Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Поскольку в ГЛАВА 8. Развертывающие устройства 179 старых ламповых телевизорах доля мощности кадрового генератора составляла очень малую часть от общей мощности телевизора из-за неэф<)>ективной ламповоИ строчноИ развертки и накальных цепей телевизора, не было стимулов бороться за вьюокиИ КПД кадрового генератора. Кроме того, для тех схем еще прнменялнсь многовитковые седлообразные отклоняющие систе>аы, в которых активная составляющая катушек была значительна. Трансформаторное подключение катушки к выходной лампе, работающеИ в режиме класса А, позволяло получить хорошее согласование относительно большого тока отклонения и малого тока эмиссии катода выходной лампы.
Проблема относительно быстрого переключения тока во время обратного хода в таких каскадах решалась за счет свободного колебательного процесса, возникающего на переломе тока в индуктивпости катушки и трансформатора, подключенных к выходному генератору (тетроду, пентоду) с высоким внутренним сопротивлением В, ) 1/2~/Х/СС, где Х и С вЂ” соответственно эквивалентные индуктивность и емкость схемы выходного каскада. Развитие транзисторной техники и переход на интегральные технологии привели к необходимости использовать в современных телевизорах наиболее экономичные и технологичные выходные каскады кадровой развертки. Таковыми, как известно из усилительной техники, являются двухтактные бестрансформаторные каскады. В них при наличии большого выбора современных подходящих по току коллектора транзисторов достигается по мощности КПД = 50 % в режиме класса А и КПД вЂ” 78,5 % в режиме класса В для идеальной схемы.
В связи с тем, что современные кадровые катушки отклоняющих систем вследствие тороидального оформления имеют малое число витков, в выходном каскаде требуется развивать значительные токи отклонения. Поэтому подавляющее число бестрансформаторных каскадов кадровой развертки современных телевизоров для повышения экономичности выполняется по двухтактноИ схеме в режиме класса В, либо близком к нему — класса АВ.
В генераторах кадровой развертки, как следует из з 8.2, полезной частью переменного напрягкения, приложенного к катушке, является только активная (пилообразная) составляющая 1>п. Дополнительная импульсная составляющая Уш необходимая для формирования отклоняющего тока обратного хода, к сожалению, требует увеличення общего напряясения питания выходного каскада и, следовательно, приводит к уменьшению КПД. В этом состоит отличие двухтактных кадровых генераторов разверток, работающих на реактивную нагрузку (В„, В.,), от двухтактных аналогичных усилителей звуковой частоты, нагруженных на активное сопротивление звуковоИ катушки и работающих с симметричным по форме акустическим сигналом.
Для обобщенной схемы выходного бестрансформаторного каскада напряжение источника питания, необходимого для функциониро- !86 с1АСТЫ1. Принципы построения преобразователей о/2 о б! а) Рнс. 8.16. Обобщенная схема выходного каскада кадровой разверт- ки: а — принципиальная схема; б — форма напряжений и токов вания схемы, складывается из составляющих (рис.
8.1б,а, б): Е = 2Ур + Уь + 2У„„ где Уя = (1 /2)11 — амплитуда пилообразного напряжения на катушках; Уь = Ь 1 /Т, — размах импульсов напряжения обратного хода на КК; У„, — допустимое остаточное напряжение Укэ. Из этого равенства следует, что для обеспечения необходимой длительности Т,„ обратного хода развертки по кадру необходимо определенное значение Е; Ек1к Š— (2Уя + 2У„,) Однако и КПД каскада, как известно, определяется из выражения Р Уз /В й=== Ро Е1в где Р— мощность, выделяемая в нагрузке; Рп — — Е1о — мощность потребления от источника; 1в — суммарный ток от тока смещения транзисторов и тока УТ1. Поэтому чем меньшая требуется длительность обратного хода н токе отклонения при заданных параметрах отклоняющей системы 1.к, К„тем большее значение напряжения следует выбирать для источника питания Е и тем самым уменьшать КПД каскада.
