Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Кроме того, при линейном законе развертки на участке силовой линии внутри горловины трубки поле должно быть равномерным, т.е. напряженность ноля Н = сопз1 в любой точке горловины. Поэтому гв Нг)1 = Н / гП =- Нг1ягтуз = 0,4ягог„, А откуда Нг1 игр = — япгр, 0,4л Ы„= Н(г(/0,4к). (8.4) Подставляя значение Н из (8.4) в (8.1) и зная заряд и массу элек- трона, получаем „г1 таг„= 2,7 — яп аз/О, ' 1, (8. 5) Таким образом, полное число ампер-витков отклоняющей системы пропорционально синусу угла отклонения электронного луча.
С достаточной для практических расчетов точностью индуктившкть пары отклоняющих катушек, Гн, Ь„= 1,сг„' 10 (8.6) где И вЂ” диаметр горловины трубки. Для силовой линии, проходящей по диаметру горловины, т.е. при уз = 90', полное число ампер-витков пары отклоняющих катушек 156 с1АСТЫ1. Принципы построения преобразователей Для увеличения чувствительности к отклонению, т.е. получения заданного угла отклонения возможно меньшим числом ампер-витков, колбы кинескопов с большим углом отклонения (110') долхсны иметь плавный переход от горловины к раструбу. Для этого часть отклоняющих катушек необходимо располагать в месте этого перехода.
Такилю образом, увеличивается электрическая длина катушки, и согласно (8.5) необходимое число отклоняющих ампер-витков может быть уменьшено. При этом уменьшаются искажения изобрахсения на периферии экрана за счет краевых эффектов и затенения. Выведенные соотношения (8.2) н (8.5) основываются на предположении, что магнитное поле отклоняющей системы однородно и отклоняющий ток линейно изменяется в течение прямого хода развертки. Однако, изменив распределение магнитного поля, сделав его неоднородным, можно получить другие результаты. При неоднородности магнитного поля возникают подушкообразные либо бочкообразные исках. ения.
Следовательно, мохсно, подбирая характер неоднородности поля в горловине кинескопа, компенсировать искажения, вносимые плоским экраном кинескопа. Требуемая для компенсации искажений кинескопа неоднородность поля создается изменением распределения витков в сечении отклоняющей катушки. 1~ах видно из рис. 8.3,а, для получения равномерного поля распределение плотности витков по сечению отклоняющей катушки долхгпо быть неодинаково.
Если для получения равномерного поля распределение плотности витков по сечению должно соответствовать косинусоидальному закону (зависимость от угла р), то для компенсации искажений необходимо, чтобы распределение витков происходило по закону созга или соева.
Однако введение неоднородных полей для компенсации геометрических искажений приводит к некоторому ухудшению фокусировки луча на краях вследствие астигматизма поля. Поэтому часто для черно-белых кинескопов принимают такое распределение витков, чтобы добиться хорошей фокусировки, а корректировку поля осуществляют одной или двумя парами вспомогательных постоянных магнитов, смонтированных в передней части отклоняющей системы, прилегающей к колбе кинескопа. Эффективным способом борьбы с искажениями от плоского экрана кинескопа является подбор специальной формы отклоняющего тока, обеспечивающей требуемое отклонение луча по всему растру.
В черно-белых кинескопах для этой цели применяется Я-коррекция тока отклонения в выходных каскадах генераторов, а в цветных телевизорах кроме Я-коррекции тока отклонения используется взаимная перекрестная модуляция отклоняющих токов, о чем будет сказано в следующих разделах. При конструировании отклоняющей системы необходимо обеспечить минимальное значение отклоняющего тока для получения заданных размеров изображения, создать хорошую фокусировку луча в пределах всего поля изображения, избежать подушкообразных и ГЛАВА В. Развертывающие устройства других геометрических искюкений.
