е създаден именно за радиолока- цията. Тук основната яркост на екрана зависи само от външния светлинен източник. Скиатронът може да се използува или за про- жектиране на стена, или за наблю- даване на изображенията направо при изкуствена или при дневна светлина. Електронният лъч на скиа- трона влияе само на големината на поглъщането и с това на контраста. В. — Значи, ако сравня обыкно- вения кинескоп с филма или с диа- позитива, тогава бих могъл да сравня скиатрона с фотографска снимка, понеже тя трябва да се освети. Но щом като скиатронът има толкова преимущества, защо не се използуват такава кинескопи във всички телевизоры? Н — За това има причина При практического използуване на скиа- троните в телевизията се оказва, че те имат твърде голямо после- светене. При опитите с тях се по- лучават само размазани изображе- ния със съвсем неза повелителен контраст, понеже ефектът от дей- ствието на електронния лъч през времето на един кадър се чувствува дълго след това. В. — Струва ми се, че днес имам повече от доста материал за раз- мышления, свързан с новостите в телевизията. Затова довиждане до следващия път, за да може тези неща да ми се поизбистрят в гла- вата. 234
Двадесети разговор СВЕТЪТ ВСЕ ПАК Е ЦВЕТЕН Мина л ия път Наум и Ванчо разгледаха възможностите за увеличаване йа изображенията в телевизията, като се спряха на различните прожекционни системи, на възможностите за използуване на филмовн записи и на края на изпрлзувавето на скиатрон в телёвизионното кнно. В днешния, последния, разговор нашите приятели ще поговорят за цветната телевизия, която засега-все още страда от детски болести, но за която са из питан и значителен брой технически решения. Този път Ванчо също не успява да се начуди на мно- гото решения и на постигнатите чрез тях резултати. Анализ и синтез Наум. — Защо си така омър- лушен при днешното хубаво време, Ванчо ? Ванчо. — Точно затова, защото вънка днес просто всичко свети с различии Цветове под лъчите на слънцето. А снощи бях на кино и гледах един цветен филм, чиито Цветове наподобяваха всичко друго, но не и действителния свят. Щастие е, че телевизията е само черно- бяла! Н. — Какво говорит ? Ще изми- нат наистина още няколко години, но рано или късно ще настъпи времето, когато цветната телевизия ще изтласка черно-бялата. Разбира се, не трябва да се боим от тези неестествени Цветове, защото в телевизията те ще бъдат далеч по- верни, отколкото в някои цветни филми.е В. — По този случай ти можеш веднага да ми обясниш как се пренасят цветни изображения. Н. — С удоволствие. Вече са разработени и изпробвани много начини. Всичките почиват на прин- ципа на трите основни цвята. В. — Сигурно имаш пред вид принципа за получаване на всички останали Цветове от трите основни цвята — червен, син и зелен. Ако смесим основните Цветове в под- ходящи съотношения, можем да получим всички възможни нюанси. Н. — Отлично. Не съм и пред- полагал, Ванчо, че по тази специал- ност имаш такива обширни по- знания. В. — Но в края на краищата аз съм опитен фотолюбител, а съм видял също така и някой друг цветен филм. Веднаж даже гледах в печатницата как печатат една цветна репродукция последователи© с червен, син и зелен цвят. Освен то- ва зная още, че ако гледаме трицвет- на печатна репродукция слупа, ще видим, че тя се състои от червени, сини и зелени точки, който се на- мират близо една до друга. Трите Фиг. 169. За различаване на трите основ- ни цвята — червен, син и зелен, си слу- жим с показаните означения 235
