ВРК — Телевизионный приёмник чёрно-белого изображения (повествование)

Автор: Орлов Геннадий Викторович — Советский выдающийся публицист — Историк СССР (08.11.1965)

Страницы     [01]     [02]

Страна:     СССР.
Город:     Ленинград.
Производство:    Опытные мастерские ВНИИТ
Серия:     20 штук.

Повествование

Телевизионный приёмник чёрно-белого изображения "ВРК" с I-кв 1937 года выпускали опытные мастерские ВНИИТ (Всесоюзный Научно Исследовательский Институт Телевидения).

Первый отечественный эфирный электронный телевизор "ВРК был разработан под руководством А. А. Расплетина ;и В. К. Кенигсона, инженерами  и выпущен в количестве 20 экземпляров по заданию Всесоюзного Радио Комитета. Телевизор на 24 радиолампах и предназначен для приёма опытного Ленинградского телевизионного центра с разложением изображения на 240 строк, где часть телевизоров "ВРК" использовались в качестве контрольных при настройке, испытании и работе ОЛТЦ, который начал регулярные передачи с 01 сентября 1938 года (2 раза в неделю). Была организована демонстрация принципов высококачественного телевидения, первая из которых проведена в сентябре 1937 года в Ленинградском Доме техники для специалистов и прессы. Перед демонстрацией читались лекции о принципах электронного телевидения с последующей демонстрацией кинофильма. Другие телевизоры были установлены во дворцах культуры, дворце пионеров, клубах заводов и фабрик Ленинграда для коллективного просмотра.

Описание блоков телевизионного приёмника ВРК

Ультракоротковолновый приёмник

Радиоприёмное устройство для приёма по радио сигналов высококачественного телевидения представляет собой у.к.в. супергетеродин, работающий в диапазоне от 5 до 8 м.

Приёмник рассчитан на изображение с чёткостью 240 строк.

Чувствительность приёмника равна 200 µV. При таком напряжении на входе приёмника, изображения на кинескопе получается достаточно контрастным. Приём сигналов может производится на диполь и, случае особо благоприятных условий приёма, на обычную наружную или комнатную антенну. Для включения диполя, на входе приёмника имеется специальная катушка L₁, индуктивно связанная с катушкой контура входного полосового фильтра. При приёме на антенну последняя приключается непосредственно к выходному контуру через разделительную ёмкость C₁, осуществлённую в виде несколько витков проволоки, намотанных на монтажный провод, соединяющий самоиндукцию и ёмкость контура.

Катушки самоиндукции контура L₂ и L₂ выполнены в виде спирали из 2-миллиметрового посеребренного провода. При диаметре 20 мм. катушка состоит из 5 витков, намотанных с шагом 4 мм..

В качестве первого детектора и смесительной лампы в схеме работает высокочастотный пентод типа СО-182. При обычном режиме работы этой лампы на месте первого детектора ультракоротковолнового супергетеродина чрезвычайно неустойчива, что объясняется большой склонностью к самовозбуждению (из-за сильных влияний при работе на у.к.в. даже самых малых паразитных ёмкостей и самоиндукции). В рассматриваемом приёмнике стабильная работа и отсутствие генерации обеспечиваются несколько необычном режиме лампы.

Как видно из прилагаемой принципиальной схемы у.к.в. приёмника (ВРК) экранная сетка имеет нулевой потенциал. При этом крутизна лампы сильно уменьшается, и следовательно, отпадает опасность самовозбуждения каскада.

Получение промежуточной частоты  в приёмнике  достигается применением отдельного гетеродина, функции которого выполняет лампа СО-118. Гетеродин работает по схеме обычной «трёхточки». Катушка самоиндукции гетеродина L₅ выполнена аналогично катушке контура входного полосового фильтра, но имеет 8 витков. Изменение величины обратной связи достигается передвижением щипка, подводящего питания к аноду.

Смещение частоты гетеродина с частотой принимаемой станции осуществляется по схеме так называемой «катодной модуляции», при помощи самоиндукции L₄ в цепи катода первого детектора, индуктивно связанной с контуром гетеродина.

Усиление промежуточной частоты

Как известно, при приёме изображений с большим числом элементов разложения наивысшая частота модуляции подсчитывается по формуле:

Где: 

• К — коэфициент формы кадра,
• Z — число строк,
• N — число кадров в секунду.

Для 240 строк при обычных нормах F _{mod.  m}^,_{x = =} 865 кц/сек. Пропускание такое такой полосы частот может быть обеспечено только применением усилителя промежуточной частоты  на полосовых фильтрах или апериодического усилителя.

