ко различаются линии в районе цифры 550, то это значит, что картинка имеет четкость, какая была бы при разделении растра на 550 строк. А если различаются линии в районе цифры 625, то, значит, картинка передается с максимально возможной четкостью. Практически максимальную четкость увидеть никогда не удается — либо на самом передатчике, либо в приемнике, в его усилителях, резонансных фильтрах или в антенне самые высшие частоты телевизионного сигнала заваливаются, и это, конечно, приводит к снижению четкости (Р-149;3).
Т-257. Телевизионные передачи могут вестись только на ультракоротких волнах. В нашей системе передачи изображения передающая трубка и приемная пока связаны проводами (Р-147;4). По этим проводам идет то, что мы называем видеосигналом, — меняющийся ток (напряжение) с очень широким спектром, от постоянной составляющей до примерно 6 МГц. Такую систему можно сравнить с передачей электрической копии звука по телефонным проводам (Т-111). А чтобы передавать телевидение без проводов, нужен еще канал радиосвязи — передатчик с антенной, излучающей радиоволны, и приемник, улавливающий эти радиоволны и вновь превращающий их в электрический сигнал (Т-205).
Когда передавался звук, то высокочастотный ток в радиопередатчике модулировался звуковым сигналом, модулировался низкочастотным током, а в приемнике детектор выделял этот низкочастотный ток. Те же самые операции нужно проделать и с электрической копией картинки, с видеосигналом, который появляется на выходе передающей телевизионной трубки (Р-148;3). Но есть большая разница между передачей по радио звукового и телевизионного сигнала, причем прежде всего разница количественная: спектр видеосигнала в несколько тысяч раз шире, чем спектр звукового сигнала. Для нормальной модуляции нужно, чтобы несущая частота радиопередатчика была бы по крайней мере в несколько раз выше, чем максимальная модулирующая частота. Это значит, что для передачи видеосигнала, наибольшая частота которого, как мы только что подсчитали, 6 МГц, нужен передатчик с несущей частотой в несколько десятков мегагерц, то есть передатчик, работающий на ультракоротких волнах (Т-208).
Если бы при передаче изображения, как это было при передаче звука, излучались обе боковые полосы частот (Т-207), то каждый телевизионный передатчик занимал бы в эфире полосу частот больше 12 МГц, столько же, сколько понадобилось бы для 1200 радиотелефонных передатчиков. Чтобы уменьшить полосу частот, занимаемую телепередатчиком, одну из его боковых полос в антенну не пускают, и в эфир излучается только одна боковая полоса частот. При этом, кстати, не только по частотной шкале размещается в два раза большее число передатчиков, но еще и упрощается телевизионный приемник, или, как мы все его называем, телевизор. Одновременно с видеосигналом на близкой к нему частоте передается звуковое сопровождение (Р-148;6), причем для улучшения качества звука — с частотной модуляцией (Т-205).
Для телевизионных передач сначала было выделено 12 частотных каналов в диапазоне метровых волн (Р-148;5), а затем к ним добавили еще 60 каналов в диапазоне дециметровых волн. Из-за особенностей распространения ультракоротких волн (Т-208) телевизионные передачи можно принимать только на расстоянии прямой видимости или немного дальше. Чтобы расширить зону уверенного приема, передающую антенну стараются поднять повыше, но даже антенны, установленные на верхушке высочайшей Останкинской телевизионной башни, создают зону уверенного приема радиусом до 120–150 км. Передача телевизионных программ на большие расстояния ведется по радиорелейным или кабельным линиям или через искусственные спутники Земли (Р-121;4); их антенны подняты уже настолько высоко, что перебрасывают ультракороткие волны на многие тысячи километров.
Между прочим, в том, что ультракороткие волны распространяются только на сравнительно небольшие расстояния, кроме недостатков, есть одно важное достоинство — удаленные телепередатчики могут работать на одних и тех же частотах, не мешая друг другу. Поэтому в разных городах страны совершенно разные программы передаются на одних и тех же телевизионных каналах, и двенадцати каналов хватает для многих сотен телепередатчиков.
Т-258. Основные узлы телевизора — преобразователь частоты с переключением каналов, усилитель ПЧ, детекторы звука и изображения, видеоусилитель, усилитель НЧ, генераторы строчной и кадровой развертки, системы синхронизации и питания. Когда-то телевизионные приемники строились по разным схемам, были и приемники прямого усиления, и сдвоенные супергетеродины с двумя самостоятельными каналами промежуточной частоты — для звукового сигнала и сигнала изображения. Все современные телевизоры строятся по так называемой схеме одноканального приема, которая очень упрощенно показана на Р-149.