основни цвята се обединяват от окото. Ако нямаш нищо против, аз бих се опитал да ти опиша една система за получаване на цветна телевизия така, както си я пред- ставим. Мисля, че за пренасянето на цветни изображения би трябвало да се постъпи по същия начин, както при печатането с помощта на три цвята. Изображението се разлага на три съставни изобра- жения, имащи по един от основните Цветове. Тези изображения след това се пренасят поотделно. В при- емника те се събират отново в едно общо изображение. Н. — В съгласие с това, което каза, трябва да получим най-напред три изображения: червено, синьо и зелено. Как да сторим това ? В. — Ще си помогнем с цветни филтри. Ако гледаме например през червено стъкло, виждаме червено изображение, яркостта на различ- ните места на което се определя от количеството червена светлина, която се получава от съответните повърхности на изображението. По този начин най-голяма яркост имат червените места на изображението. Обратно — местата, който отго- варят на сините или на зелените части на изображението, изглеждат черни, защото от тях не излиза никакъв червен цвят. Подобии са и случайте, когато наблюдаваме останалите две съставни изобра- жения през съответни филтри. Н. — Така получаваме три изоб- ражения: червено, синьо и зелено. Какво да правим по-нататък с тях ? В, — Нищо по-просто от това. Ще пренесем всичките три изобра- жения до мястото на приемането 236
по същия начин, както пренасяме изображението при черно-бялата телевизия. За възпроизвеждане ще използуваме три кинескопа, пред екраните на конто ще поставим цветни филтри. Червеният филтър ще поставим пред екрана на кине- скопа, който ще възпроизвежда червения цвят, а синия и зеления филтър — съответно пред двата други кинескопа. Ако сега сумираме оптично тези три изображения в едно цяло, за което сигурно ще се намери някакъв подходящ начин, ще получим първоначалното изоб- ражение с неговите естествени Цветове. Н. — Такава система за цвётна телевизия е напълно осъществима, даже вече е изпробвана успешно. При точното „сглобяване* на трите съставни цветни образа обаче въз- никват известии трудности, но иначе, общо взето, този метод би могъл да се използува. Едновременно или последова- телно В. — Казваш наистина, че е възможно да се използува, обаче от тона ти ми се струва, че това не е всичкото. Н. — Не ми харесва необходи- taocrra да се утрояват всичките съставни части на телевизионната верига — три снимачни камери, три видеоусилвателя, три предава- теля и накрая три приемника с три кинескопа. В. — Имаш право. Този луке би ни струвал скъпо, освен това ще ни трябва три пъти по-широка че- стотна лента, отколкото е необхо- дима при черно-бялата телевизия. Да не би да знаеш никое по-добро решение ? Н. — Спомни си какво казахме за телевизията още в самото на- чало. Тогава ти позна, че отдел- яйте точки на изображението не се пренасят едновременно, а... В. — ... една след друга. Да, вече загрях — червените, сините и зелените кадри ще излъчваме по един и същ преносен канал. Ако те следват достатъчно бързо един след друг, за получаване на непре- къснато възприятие на цветните кадри ще ни помогне инертността на окото. Н. — Съществуват значи главно две възможности: да излъчваме на различии носещи честоти едно- временно или на една и съща че- стота последователно (едновремен- но или последователно пренасяне на цветовете). Ако при последова- телното пренасяне на цветовете пренесем най-напред един цял ка- дър в един цвят, след това след- ващия кадър във втория цвят и накрая третия кадър втретияцвят, за да не трепти изображението, ще трябва значително да увеличим броя на кадрите в една секунда. В. — А защо ще трепти изобра- жението ? Н. — Да предположим, че една част от кадъра е ясносиня. Тази част ще предизвика по-голяма яр- кост само при всеки трети кадър, защото в червения и в зеления ка- дър тя ще бъде тъмна. По този начин око'го ще възприема трепка- нето на синия цвят, което е причи- нено от относително дългото затъм- няване между два следващи един след друг сини кадри. В. — Тук няма да се хвана, за- щото отдавна зная, че като опис- ваш трудностите, вътрешно се рад- ваш, че колкото се може по-бър- же ще ги превъзмогнеш. Затова давай с пълен ход напред! Н. — Веднага ще задоволя очак- ванията ти. Сигурно си спомняш, че при черно-бялата телевизия се борихме срещу трепканиятзмс по- мощта на. . . 237