Наивысшая частота, пропускаемая апериодическим усилителем промежуточной частоты т. е. промежуточная частота супергетеродина, выбрана в два раза выше наивысшей частоты модуляции и равна примерно 1,7 Мц\сек. При таком соотношении частот полная фильтрация несущей, т. е. промежуточный, частоты  не представляется возможной. Однако наличие на сетке кинескопа промежуточной частоты не влияет на качество изображения и проявляется только в малозаметном дроблении строк. С целью увеличения усиления каскада усилитель промежуточной частоты пропускает всего одну боковую полосу частот модуляции. Отсутствие частотных и фазовых искажений при усилении нужной полосы достигается применением корректированной схемы апериодического усилителя.

В аноды ламп усилителя включена специальная корректированная нагрузка, выполненная в виде самоиндукции, намотанной из проволоки с большим удельным сопротивлением (R₃, R₇, R₁₀, R₁₈, R₂₀, R₂₃, - как видно из прилагаемой принципиальной схемы у.к.в. приёмника). Весь усилитель промежуточной частоты, как видно из схемы, состоит из пяти апериодических каскадов на лампах СО-1182, соединённые в параллель. Общее усиление приёмника до сетки второго детектора — 10⁵. Регулировка усиления приёмника производится изменением смещения лампы усилителя промежуточной частоты при помощи потенциометра R₃₀, включённого в цепь общего минуса. В качестве второго детектора используется низкочастотный пентод СО-187, работающий при отрицательном смещение — 20 V. При этом рабочая точка отодвинута на наиболее параболический участок характеристики, где детектирование получается чрезвычайно эффективным, Такой режим позволяет подводить к сетке второго детектора достаточно большое напряжение и получать необходимое для модуляции электронно-лучевой трубки напряжение непосредственно после детектирования, без последующего усиления по низкой частоте.

Данные конденсаторов и сопротивлений как видно из прилагаемой принципиальной схемы у.к.в. приёмника следующее:

Конструктивное оформление у.к.в. приёмника

При конструировании приёмника основное внимание было обращено на целесообразное расположение на схемы элементов с точки зрения уменьшение ёмкости монтажа и отсутствия влияния одного каскада на другой.

С этой целью все каскады расположены таким образом, чтобы анод лампы предыдущего каскада был возможно ближе к сетке лампы последующего каскада. Отдельные каскады разделены между собой металлическими перегородками-экранами, предохраняющими от взаимных наводок. Ламповые панели утоплены в глубь шасси в металлических стаканчиках, благодаря чему над поверхностью передней стенки приёмника выступает лишь небольшая часть лампы, покрытая экраном.

У.к.в. приёмник (ВРК). Экраны ламп сняты.

Такое расположение ламп позволило упростить конструкцию съёмных экранов на лампы и уменьшить ёмкость монтажа за счёт расположения анодных корректирующих сопротивлений в непосредственной близости к анодам ламп.

На передней стенке приёмника выведены оси сдвоенного блока переменных конденсаторов входного полосового фильтра и конденсатора контурного гетеродина. При помощи гибкого шарнирного сцепления и удлинительных осей конденсаторы соединяются с верньерами на передней стенке шкафа. На верхней стенке шасси укреплён потенциометр смещения первой лампы усилителя промежуточной частоты, служащий для регулировки общего усиления приёмника. 

Как видно на изображении у.к.в. приёмника (ВРК) со снятой крышкой в низу расположение основных деталей на нижней стороне шасси. 

Электронно-лучевая трубка

Электронно-лучевая трубка (кинескоп) представляет собою вакуумный баллон, в узкой части которого расположена система электродов, так называемый электронный прожектор. Вырванные из катода электроны под влиянием высокого напряжения, приложенного между катодом и вторым анодом, приобретают большую скорость и под воздействием электрических полей электродов С₂, А₁, А₂, собираются в тонкий луч, ударяющий в экран, покрытый люминесцирующим веществом.

Яркость сечения экрана мы можем менять, изменяя ток электронного пучка при помощи так называемого контрольного электрода С₁, играющего туже роль, что и сетка в обычной электронной лампе. На контрольный электрод подаётся некоторое постоянное отрицательное напряжение, от величины которого зависит средняя яркость свечения экрана. Кроме того к контрольному электроду подводится переменное напряжение, изменяющее яркость свечение экрана в такт с приходящими сигналами телевидения.
Цвет сечения экрана зависит от его химического состава. В конце 1930 годов имеются кинескопы с зелёными, жёлтыми и белым свечением. В данных телевизорах употребляются кинескопы с жёлтым свечением экрана. Для получения изображения на экране кинескопа необходимо создать светящийся четырёх угольник, состоящий из ряда параллельных линий, аналогичный прочерчиваемому на мозаике  иконоскопа. Такой четырёх угольник называется растром. Для получения его необходимо заставить луч в кинескопе двигать по определённому пути.

