Шишкин Г.Г., Шишкин А.Г. - Электроника (1006496), страница 66
Текст из файла (страница 66)
В момент появления сигнала, который подается на центральный электрод, описывающийокружность луч отклоняется к центру. Радиальное отклонениеможет быть также получено с помощью двух конусообразныхэлектродов, расположенных после отклоняющей системы.Точность определения положения цели зависит от размеровсветящегося пятна и степени соответствия положения пятна наэкране координатам объекта. Следовательно, трубка должна обладать высокой разрешающей способностью, большой яркостью свечения экрана, высоким контрастом и хорошей линейностью отклонения, а также длительным послесвечением (последнее требование связано с малой длительностью импульса,отпирающего электронный луч).
"Указанным требованиям удовлетворяют трубки с магнитной фокусировкой и магнитным отклонением, а также с большими ускоряющими напряжениями(6 ... 25 кВ)и длительным послесвечением экрана.В РЛС используют также ЭЛТ с записью темной трассой-сннатроны. Экран у них выполнен на основе хлористого калия,который темнеет при бомбардировке его быстрыми электрона-Глава12.Электронно-лучевые приборы351ми. След электронного луча, перемещающегося по экрану, представляет собой темную фиолетовую линию и может сохранятьсянесколько дней и более. При необходимости обесцвечивание экрана достигается кратковременным прогревом путем пропускания импульса тока через прозрачный проводящий слой, который одновременно является подложкой люминофора.Кинескопы черно-белого изображения. Кинескоп -это электронно-лучевая телевизионная трубка, предназначенная для приема изображения.
Телевизионное изображение строится таким образом, что каждый кадр разбивается на определенное число строк.В нашей стране принят стандарт, при котором кадр содержит625 строк, Что определяет количество элементов разложения каждого кадра. Число элементов разложения в кадре определяет и требования к разрешающей способности кинескопа- для любого экрана она должна быть не менее625 строк.Каждая строка изображения представляется сложным электрическим видеосигналом,в котором мгновенное значение напряжения в данный моментвремени соответствует яркости изображения детали предмета(объекта). Следовательно, изменение напряжения внутри строчечного сигнала (видеоимпульса) будет определять и изменениеяркости во времени по тому же самому закону, что и сигнал, т. е.кинескопы являются трубками с яркостной отметкой.
Полноечисло строк, уместившихся на экране, воспроизведет один кадризображения. Размеры экрана, а следовательно, и изображения,должны отвечать наилучшим условиям наблюдения. Для человеческого глаза оптимальный угол зрения-около15°,и при расстоянии от экрана в несколько метров наиболее рациональныеразмеры экрана составляют0,5 ... 0,8 м,что и реализуется в выпускаемых промышленностью кинескопах.Для кинескопа с диагональю экрана0,6 мивысотой0,36 м4: 3)(стандартом установлено соотношение сторон изображенияразмер пятна на экране при 625-строчной развертке составляет0,57 мм,что легко обеспечивается использованием трубок с электростатической фокусировкой.
Применение электростатическихпрожекторов в кинескопах приводит к менее жестким требованиям к стабильности источников питания, так как нестабильности питающих напряжений в рассматриваемом случае не нарушают фокусировки. Трубки с магнитной фокусировкой не допускают этого. Кроме того, прожекторы с электростатическойфокусировкой более экономичны и удобны при массовом производстве кинескопов.Раздел З. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ352Электронный прожектор, используемый в кинескопах, строит-с.я по трехлинзовой схеме (см. рис.12.4, б).'Первый анод имеетбольший диаметр, чем рядом расположенные ускоряющий элект- 1род и второй анод. Благодаря такой конструкции ток первого~анода близок к нулю, что не изменяет фокусировку электронного Jлуча при регулировании напряжения на модуляторе. Примене-:ние промежуточного (первого) ускоряющего электрода с потен-'циалом200 ...
600 Впозволяет иметь относительно небольшие отрицательные запирающие напряжения. Окончательные ускоряющие напряжения в кинескопах достигают15 ... 20 кВ, что нар.яду сиспользованием алюминированных экранов позволяет получатьвысокие .яркости изображений. Наличие алюминиевой пленкинадежно предохраняет люминофор от бомбардировки отрицатель-'ными ионами, образующимися внутри трубки.В качестве покрытия экранов в кинескопах обычно используют механическую смесь желтого (цинк-кадмиевый сульфид спримесью серебра) и голубого (сульфид цинка, активированныйсеребром) люминофоров.
Эти люминофоры позволяют получатьсветовую отдачу не менее нескольких кд/Вт; .яркость свечения неменее30 .. .40 кд/м 2при ускоряющем напряжениидлительность свечения менеена кадр не менее0,0210 ... 20 кВ;с; разрешающую способность·700 ... 800 строк.Отклоняющие системы кинескопов должны иметь высокуюстепень линейности отклонения (т. е. отсутствие искажений повсему экрану с предельным углом отклонения в110°). Использова- ·:ние угла отклонения 110° уменьшает длину кинескопа в 1,5 раза·:по сравнению с углом отклонения в 70°. Эти требования реализуются за счет применения магнитной отклоняющей системы, кото- :рая содержит четыре катушки без ферромагнитных сердечников споследовательно складывающимися магнитными потоками.