Фиг. 176. Блокова схема на предавател и приемник за цветна телевизия при едновременно пренасяне на трите осиовни цвята с помощта на три самостоятелни високочестотни канала В. — ... презредовата развив- ка. Развивахме най-напред нечетни- те редове, после метните. Н. — При цветната телевизия можем да постъпим по същия на- чин. В. — Сигурно искаш да кажеш, че с всеки полукадър ще пре- насяме различен цвят. Цветният диск Н. — Отгатна. Извършени са даже опити със система, при коя- то са използувани филтри, въртя- щи се пред камерата и пред екра- на на кинескопа. Филтрите били направени от цветни стъкла, поста- вени на дискове. Естествено тря- бва да се осигури пълна синхро- низация на въртенето на дисковете в предавателя и в приемника. За тази цел за всеки оборот се пре- давав’ специални синхронизиращи сигнали (фиг. 171). В. — От чертежа се вижда, че всеки диск има 6 филтъра : червен, син, зелен и отново червен, син, зе- лен. Какво, да не би три филтъра да не са достатъчни ? . Н. — Три наистина биха били до- статъчни, обаче ако използуваме шест, ще намалим .броя на оборо- тите на дисковете, което пък има това преимущество, че на диско- вете ще действува по-малка цен- тробежка сила. В. — Значи за времето, докато Фвг. 171. Блокова схема иа устройство за последователи о предаване на цветннте полукадрн и разлагане и „сглобяване" на кадрите с помощта на дисковв филтри 238
Фиг. 172. Подреждане на растерите при система за цветка телевизия с цветнн по- лукадри даден цветен филтър се завърти пред камерата или пред кинескопа, не се излъчва (или приема) цял ка- дър, а полукадър? Н. — Да, именно. И ако поми- слиш още малко, без усилие ще ми кажеш как се извършва засне- мането на целия трйцветен кадър ва време, равно на един оборот на диска. В. — Да предположим, че в на- чалото пред камерата се намира червеният филтър и заснемането започва с полукадър на нечетни- те редове. Получаваме шест ра- стера: червен с нечетни редове, син с четки редове, зелен с нечет- ни редове, червен с четни редове, син с нечетни редове, зелен с чет- ни редове и т. н. Н. — Както виждаш, при тази система за един оборот на диска се заснима делият кадър в трите основни цвята. Шмрочина на лентата В. — Ас каква кадрова често- та се работи при тази система? Н. — Тук се работи с 24 цели кадъра или с 48 полукадъра в се- кунда за всеки цвят. По този начин, като се вземат под внимание със- тавните Цветове, поучаваме 72 ка- дъра или 144 полукадъра в се- кунда. В. — Нашият цветен диск тряб- ва да извършва 72 оборота в се- кунда, или 4320 оборота в минута, така ли? Н. — Така е. Но при тази твър- де висока кадрова честота това не е най-лошото. Много по-неприятно е, че за пренасяне на сигналите на изображението е необходима много широка честотна лента. В. — Но това е естествено. В една секунда пренасяме три пъти повече точки на изображението, отколкото при черно-бялата теле- визия при една и съща разрешава- ща способност. Н. — За да не бъде широчината на лентата много голяма, прието е да се жертвува отчасти качеството на изображението, като се намаля- ва броят на редовете в сравнение със системата за черно-бяла телеви- зия. При това по отношение на цве- товете и естественността на въз- приятието, което се получава от дадено изображение, зрителят ня- ма да забележи никакво влоша- ване. В. —1 Изобщо и тук липсата на красота се компенсира с цве- 239