В наших телевизионных приёмниках конца 1930-х годов применён электромагнитный способ отклонения электронного луча, причём отклоняющие катушки, — а их две пары: одна для отклонения луча по вертикали, другая — по горизонтали, — помещены в стальной цилиндр, сквозь который пропускается шейка кинескопа. Питание кинескопа производится от специальных выпрямителей, дающих напряжение: 6000 V — для питания второго анода, причём изменением последнего напряжения осуществляется фокусировка пятна кинескопа. Отрицательное напряжение на контрольный электрод берётся от выпрямителя, питающего развёртку. 

По ряду соображений, принят следующий порядок анализа и синтеза изображения:

электронный луч в кинескопе и иконоскопе начинает своё движение с верхнего левого угла изображения, двигаясь слева направо с равномерной скоростью, прочерчивает строку и затем возвращается в начальное положение, причём время возврата—обратный ход—составляет 8—10% от времени движения слева направо прямого хода. Горизонтальное отклоняющее поле создаётся схемой строк. В то же самое время, под влиянием вертикально отклоняющих катушек, электронный луч смещается несколько вниз, и вторая строчка располагается ниже первой, третья ниже второй, четвёртая ниже третий и так далее. После того, как будет прочерчено нужное количество строк, вертикально отклоняющее поле возвращает луч в исходное положение, причём время обратного хода составляет 5—8% от времени прямого хода. Вертикально отклоняющее поле создаётся схемой кадров.

Если мы имеем изображение, состоящие из Z строк, то частота тока в горизонтально отклоняющих катушках, т. е. частота колебаний, генерируемых схемой строк будет:

F_c=Z · n,

Где:

• Z—число строк,
• n—число кадров.

Частота схемы кадров F_k=n—числу кадров. принимая во внимание совершенно независимую работу обеих систем, на растр, состоящий из параллельных линий, будут накладываться линии, пересекающие растр наискось. 

Это происходит потому, что во время обратного хода кадров схема строк продолжает работать и 5% от количества строк, уложившихся во время прямого хода кадра, будут развёрнуты в обратном направлении и пересекут растр. Эти линии носят название - линии обратного хода кадра, и при приёме изображения уничтожаются, так же как и линия обратного хода строк, при помощи подачи синхронного сигнала  на контрольный электрод кинескопа. 

Для получения вышеуказанного движения электронного луча необходимо в отклоняющих катушках создать ток пилообразной формы.

Наиболее простой способ получение такого тока—применение тиратронной схемы с последующим усилением даваемого ею напряжения, но эти схемы обладают рядом недостатков и поэтому в нашем телевизоре применены более совершенные схемы на обычных электронных лампах, представляющие собой соединение специального генератора с сильной обратной связью—блокинг-генератора с разрядной лампой и усилителем.

Как видно из схемы блокинг-генератора (ТП ВРК) состоит из трансформатора, обмотки которого включены в анодную и сеточные сети триода, и гридлика С₁ R₁ в цепа сетки. В момент возникновения колебаний обкладка конденсатора С₁, соединённая с сеткой лампы, заряжается отрицательно, лампа Л₁ запирается и конденсатор начинает разряжаться через сопротивление R₁. Как только напряжение на конденсаторе С₁ достигнет некоторого, всё ещё отрицательного потенциала, лампа Л₁ открывается и снова возникает колебательный процесс.

Форма колебаний в цепи сетки триода показана форма напряжения на сетке лампы в схеме блокинг-генератора. Частота колебательного процесса во время Т₂ зависит в основном от данных трансформатора, режима лампы и т. д. и для данной схемы является постоянной, тогда ка период Т₁ мы можем менять, изменяя величину сопротивления R₁. 

Как уже сказано выше, сетка лампы Л₁ до возникновения колебаний всегда отрицательна и потенциал её не менее 10—15 V н, так ка сетка лампы Л₂ связана с ней гальванически, её потенциал одинаков с потенциалом лампы Л₁.

Из характеристик разрядной лампы видно, что при таком отрицательном потенциале лампа Л₂ заперта и, следовательно конденсатор С₂ будет заряжаться через сопротивление R₂ до тех пор, в блокинг-генераторе возникает импульс анодного тока и на сетках ламп Л₁ и Л₂ будет большое положительное напряжение. В анодной цепи лампы Л₂ возникает ток и конденсатор С₂ быстро через неё разрядится. Потом снова произойдёт заряд и так далее. Форма напряжения на конденсаторе С₂ будет пилообразной, причём период колебаний напряжения на конденсаторе будет меняться с изменением величины сопротивления R₁, тогда как R₂ влияет только на амплитуду колебаний.