Вер-.тикально-отклон.я:ющие катушки (кадровые) и горизонтально-отклоняющие (строчные) совмещены в пространстве, что позволяетполучить компактную конструкцию отклоняющей системы.Колба кинескопа определяет многие эксплуатационные характеристики трубки. Давление окружающего воздуха на экран со105ставл.яет ~.Па, поэтому для обеспечения высокой механиче-'ской прочности и в целях безопасности экран выполняете.я: выпук-,лой формы из стекла толщиной до 10 мм.
Применение толстыхjэкранов хот.я и уменьшает .яркость свечения, однако существен-:jно снижает .яркость ореолов, которые сильно влияют на качест-'во изображения.Глава12.Электронно-лучевые приборы353Для подачи высокого напряжения на второй анод про;жектора внутреннюю поверхность колбы покрывают аквадагом (проводящим графитовым слоем).
Наружная поверхность трубок в широкой части часто (при И а>10 кВ) тоже покрывается аквадагом.Внутреннее и внешнее покрытия электрически изолированы иобразуют конденсатор фильтра высоковольтного выпрямителя.Цветные кинескопы. Для воспроизведения цветного изображениявтелевиденииприменяютсясистемы,построенныенаоснове теории трехкомпонентного смешения синего, зеленого икрасного цветов. В соответствии с этой системой ЭЛТ в цветномтелевидении должны воспроизводить сигналы, несущие всю необходимую информацию о трех основных цветах, присутствующих в объекте, изображение которого должно быть передано.Каждому цвету должен соответствовать свой сигнал, который управляет .яркостью свечения элементов экрана.
Практическое распространение получили кинескопы с теневыми масками и мозаи~ными трехкомпонентными экранами. Эти кинескопы. имеюттРи прожектора с осями, расnоложенными или в вершинах равностороннего пространственного треугольника (дельтавидноерасположение), или на одной линии в плоскости (планарное расположение) (рис.В первом случае используете.я мозаич12.10).ный экран, у которого зерна трех цветов люминофора, светящиеся красным, синим и зеленым цветом, образуют смежныедельтавидные триады11;во втором применяете.я линейчатыйэкран, у которого зерна люминофора в виде узких полос12красного, синего и зеленого цветов свечения располагаются последовательно и перпендикулярно строкам телевизионного изображения (см.
рис.12.10).102~~оЕ----+-~~119Рис.12 - 677912.1012Раздел3543.ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫПринцип получения цветного изображения заключается вследующем. Три прожектора(1, 2, 3) сэлектростатической фокусировкой создают три независимо управляемых электронныхлуча(4, 5, 6). За счет наклона и/или1 О все три луча пересекаютсясистемыспециальной сводящейв точках, расположенных в одной плоскости, в которой размещается теневая маска(в виде тонкой металлической пласт,ины толщиной- 0,157мм,имеющей(3 ... 6)10 5 отверстий диаметром 0,25 мм).
За маской нарасстоянии - 12 мм устанавливается либо мозаичный, либо линейчатый экран8.Система сведения устроена так, что луч каждого прожектора будет возбуждать свечение только одного цвета при любом угле отклонения. Отклонение всех трех лучей построкам осуществляется одновременно одной и той же магнитной отклоняющей системой9.Вне зависимости от угла отклонения все три луча пересекаются в плоскости маски и проходятчерез одно отверстие, возбуждая свечение определенного цвета,что обеспечивает правильное воспроизведение цветов. Для сведения лучей в одну точку при больших углах отклонения в пределах маски используется электрическая коррекция пространственного положения лучей с помощью динамической сводящей системы, состоящей либо из электростатической линзы,либо из трех магнитов10,располагаемых снаружи и смещающих лучи в радиальном направлении.
На магнитопроводах сводящих магнитов располагают специальные катушки, через которые пропускают ток, пульсирующий с частотой строчной икадровой разверток. Если для сведения используется электростатическая линза, то к ее электродам подводятся потенциалы,синхронизированные с кадровой и строчной развертками.При планарном расположении прожекторов за счет использования определенным образом сформированных пространственных распределений горизонтально и вертикально отклоняющихполей удается получить хорошее сведение лучей по всему экрану, т. е.
обеспечить самосведение электронных лучей. Для формирования нужных распределений магнитных полей используется специальная отклоняющая система. Такие кинескопы спланарным расположением прожекторов и самосведением лучейудобны и надежны в эксплуатации.Более простая процедура сведения лучей является существенным достоинством кинескопов с планарным расположением прожекторов, однако они сложнее в производстве и требуют большейточности изготовления и сборки отдельных узлов трубки.Глава12.Электронно-лучевые приборы355Чем сильнее различаются размеры зерен и лучей, тем лучшецветоделение.
Однако с увеличением разности поперечных размеров зерен и лучей снижается яркость, увеличивается шаг маски и уменьшаются размеры отверстий, что приводит :к потеречасти электронов, ухудшению разрешающей способности и т. д.,поэтому при :конструировании трубки приходится осуществлятьмногопараметричес:кую оптимизацию.Запоминающие трубки. Предназначены для записи на диэлектрическом экране или специальной мишени сигналов своспроизведением (считыванием) их через некоторый интервалвремени в электрической, оптической или той и другой формах.Применяются запоминающие трубки в индикаторах РЛС, телевидении, автоматизированных системах управления, в устройствах отображения информации ЭВМ, для исследования однократных и медленно протекающих процессов и в ряде другихобластей.Запоминающие трубки используют двойное преобразованиеинформации: первое преобразованиерое--запись ннформацнн, втосчнтыванне, или воспронзведенне ннформацнн.