Как видно нз схемы, верхний транзистор т'Т1, открытый во время обратногп хода развертки, рассеивает значительно большую мощность, чем пп хний, через который происходит разряд конденсатора С за время нторой половины пряллого хода развертки. Эта несимметрия загрузки транзисторов выходного каскада тем больше, чем больше постоянная времени катушек т = Ь,/й„те. чем больше импульсная составляющая Уь на катушках. 181 ГЛАВА б. Развертывающие устройства ь ьи Ч б1 в! Рис. 8.17. Выходной каскад кадровой развертки: а — двухтактный каскад с дополнительной симметрией; б — выходной каскад с последовательным управлением, з — выходной каскад на составных транзисторах с параллельным возбуждением Из этих рассуждений следует, что КПД каскада можно увеличить уменьшением напряжения питания Е при уменьшении постоянной времени катушек.
В современных кадровых катушках отклоняющих систем ЦТ удалось добиться постоянной времени т = 1 мс. При этом существенно выравнивается загрузка по мощности выходных каскадов. Тем не менее соотношение мощностей на открытом и закрытом во время обратного хода транзисторах не опускается до кратности, меньшей 2...3. Общие требования к выбору транзисторов по допустимым коллекторным токам и напряжениям, статическим коэффициентам усиления дзы, рассеиваемой мощности, линейности вольт-амперных входных и выходных характеристик, частотным характеристикам остаются такими же, как и в аналогичных схемах звукоусилительной техники.
Существенным различием лишь является необходимость учета несимметрии работы каскада из-за присутствия индуктивности в нагрузке, в общем случае понижающей КПД бестрансформаторного двухтактного каскада вследствие завышенного значения напряжения питания Е. Применяемые в современных телевизорах двухтактные бестрансформаторные схемы отличаются довольно большим разнообразием как по способу возбуждения, так и исполнению выходной цепи. Наиболее характерные из них приведены на рис. 8.17. Представленный на рис.
8.17,а выходной каскад с дополнительной симметрией имеет парные (комплиментарные) транзисторы, обладающие идентичными характеристиками, но разным типом проводимости. Как правило, такие транзисторы включаются по схеме с общим коллектором, обеспечивая глубокую отрицательную обратную связь и тем самым стабильность. Высокая линейность передачи ЧАСТЫ1. Принципы построения преобразователей псобу>кдающего импульсно-пилообразного напря>кения в цепи эмитп рои каскада обусловлена разносом входных характеристик эмиттгрных выходных повторителей за счет смещающего термокомпенсирующего диода в базовых цепях.
Тем самым нсключается начальный участок квадратичной характеристики входного тока транзисторов, а сами транзисторы при этом работают в режиме АВ. Возбуждение осуществляется по параллельной схеме от общего источника. На рис. 8.17.,б представлен выходной двухтактный каскад кадровой развертки, работающий в режиме АВ, с однотипными выходными транзисторами и последовательным возбу>кдением. Характерной особенностью его работы является то, что транзистор УТЗ (ведолюе плечо) работает толы о в первую половину прямого хода, возбуждаясь от коллекторного напряжения транзистора УТ2 и пропуская ток заряда конденсатора С1 через катушку Ь,.
В другую половину прямого хода конденсатор С1 (при запертом УТЗ) разряжается через диод УЬ>1 и работающий в классе А транзистор УТ2 и катушку отклонения Ь„. Схема эффективна и экономична, потому что, несмотря на различный характер работы транзисторов УТЗ и >гТ2, ее общий режим работы соответствует классу АВ. Действительно, транзистор УТ2 нагружается большим током во вторую половину прямого хода во время разряда конденсатора С1 и сравнительно малым током базы транзистора УТЗ для его открывания в первой половине. Таким образом, обеспечивается двухтактность работы выходной цепи. Наконец, на рис 8.17,в представлена известная в звукотехнике и характерная для портативных телевизоров черно-белого изображения схема выходного двухтактного каскада на однотипных транзисторах, сопряженная с двухтактным усилителем на разнополярных транзисторах.