При этом конструкция доллсиа быть простой, габариты, масса и стоимость — малыми Современная конструкция отклоняющей системы широкоугольного кинескопа выполнена на тороидальном панцире из феррита, имеющем раскрыв по форме перехода от горловины к раструбу кинескопа. Внутрь тора вложена пара катушек С1" седловидной формы (см, рис, 8.3,б), плотно прилегающих к стеклу колбы. В окнах этой пары катушек (ортогонально) размещаются две встречно включенные КК, намотанные непосредственно на торе ферритового панциря. При таком исполнении отклоняющая система получается очень компактной и с минимальными потерями в меди К11, однако с относительно большой реактивностью, что необходимо учитывать при конструировании генераторов кадровой развертки.
К конструкции отклоняющих систем для цветных масочных кинескопов предъявляется ряд дополнительных требований по сравнению с отклоняющими системами для черно-белых кинескопов. В них следует обеспечить такое сведение лучей при отклонении, которое позволило бы осуществить необходимое динамическое сведение лучей по полю экрана, чистоту цвета изображения на экране при соблюдении жестких допусков на электрические и конструктивные параметры.
Для сравнения отклоняющих систем вводится понятие эффективности и электрической прочности. Эффективность отклоняющих систем характеризуется максимальной энергией магнитного поля, необходимой для полного отклонения лучей: 1) по горизонтали СК И'ст кс ЫЗ /2Уа, где 1.,„— амплитуда отклоняющего тока, А; Š— результирующая индуктивность, Гн; ГГк — ускоряющее напряжение на втором аноде кинескопа, кВ; 2) по вертикали КК И ккар = В~атак(1г» где 1ь „„— амплитуда отклоняющего тока, А;  — результирующее активное сопротивление, Ом. Отклоняющие системы цветного телевидения обычно работают при напряжении на втором аноде кинескопа 25 кВ, а отклоняющие системы черно-белого телевидения — при напряжении !б кВ.
В результате этого при одинаковых углах отклонения и диаметрах горловины кинескопа эффективность отклоняющих систем цветных телевизоров в 1,5-2 раза меньше. чем эффективности отклоняющих систем черно-белых телевизоров. Электрическая прочность отклоняющих систем, измеряемая в вольтах, должна быть больше максимального напря кения Уюзк на СК во время обратного хода Т 158 ЧАСТЬ П. Принципы построения преобразователей 8.2. Эквивалентная схема отклоняющей системы В связи с большой разницей рабочих частот генераторов развертки строчного и кадрового отклонений (частота строчной развертки— 15625 Гц, а частота полей — 50 Гц, те.
примерно в 300 раз) принципы действия и схемы их также различны. Для получения неискаженной формы импульсов с точностью, удовлетворяющей практические инткенерныс расчеты, достаточно воспроизвести 20-ю гармонику сигнала. При этом для строчного генератора верхняя граничная частота спектра сигнала 15625 х 20 = = 300 кГц, а для кадрового —. всего 50 х 20 = 1 кГц. На рис.
8.4,а изображена эквивалентная схема отклоняющей системы. Здесь 1„тк н Ск — соответственно индуктивность, активное сопротивление и ластквнтковая емкость катушек отклонения. Елпсостью Си в схеме кадровой развертки молсно пренебречь, но на строчной частоте паразитная межвитковая емкость может значительно влиять на форму и размах отклоняющего тока и напряжения.
Пренебрегая емкостью С„легко определить, какие управляющие напряжения следует подавать на отклоняющую систему: Й У, = Уь + (1„= 1, — + т„т1 'сй Так как ток, протекающий через катушки, меняется по линейному закону (рис. 8.4,5), то т = 1))Т и, следовательно, У„= (Л„/Т)1+ +т„1()) Т), где Т вЂ” — длительность строки или кадра; 1 — размах тока. Для получения пилообразного тока в отклоняющих катушках необходимо на них подавать напряэкение, содерткащее пилообразную и импульсную составляющие.