тове. Ненапразно телевизията е от женски род. Н. — Обръщам ти внимание, Ванчо, че съществуват и по-остро- умни начини за намаляване на ши- рочината на лентата, необходима за пренасяне на елементите на цвет- ното изображение, при конто не се жертвува твърде много от детайлността на изображението. Черно-бялото изображение се пренася с колкото се може по-го- ляма разрешаваща способност, а цветовете се прибавят към него в по-едри площи. Естествено при пренасяне на по-големи цветни пло- щи без много детайл и ще ни бъ- де достатъчна по-тясна честотна лента. При това ще постигнем по- добър резултат, отколкото при току-що описания метод. В. — Да, това го знам още от малък. Н. — ??? В. — Когато родителите ми ку- пиха блокче с недовършени рисун- ки, каквито се продават за деца, аз попълних белите места с груби петна, при което черно отпечата- ните детайли на отделните картин- ки ми помогнаха да създам в края на краищата произведение, което предизвикваше, общо взето, прият- но впечатление. Н. — Значи така, на тебе цвет- ната телевизия ти се струва съв- сем проста работа? В. — Зависи как ще погледнеш на това. Но системата, която току- що ми описа, съвсем не ми харес- ва. Откакто изхвърлихме Нип- ковиядиск от употреба, изпитвам към въртящите се дискове голя- мо недоверие. Н. — В това отношение ти ни- как не се различаваш от твоите колеги, конто работят в изследова- телските институти и конто често вместо диск използуват въртящ се барабан. В. — Диск или барабан, има ли някаква разлика в това? Изобшо не ми харесват движещите се ча- сти. Аз мисля, че би могло да се изработи и този път устройство, с помощта на което в телевизора ще се мине без старомодната парна машина. Н. — Ти само не се тревожи. Съществуват голям брой системи за цветна телевизия, конто рабо- тят с чисто електронни устройства, без механично движещи се цветни филтри. Разлагаете и наслаиваете В. — Радвам се, че чувам това от тебе. Такива неподвижни систе- ми, в конто за една секунда се развиват много хиляди пъти слож« ни електрически явления, ми се струват все още като нещо свръх- естествено. Затова и този път за съжаление не виждам никакво ре- шение. И. — Без да се задълбочаваме, ще ти опиша накратко една систе- ма, при която се използува комби- нация от лещи, конто могат да разделят кадъра на три еднакви кадъра, поставени един до друг (фиг. 173.) Пред всекг; един от тях би могло да се постави цветен филтър. След това тези три кадъ- ра би могло да се заснемат от те- левизионна камера. В. — Не разбирам. Нали елек- 240
Фиг. 173. При системата на цветна теле- визия с разделяне на редовете по нвят трите съставни цветни кадъра могат да ее снемат едновременно с една камера, а също така да се възпроизвеждат едновре- менно на екрана на един кинескоп тронният лъч при тази система би развивал последователно най-на- пред първйя ред на червения кадър, след това първйя ред на синия и накрая първйя ред на зеления ка- дър ? Н. — Обърни внимание, че тук работам с развиване по редове с различии Цветове, конто предаваме последователно, докато в система- та с въртящ се диск работихме с Чербен червения цвят Камера Огледало, отразябащо, реледалоза червения цвят Ло^разябоне г синая цвят Син Предавател Фиг. 174. Система за цветна телевизия с „презредово* развиване на - точките на изображението. Тазн конструкция иочнва на разлагането на цветного изображение на три отновни цвята с помощта на цвет- ни огледала, конто отразяват „своя" цвят, другите Цветове пропускат развиване на полукадри с различ- ии Цветове, В. — Тук, струва ми се, бихме се задоволили с по-ниска честота на кадровата развивка, без да се боим от трепкане на изображе- нията. Н. — Точно за това ми е и ду* мата. По-нататак ти лесно се се- щаш, че на екрана на кинескопа в приемника биха се появили три ка- дъра един до друг, конто, проже- ктирани през съответни цветни филтри, може да се слеят в един общ цветен кадър. В. — Това не е лоша идея. Н. — Да опитаме да отидем още една крачка напред. Щом ус- пяхме да разделим растерите, а после и редовете, бихме могли да опитаме да осъществим развиване по Цветове и по отношение на точките. В. — Спри, моля ти се! Ако върви така и по-нататък, ти така ще развиеш „презредово" мойте мисли, че никога няма