Радио и телевидение?.. Это очень просто! - Айсберг Евгений Давыдович - Страница 63

А что делается с этими электронами, которые достигают анода пушки? Здесь происходит необычный процесс усиления, выполняемый электронным умножителем (рис. 196).

Рис. 196. Электронный умножитель, содержащий пять анодов с последовательно возрастающими потенциалами.

Что это такое? Это устройство, основанное на использовании явления вторичной эмиссии. Целая цепочка электродов, обладающих все возрастающим положительным потенциалом, последовательно притягивает электроны. Вылетевший с первого электрода электрон попадает на второй и выбивает, скажем, пять новых электронов. Бомбардируя третий электрод, каждый из этих электронов выбивает по пять других, в результате чего их общее количество вырастает до 25, и т. д.

Как видишь, Незнайкин, это явление приносит здесь большую пользу, во многих других случаях оно приносит много вреда. Благодаря большому усилению, обеспечиваемому электронным умножителем, суперортикон обладает очень хорошей чувствительностью. Однако его применение для передачи очень ярких изображений не дает достаточно хороших результатов, так как количество излучаемых мишенью вторичных электронов оказывается слишком большим и сетка не может их все перехватить. Некоторая часть этих электронов вновь падает на мишень, что вносит искажения в выдаваемые трубкой видеосигналы. По этой причине в современных моделях передающих телевизионных трубок чаще используют эффект фотопроводимости, нежели фотоэмиссии.

Видикон

Одной из наиболее широко используемых передающих телевизионных трубок стал видикон (рис. 197).

Рис. 197. Передающая телевизионная трубка — видикон.

Изображение здесь проецируется на металлическую пластинку, причем настолько тонкую, что она просвечивается. Да, Незнайкин, металлическая пластинка пропускает световые лучи к фотопроводящему слою, покрывающему ее обратную сторону. Этот слой, состоящий из селена или сульфида сурьмы, обладает проводимостью, пропорциональной интенсивности падающего на него света.

На мишень такой конструкции подают положительный потенциал, на несколько десятков вольт превышающий потенциал катода электронной пушки. Электронный луч фокусируется одновременно несколькими анодами и магнитным полем, расположенным вокруг трубки катушки, которую я на своем рисунке не изобразил. Катушки, обеспечивающие отклонение электронного луча, я также не нарисовал.

Что же происходит, когда изображение проецируется на мишень? Проходя сквозь очень тонкую пластинку, лучи света придают участкам фотопроводящего слоя большую или меньшую проводимость. Таким образом, положительный потенциал пластинки притягивает большее или меньшее количество электронов луча через слой ее на обратной стороне. В результате эта сторона приобретает положительную поляризацию, и каждый элемент имеет положительный потенциал, пропорциональный интенсивности света на соответствующей точке изображения.

Ты легко поймешь, что электроны луча, пробегающего по этой поверхности, поглощаются в большем или меньшем количестве в соответствии с положительным потенциалом каждого элемента изображения.

Прежде чем попасть на фотопроводящий слой, электроны луча проходят через очень тонкую сетку, относительно низкий потенциал которой замедляет их движение. После такого торможения они не вызывают эмиссии вторичных электронов. А те из них, которые не были поглощены фотопроводящим слоем, где они нейтрализуют положительные заряды, возвращаются на сетку, которая отводит их к пушке.

В заключение ты можешь констатировать, что в зависимости от освещенности передаваемой в данный момент точки большее или меньшее количество электронов проникает через фотопроводящий слой к тонкой металлической пластинке; затем они проходят по резистору R и создают на его выводах переменные потенциалы, представляющие собой не что иное, как видеосигналы.

Я надеюсь, что ты, Незнайкин, был очень внимателен к тому, что я тебе объяснил, и хорошо все понял.

Беседа семнадцатая

ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ПЕРЕДАТЧИКИ И ПРИЕМНИКИ

Какова форма видеосигналов и сигналов синхронизации? Как совокупностью этих сигналов модулируют несущую волну? Каким образом передается звуковое сопровождение? Все эти вопросы служат темой настоящей беседы, в ходе которой двое наших друзей рассматривают структурные схемы монохромных телевизионных передатчиков и приемников.

Амплитуда видеосигналов

Незнайкин. — Благодаря объяснениям твоего дядюшки и твоим, мой дорогой друг, мне кажется, что я в общих чертах представляю, как работает телевизионный передатчик. В самом деле, я уже знаю, как устроены различные передающие трубки, каким образом генерируются пилообразные сигналы, которые заставляют электронный луч подобно метле проходить по строкам и полукадрам изображения.

Полученные таким образом видеосигналы верно отражают яркость последовательно передаваемых элементов изображения. Эти сигналы, как мы видели, занимают очень широкую полосу частот. Для наших передач с разложением на 625 строк ширина полосы достигает 6 МГц.

Любознайкин. — Широкая полоса модулирующих частот требует использования волн, имеющих частоты в несколько десятков раз более высокие. Во время одной из предыдущих бесед мы назвали полосы частот, соответствующие используемым в телевидении очень коротким волнам.

Н. — И мы видели, что производится амплитудная модуляция, так как частотная модуляция привела бы к еще большему расширению полосы частот.

Я предполагаю, что наиболее яркие элементы изображения поднимают амплитуду до пикового значения несущей волны, а черные элементы уменьшают ее до нуля.

Л. — Твое предположение близко к истине. Но гамма яркостей простирается не от нуля до амплитуды, которую несущая волна имеет при отсутствии модуляции, а от 25 % этой амплитуды до ее максимального значения. Ниже этих 25 % располагается, если можно так выразиться, область ультрачерного.

Н. — А почему бы для отражения всей гаммы яркостей не использовать полностью всю амплитуду? Для чего служит эта четверть пиковой амплитуды, находящаяся ниже уровня черного?

Л. — Там размещают сигналы синхронизации, управляющие обратным движением луча по строкам и полукадрам. Ты прекрасно понимаешь, что во время обратного хода электронный луч, просматривающий изображение в передающей телевизионной трубке, не должен «прочитывать» яркостей строк. А в приемнике электронный луч, возвращающийся в исходное положение после просмотра строки или полукадра, не должен оставлять на экране светящегося следа.

Н. — Это напоминает мне процесс письма. Дойдя до конца строки или страницы, я приподнимаю перо и только после этого возобновляю работу…