б) и„ в) и, а) и, л) Рис. 8.4. Получение пилообразного тока е отклоняющих катушках а — экеиаалентная схема; 6-Л вЂ” форма тока и напряжений отклоняющей системы 159 ГЛАВА В. Развертывающие устройства Когда г„» с>Ь„приложенное напряжение практически соответствует форме протекающего тока и является пилообразным (рис. 8.4,в). При га « о>Ь, напря>кение имеет импульсную форму, так как форма его определяется производнои тока (рнс. 8.4,г).
Если щби и т, соизмеримы, то для получения пилообразного тока в катушках отклонения необходимо подавать напряжение пилообразно- импульсной формы (рис. 8.4,д). Соотношение импульсной и пилообразной составляющих напряжения определяется соотношением значениИ Ьа и Таким образом, всякая система развертки должна включать в себя специальное формирующее устройство для получения управляющего напря>кения требуемой формы. Такое напряжение легко можно было бы получить преобразованием синхронизирующих импульсов. Однако практически в схему развертывающего устройства всегда входит специальный генератор напрялсений импульсной формы (генератор импульсов), которыИ синхронизируется приходящими импульсами.
Такая система более помехоустойчива, и ее работа не зависит от формы и уровня синхронизирующих импульсов. В общем случае всякое развертывающее устройство состоит из генератора импульсов (задающий генератор), каскада формирования управляющего напряжения и выходного каскада. 8.3. Выходной каскад строчной развертки на двустороннем ключе Рассмотрим работу выходного каскада строчной развертки, в которой активным прибором служит ключ К, прерывающий протекание тока через отклоняющую катушку (рис.
8.5,а). Для простоты рассуждений моисно принять сопротивление потерь г„от реального ключа и реальной катушки в цепи выходного каскада равным бесконечно малой величине, т.е. г„= О. В таком случае при замыкании ключа через катушку Ь, потечет ток 1 1ь = — / Воок Ь„У' При значении 1в„„определенного для данной отклоняющей катушки в момент времени 11 (рис. 8.5,6) ключ размьпсается, и в контуре Ь„С возникнут свободные колебания. При идеальном контуре эти колебания будут незатухающими с периодом Тв. Прн этом ток изменяется по кссинусоидальному закону, а напряжение — по ~ инусоидэльному: Фь = 1,аат созщс1; Пь = 5га1ахз1пщ01 На диаграмме токов и напряжениИ отмечены моменты времеви /,, Ь и 1>, фиксирующие максимальную энергию в катушке маг- )бО теАСТЬ П.
Приниипы построения преобразователей б) и а) в) Рис. 8.5. Выходной каскад строчной развертки: а — зкаиваяентная схема; б, в — форма напряжения и тока нитного поля И'ь = 1„,1 )2 и в конденсаторе электрического поля и, =си'д соответственно. При следующем замыкании ключа в момент времени сз перемагниченная катушка с запасенной энергией магнитного поля будет разряжаться на источник питания, у которого внутреннее сопротивление Ва = О. Следовательно, с момента ~з до момента 14 катушка освобождается от запасенной энергии по тому же закону изменения тока, что и до момента ры но в другой полярности.
Момент времени те характеризует перемену в направлении тока, так как катушка снова начинает запасать энергию до очередного выключения ключа в момент )4. Как видно из диаграммы тока, идеализированная схема с ключом способна генерировать пилообразный ток, в среднем не потребляя энергию от источника, так как отрицательная полуволна тока симметрична ее положительной части. Однако необходимо соблюдать определенную синхронизацию в работе ключа (моментти ~ы ~з), обязательную двустороннюю проводимость его и правильность выбора реактивных параметров схемы йы и С. Правильность выбора этих параметров состоит в том, чтобы в контуре полупериод свободных колебаний укладывался в длительность Тз обратного хода строчной развертки, тогда при Т = (1)2)То и То = 2т~/Ь„С Спараметры колебательного контура в схеме развертки будут определяться соотношением Тз = т,/Б„.С.