да ги дове- ла в порядък или просто ще се побъркам. Най-напред ти развиваш полукадрите „презредово", след това оставяш редовете да подска- чат и накрая развиваш по „през- редовия" начин и самите елемен- ти на изображението. Могат ли да скачат точките? Н. — За тази цел естествен© ще използуваме съвременни, чис- то електронни системи. В. — Това сигурно означава, че ще превключваме не ред по ред, а точка по точка? Н. — Именно. В. — Значи тук отново ще из- ползуваме три цветни камери, ко- нто ще заснемат червения, синия и зеления кадър (фиг. 174). Как обаче ще превключваш изходящите сигнали на три камери от една точ- ка до друга? 16 ли ? 241
Фиг. 175. Система за цвета телевизия. при конто се пренася цялата честотна лен- та на чернобелите сигнали ; „презредово" развиваннте цветоносещи сигнали се пре- насят с по-тясна честотна лента Н. — Съвсем просто, с помощта на електронен превключвател, кон- то ще включва и изключва наме- рите около 4 000 000 пъти в се- кунда. В. — Това прави 240 000 000 оборота в минута. Ако при всеки оборот снемаме всичките три цвята, ще бъде необходимо да пренесем честотна лента с широчина 12 ме- гахерца. Н. — Ами ако сме малко по-хи- три и най-напред „нарисуваме" черно-бяло изображение, което да оцветим после ? В. -— Ами откъде ще вземем черно-бяло изображение ? И. — Ако смесим в подходяще отношение червения, синия и зеле- ния цвят, получаваме бял цвят. Затова смесваме изходното напре- жение на три камери (фиг. 175). В. — И този черно-бял сигнал ще пренесем върху цялата честот- на лента. Н. — Така е, но не съвсем. Ши- рочината на лентата на цветните сигнали ще ограничим на 1—2 мгхц, при което все пак ще полу- чим доста добри цветни изобра- жения, тъй като човешкото око възприема детайлите по яркостта, а не по разликата в полутоновете. В. — Още веднаж използувахме с успех недостатъците на зре- нието! Н. — Както това става и в ки- ното. В. — Това означава, разбира се, че в приемника трябва да има съ- що такъв електронен превключва- тел, синхронизиран с превключва- теля, който се намира в предавате- ля. Мисля, че удоволствието, кое- то ни предлага премахването на цветная диск, ще ни излезе малко скъпичко. И. —' Май че си прав, но аз бих предпочел няколко електрон- ни лампи повече, отколкото да поставя електродвигател в телеви- зора. При този начин за пренасяне на черно-бяла съставна можем да постъпим по същия начин, както това вършим при сегашната черно- бяла телевизия, а цветният сигнал да пренесем допълнително. В. — Така че цветните програ- ми могат да се приемат и от обик- новените телевизори като черно- бели изображения, нали? И. — Да, и това качество е мно- го важно, понеже в много страни вече са в експлоатация голям брой телевизори. На това свойство, ко- ето позволява да се приемат цвет- 242
Ни изображения като. черно-бели, се казва съвместимост, а системата за цветна телевизия, осигуряваща тази възможност, наричаме съвме- стима. На подробностите за различ- имте видове такива системи няма да се спираме повече, тъй като и без това всички тези неща се раз- виват и усъвършенствуват. Прозоречна мозайка В. — Всичко това е много слож- но за мойте възможности. Но ка- кво ще кажеш^ ако се опитаме да осъществим нова по-проста систе- ма за цветна телевизия? Ако ми обещает, че ще мълчиш, ще ти открия една моя собствена идея. Н. — Ще мълча като риба. Ка- жи какво си измислил пак. В. — Тая идея ми хрумна, кога- то си спомних, че някъде съм виж- дал прозорец, на който обикно- веното стъкло бе заменено с пъ- стра мозайка от разноцветии стъ- кла. Представи си оптичен филтър. в който всеки ред се състои от елементарни площи, оцветени в чер- вено, синьо и зелено. Всичките три елементарни площи, събрани заед- Фиг. 176. Разположение на цветните точки в съседннте редове (според Ванчо) но, не трябва да имат обща площ по-голяма от площта на една „точ- ка" на изображението. Цветните