Точка N на схеме блокинг-генератора (ТП ВРК) присоединяется к сетке усилительного каскада, в анодную цепь которого включены отклоняющие катушки. Блокинг-генератор схемы строк и блокинг-генератор схемы кадров отличаются данными трансформаторов и величинами С₂,  R₁,   С₂ и R₂. Так как форма тока в отклоняющих катушках должна быть пилообразной, то для правильного её воспроизведения необходимо усилить, кроме основной частоты, ещё и гармоники, примерно до 10—15-й. 

Для 240 строк основная частота строк будет равна 6000 пер/сек, а соответственно 10-я гармоника — 60000 пер/сек. Для получения хорошей пилообразной формы тока в схеме развёртки строк необходимо применить коррекцию, подбирая соответствующие величины дросселей выходного трансформатора и отклоняющих катушек, а также идти на значительное увеличение мощности выходного каскада. В данном телевизоре в выходном каскаде развёртки строк работают 2 пентода СО-187, включённые в параллель, причём цепи отклоняющих катушек ток достигает значений 0,3—0,6 ампер. Частота смены кадров равна 25. Получение хорошей пилообразной формы отклоняющего тока в схеме кадров представляется более лёгким и выходной каскад этой схемы собран на одном пентоде СО-122, причём отклоняющие катушки кадров имеют значительно больше витков, чем катушки строк.

Разделительные каскады

Как уже было сказано выше, от  передатчика к месту приёма приходят телесигналы, представляющие смесь видеосигналов с сигналами синхронизации, Видеосигнал должен приходить на контрольный электрод кинескопа позитивом, то есть увеличение яркости на мозаике иноноскопа должно соответствовать увеличению напряжению на контрольном электроде кинескопа, а синхронные сигналы—негативом, то есть подача синхронного сигнала на контрольный электрод должна гасить электронный луч. Поэтому число каскадов видеоусилителя или способ детектирования при отсутствии усиления по видео-частоте, должен быть выбран в радиоприёмнике соответственно вышеуказанному условию.

Для устойчивой синхронизации изображения необходимо из телесигнала выделить синхронные импульсы и подать их на соответствующие блокинг-генераторы.

В нашем телевизоре ВРК, как видно из блок схемы скелетной телевизионной части, телесигналы подаются на контрольный электрод кинескопа и одновременно на сетки разделительных каскадов. Для отделения синхронизационных сигналов использована амплитудная селекция.

Лампа для выделения сигналов синхронизации имеет в цепи сетки последовательно включённое сопротивление R₁ и работает при положительном потенциале на сетке.

На графическом пояснение работы схемы, для выделения сигналов синхронизации изображена характеристика этой лампы при наличии R₁ в цепи сетки. Как видим, при наличии токов сетки анодная характеристика становится горизонтальной. Когда в цепи сетки течёт ток, на сопротивлении R₁ падает значительная часть приложенного напряжения V_g, а как видна из графического пояснение работы схемы, для выделения сигналов синхронизации, видеосигнал как раз лежит в области сеточного тока и поэтому не проходит в анодную цепь лампы; синхронный же сигнал, компенсируя положительный потенциал на сетке лампы выходит из области сеточного тока и следовательно, в анодной цепи лампы будут только сигналы синхронизации. По такой схеме выполнен разделительный каскад для схемы кадров. Схема выделения строчного сигнала выполнена несколько иначе, в ней используется верхний загиб характеристики анодного тока, причём для частотного разделения строчного и кадрового сигнала величины С_g  R_g подобраны с расчётом срезания всех низких частот. Подавая синхронные импульсы вместе с видеосигналами на контрольный электрод кинескопа, мы гасим линии обратного хода, как это было уже указано выше.

Для полного уничтожения линий обратного хода необходимо иметь достаточную длительность синхронных импульсов. Обычно на передатчике синхронный импульс, длительность которого составляет примерно 30—40% от длительности обратного хода луча соответствующих схем, накладывается на так называемый бланкинг-сигнал, который служит как бы постаментом для синхронного импульса и длительность которого вполне достаточна для гашения линий обратного хода в растре телевизора. Применение блакинг-сигнала увеличивает устойчивость передачи и делает возможным передачу частот, соответствующих изменению средней освещённости изображения.

Страницы     [01]     [02]