14ак известно из теории усилительных устройств, эквивалентные характеристики верхнего и нижнего плечей, состоящих из пар НТ2, УТ4 и УТЗ, УТ5, обладают высокой идентичностью, поэтому принято считать эту схему от входа Ъ'Т2, Ъ'ТЗ аналогичной рассмотренной схеме рис. 8.17,а, но превосходящей ее по входной чувствительности вследствие усилительных транзисторов УТ2, УТЗ. Возбуягдение так ке осуществляется по параллельной схеме (от одного источника УТ1). Повышение эффективности выходного каскада.
Увеличение 1'ПД выходного каскада с бестрансформаторным выходом напрямую связано с уменыпением бесполезных потерь, обусловленных шпьипеиием напршкення источника питания Е из-за присутствия в хго ушке значительной реактивности, которая проявляется на обратном ходу развертки. Величина этого напряжения Е = 25>н + 7>'ь -ь 25>„,. Вели каким-либо схемным решением возможно уменьшить или и~ и ипшить из равенства составляющую 17ь, то значительная часп, 183 ГЛАВА 8.
Развертывающие устройства сг„, о с1 ак о 61 Рис. 8.18. Схема выходного каскада с отключением питания напряжения источника (при малых Ь'.с.) будет затрачиваться только на получение необходимого тока отклонения в катушках, в пределе достигая равенства Е = 7к17к + 2('ст Очевидно, что КПД при этом будет максимальным. Рассмотрим приведенную на рис. 8.18 схему, использующую принцип свободных колебаниИ в отклоняющей катушке, отключенной во время обратного хода развертки от выходной цепи при помощи диода (27]. Как следует из рис. 8.18,а, выходной каскад, выполненный по известной схеме рис. 8.17,а, отличается от нее тем, что соединен с источником питания через прямосмещенныИ диод Ч02, а выход генератора через конденсатор СЗ подключен к поделенной нагрузке К2, К1 предвыходного возбуждающего усилителя на транзисторе Ъ'Т1.
При указанных на рис. 8.18,а полярностях сигнала на электродах устройство работает следующим образом. Когда в конце прямого хода транзистор 1гТЗ начинает закрываться в соответствии с управляющим напряжением на его базе, катушка Ь, развивает ЭДС самоиндукции (рис. 8.18,б), препятствуя уменьшению тока во время обратного хода. Эта ЭДС положительноИ полярности через конденсатор связи СЗ как усугубляющий фактор вместе с отпирающим напрян ением от предвыходного усилителя Ъ Т1 быстро вводит трангнстор 1гТ2 в насыщение, уравнивая напряжение на его коллекторе с растущим напряжением самоиндукции на катушке. После достижения ЭДС величвны, равноИ напряжению источника Е и более, диод 1гП2 оказывается запертым; ниясниИ транзистор 1гТЗ так>не заперт шкпожнтсльноИ полуволной' напряжения.
В результате катушка Ь, и ~ ы кость С2 через насыщенный (заагкнуттнИ) транзистор образуют по- ~ лплоппмльныИ колебательныИ контур. При правильно выбранноИ 184 ЧАСТЬ П. Принципы построения преобразователей с ~ыя Е/2 иа„ в1 б) Рис. 8.19. Схема выходного каскада с удвоением питания емкости С2 вследствие накопленной энергии магнитного поля в катушке к концу прямого хода в контуре возникнут свободные колебания, за счет которых в первой половине обратного хода ток в катушке достигнет некоторого положительного значения из-за значительного затухания колебаний (шунтирование транзисторами Ъ'Т2, УТЗ и цепью обратной связи) меньшего, чем необходимый ток отклонения в кадровой катушке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