точки на два съседни реда са, разбира се, изместени една спря- мо друга. С други думи, под чер- вената точка на първия ред се на- мира синя точка от втория ред и т. н. (фиг. 176). Н. — Разбирам, но не ми е ясно накъде биеш? В. — Но това е много просто! Един такъв филтър ще поставим пред чувствителния слой на пре- давателната телевизионна тръба и друг — пред екрана на кинескопа. По такъв начин получаваме най- просто средство за пренасяне на цветни изображения. Ако снимащи- ят лъч в предавателя попадне на червена точка във филтъра, видео- сигналът ще пренесе информация за яркостта на червения цвят и свет- линната точка на екрана, която се наблюдава през червената елемен- тарна площ на филтъра, ще има съответната яркост. Мисля, че по този начин бихме могли да полу- чим най-простото превръщане на черно-бялата система в цветиа как- то в предавателя, така и в прием- ника. 243
Н. ~ Само не бързап толко- ва, за да не изпревариш щастие- то си! В. — Какво, и тук ли има ня- какво „но“? Н. — За съжаление, зада рабо- ти добре твоето устройство, елек- тронните лъчи в предавателя и в приемника ще трябва да се дви- жат абсолютно синхронно. И най- малкото отклонение би имало ка- тастрофални последствия, защото би се нарушила синхронизацията между цветовете. Няма обаче раз- виващи генератори, който да ра- ботят с такава точност, че да оси- гурят толкова прецизна синхрони- зация на лъчите при развиване на редовете. За съжаление твоята идея не може да се осъществи. В. — А аз вече вярвах, че. . . Трицветен кинескоп Н. — Все пак твоето разсъж- дение ми напомня трицветната при- емка телевизионна тръба, която вече се използува с успех. При „презредовия* начин за развиване на елементите на редовете може да се използува кинескоп, чийто екран свети с всичките три основни цвята. Той представлява мозайка, подобна на мозайката на твоя филтър, от който се различава само по това, че всяка елементарна площ Свети с един от трите основни цвята. В. — Досега не виждам нищо, което да е по-оригинално от моя- та идея. Н. — Разликата се състои в това, че в този кинескоп се намират три източника на електронни лъчи, всеки от който се командува от свой цветоносещ сигнал. В. — А как се постига това, всеки лъч да попадне само на точките, конто имат съответния цвят ? И. — Точно това е оригинал- ното в тази система. Между елек- тронната леща и екрана е поста- вена така наречената „маска*,която представлява надупчена с безброй съвсем тесни отвори плочка. Всеки лъч при преминаването му през съответния отвор може да попадне само на точки с един и същ цвят. В. — Бедните наши електрони на стари години трябва да се спус- кат слалом. И. — Такива кинескопи се из- работват извънредно трудно, осо- бено при серийно производство. Последен има думата Ванчо В. — Както виждам, съществу- ват доста голям брой системи за цветна телевизия. Това говори, че досега никоя от тях не е действи- 244
Фиг. 177. Трицветен кинескоп RCA със . самостоятелни електронни прожектор» за трите основни цвята, яадупчена маска и флуо- ресциращ с трите основни пвята екраи телно узряла за практическо из- ползуване. Още веднъж ми се стру- ва, че разискваме по въпроси, конто са в стадий на разработка. Н. — Прав си. Твърде много изследователска работа предстоя по отношение на цветната теле- визия и на увеличаването на теле- визионните изображения. И точно поради това телевизионната тех- ника е така интересна. Но и това, което е постигнато, буди възторг. Та нали днешната телевизия постиг- ни почти същото съвършенство, каквото има кинофилмът. Също както в киното, изображенията се съпровождат от звук и макар че днес те все още не са цветни, рано или късно ще станат такива. Също както в киното и в телевизията е възможно да се постигне трираз- мерност, тъй като възможностите, конто има филмът в това отноше- ние, може да се използуват и при обемната телевизия. Чака ни още много работа и ако тази млада техника те завладев, ти ще можеш да изобретиш много неща. В. — Ти наистина ли мислиш, че вече знам толкова, че бих могъл да работя в телевизионна лабора- тория ? Н. — Много си скромен, Ванчо! Разбира се, за тази работа не ти достигат още сили. Това, което научи в нашите разговори, не на- 245
прави от тебе специалист По теле- визионна техника. Но аз не се и мъчих да те запозная с всичките възможни схеми и да ти покажа как в действителност се изчисля- ват и проектират отделайте стъпала на телевизора. Затова пък ти раз- бра как работят отделните му части и аз съм убеден, че никаква схема, дори и много сложна да е на пръв поглед, няма вече да те изплаши. В. — Струва ми се, че разбрах какво искаш да кажеш. Винаги, когато в телевизията срещна нещо ново, вътре в себе си трябва да го раздела на елементи, да преценя кои неща са ми познати и след това да се опитам да разбера функциите на останалите. В това се състои и твоят аналитичен метод. Н. — Съгласен съм с тебе на- пълно и ако продължаваш все така да крачиш напред с развитието на телевизията, няма да закъснее денят, когато ще ми кажеш с пълно право... В. — ... Телевизията ли?... Че то е много просто! 246
СЪДЪРЖАНИЕ Първи разговор Ванчо изучава телевизията . •. . . 9 Много рсгулиращи копчета. Настройка на приемника. Яркост и контраст. Фоку- сиране. Синхронизация. Шнрочнна и внсочниа на изображението..... 18 Втори разговор Разстояиие, което може да покрие един предавател............... 19 Метрови вълни. Стратовизия. Шнрочи- на на лентата. Развиване. Видеочестота. Редова честота. Кадрова честота. Брой на точките на изображението .... 30 Трети разговор Механика и електроиика........31 Днскът на Нипков. Презредова раз- вивка. Фотоелемент. Глнмлампа. Елек- троника. Наработка на електронни лъчи. Кинескоп. Лумииесценния, фос- форесценция и флуоресценция ... 43 Четвърти разговор Електростатнчно илн електромаг- нитно отклонение...............44 Електрониа оптика. Вторични елек- трони иа екрана на тръбата. Електро- статнчно отклонение. Хоризонтално и вертикално отклонение. Магнитно поле. Магнитно отклонение. Магнитно фоку- сиране. Йонен уловител. Разлнкн в чувствителността ............. 60 Пети разговор Трнони за нарязване на времето Принцип на получаване на трнонооб- разно напрежение. Зареждане и раз- реждане на кондензатор. Генератор на трионообразно напрежение с глнм- лампа ........................ 70 Шести разговор Генератор» на трионообразно на- прежение ..................... 71 Тиратрон. Крива на запалването. Раз- винаш генератор. Синхронизация на тиратрона. Лииеарнзиране на трионо- обраэните напрежения........... 8U Седми разговор Лампови генераторн иа триоиооб- разни импулси.................. 81 Блокннг-генератор. Синхронизнране на блокинг-генератора. Създаване на трн- онообразнн импулси с помошта на блокниг-генератор. Мултивибратор. Създаване на трионообразни напре- жеиня с помощта иа мултивибратор 90 Ос ми разговор Зъбите на триоиа в действие . . 91 Усилвател за усилване и промяла на фазата на трионообразните импулси. Мощен усилвател на импулси за елек- тромагнитио отклонение. Върхови на- прежения по време на обратния ход. Импулси в трансформатора за хори- зонтално отклонение*...........102 Девети разговор В предавателя..................103 Телевизнонна сиимачна камера. Иконо- скоп. Супериконоскоп. Суперортнкон. Умножител на вторнчиите електрони. Видикон........................114 Десети разговор За импулсите и за вълните ... 115 Блокова схема на телеанзконен пре- давател. Телевизионни системи. Отрн- цателна модулация. Положителиа мо- дулация. Редови синхроннзнращи им- пулси. Кадрови синхроннзнращи им- пулси. Предаване с помощта на една страннчна лента. Честотн, конто се използуват за пренасяне на телевнзв- оннн сигнали...................124 Единадесетн разговор Телевизор от консервени кутни 125 Телевизионен приемник с директив 247
усилване и суперхетеродин. Блокова схема на суперхетеродннен телевизор. Отделяне на междинните честоти на изображението и на звуковия съпро- вод. Усилвател на сигналите на изоб- ражението, Звукова част. Общ канал за звуковия съпровод и изображението. Токозахранваши източиици ..... 133 Дванадесетн разговор Как се уснлва сигналы ..... 134 Общо усилване. Преимущества на ви- сокочестотния предусилвател. Шумово напрежение. Собствени капацитети. Схема с невидими елементи. Схема със заземена решетка. Каскоден усил- вател. Смесители© стъпало. Междинно- честотен усилвател. Различи© настроени кръгове. Получаване на звуковите честоти.......................148 Тринадесети разговор От междинната честота към кине- скопа ........................149 Изправител на видеосигналите. По- ляритет на видеосигнала и стойкос- ти иа елементите. Регулиране на кон- траста. Видеоусилвател. Паралелна и серийна компенсация в уснлвателиге на видеосигнали ..............160 Четнринадесети разговор Изчезване и възстановяване ... 161 Постоянна съставяща на видеосигнала. Връзка с /?С-група. Усилвател с ди- ректив връзка. Възстановяване на ни- вото на черно. Диодът като възстано- вител. Пентодът въи възстаиовителни схемн.........................172 Петиадесети разговор Отделяне и синхронизация .... 173 Амплитуден отделнтел с диод. Наситен пентод като амплитуден отделнтел. Отделяне на редовите и кадровите син- хронизнращи импулси посредством ди- ференциране и интегриране. Продъл- жително интегриране. Кратковременно интегриране. Сннхронизиране посред- ством зад ния фронт и а импу лейте. Рсдова синхронизация при смущения. Стабилизиране посредством резонансен кръг. Схема за непряка синхронизация чрез сравняване иа фазите.....194 Шестнадесетн разговор Токозахранване и поддържане на телевизора....................195 Токонзточници без трансформатор. Свързваие към мрежата. Бръмчене. Произвеждаие на високо напрежение с помощта на обратния ход на хоризон- талните импулси. Повншаване на анод- ного напрежение с помощта на диод. Яркост и фокусвране. Звукова част. 206 Седемнадесети разговор Антенн .......................208 Настроени антенн. Полувълнов дипол. Антеноотвод. Отражения. Вълиово съ- противление. Сложен дипол. Удвоени изображения. Антена с рефлектор. Антена с рефлектор и директор . . . 218 Осемнадесети разговор Пнсмо.........................219 Телевизионен приемник .Опера РТ43-60Е*..................... Деветнадесети разговор Увелнчени изображения......223 Зрителей ъгъл. Проектиращи устрой- ства. Оптически лещи. Огледална оптика. Използуване на филми. Проек- тиращо устройство с ейдофор. Скиа- трон .................... 234 Двадесети разговор Все пак светът е цветен....235 Принцип на трите цвята~ Едновременно и последователи© превасяне на цвето- вете. Цветка телевизия с помощта на въртящи се филтрн. Широчина на лентата при пиетна телевизия с вър- тящи се филтри. Система с презредово пренасяне. Пренасяне на черно-бели сигнали с голяма разрешители а спо- собност и оцветяване. Трнцветна тръба. Заключение.................• ... 246
ТЕЛЕВИЗИЯТА ЛИ? ЧЕ ТО Е МНОГО ПРОСТО ' от Е. Айсберг Преволачи Иосиф Карл Hue мец инж, Марин Ив. Ге ор г ие в Редактор инж. Р а ф а е л Р а ф а е л Художник на корицата и илюстрациите Лазар К о це в Техн, редактор Минка Кошере к а Коректор Катя С ла д к а р о в а * Формат 71/100/16 ; тираж 15,080, издат № 3493/111 ; темат. № 214 Издателски коли 18,90; печатни коли 15.88 Дадена за набор иа 3. VIII. 1964 Подписана за печат «а 22. X. 1964 г. Държавно издателство „Техника" Печатница „Георги Димитров" — София Цена 1,09 лв
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 0 © ® ® @ (3) ©Л0г <цаз*> Q.3& •СДО— *<ss>- си 0 0© @ © @ © ® © © © @ телевизионен приемник „Опе/г a'" тип П43- 60S Схема на бкн арския те.ювиюр “Опера” гни PT 43-60Е
ЦГМА 1,0» ЛЕ.