Р-149
Первый каскад телевизора — усилитель ВЧ, второй — преобразователь частоты. Оба каскада находятся в едином блоке, переключателе телевизионных каналов ПТК (некоторые его образцы назывались переключателем телевизионных программ ПТП).
В первых двух каскадах одновременно включены два колебательных контура — одни из них настроен на частоту сигнала и. как всегда, ослабляет возможную зеркальную помеху (Т-223), второй — контур гетеродина. Поскольку каждый телевизор рассчитан на прием всех 12 каналов, то в ПTK имеется 12 пар контуров, по 2 контура (входной и гетеродинный) на каждый канал (Р-149;2). Переключатель подсоединяет к схеме одну из этих пар, и таким образом осуществляет переход с одного канала на другой. Все контуры еще на заводе настроены на нужные частоты, но частоту гетеродина можно менять в небольших пределах конденсатором точной настройки.
В последние годы вместо ПТК или ПТП используют, как их называют, селекторы каналов — СКМ (метровый диапазон) и СКД (дециметровый диапазон). В типичном селекторе каналов шесть пар катушек, четыре метрового диапазона и две дециметрового. В каждой паре катушек одна входит во входной контур, вторая — в контур гетеродина. Причем у каждой пары катушек свои элементы плавной настройки — варикапы, полупроводниковые диоды, специально предназначенные на роль конденсаторов переменной емкости.
Емкость варикапа изменяется при изменении подводимого к нему постоянного напряжения. Для каждой пары контуров имеется свой потенциометр, с помощью которого меняют напряжение на варикапах, меняют настройку контуров. Владелец телевизора предварительно настраивает контуры в каждом из шести каналов селектора на те телевизионные каналы, которые принимаются в данном районе. После этого для перехода с одной программы на другую достаточно просто переключить уже настроенную пару контуров, что делается легким нажатием кнопки.
После преобразователя в телевизоре, как и в приемнике, получается сигнал промежуточной частоты (Т-219), причем в телевизоре частота эта весьма высокая — 38 МГц (несущая), — а усилитель ПЧ пропускает очень широкую полосу частот — около 7 МГц. В этой полосе оказываются и видеосигнал, и звуковой сигнал, каждый, разумеется, со своим участком спектра промежуточной частоты. После усилителя ПЧ весь сигнал промежуточной частоты целиком поступает на нормальный амплитудный детектор (видеодетектор).
Здесь из высокочастотного модулированного сигнала выделяется сам видеосигнал — копия того самого меняющегося тока, который появлялся на нагрузке иконоскопа и в котором поэтому зашифрована информация о всех элементах картинки. Эта электрическая копия картинки подается на видеоусилитель, а с него прямо на управляющий электрод УЭ кинескопа или на катод (при заземленном УЭ). С этого командного пункта видеосигнал управляет током электронного луча и меняет яркость свечения различных точек люминофорного экрана, по мере того, как электронный луч движется по этому экрану.
Что же касается звука, то для него прием идет по схеме с двойным преобразованием частоты (Т-226) — вторым преобразователем здесь по совместительству работает сам видеодетектор, в нем рождается сигнал второй промежуточной частоты звука (6.5 МГц). Причем он появляется как бы сам собой, без какого-либо вспомогательного генератора, без гетеродина, который мы привыкли видеть в любом преобразователе частоты. Роль гетеродина в данном случае берет на себя несущая частота сигнала изображения: именно она вместе с самим сигналом, носителем звука, создает вторую разностную частоту. вторую промежуточную частоту звука. С помощью фильтров ее отделяют от видеосигнала, направляют в дополнительный усилитель ПЧ (его называют усилителем ПЧ звука, сокращенно УПЧЗ. в отличие от основного усилителя промежуточной частоты, который называют усилителем ПЧ изображения, УПЧИ), затем на частотный детектор (Т-206), усилитель НЧ и громкоговоритель.
На упрощенной схеме телевизора имеется еще несколько узлов, о которых даже в рамках нашего ультракороткого рассказа нужно обязательно сказать несколько слов. Это прежде всего генераторы развертки, которые дают пилообразные напряжения каждый своей частоты — кадровый (ГК) 50 Гц, строчный (ГС) 15–25 Гц. Через отклоняющие обмотки современных больших кинескопов нужно пропускать значительный ток, обычно несколько ампер. И мощность в отклоняющих обмотках потребляется тоже немалая — в кадровой около ватта, а в строчной 15–20 ватт. Поэтому каждый блок развертки содержит два каскада — собственно генератор (мультивибратор или чаще блокинг-генератор) и усилитель на сравнительно мощной лампе или мощном транзисторе.
От усилителя строчной развертки требуется некоторая дополнительная мощность — он по совместительству используется еще и для получения высокого напряжения, которое подается на второй анод кинескопа (Т-254).
Получить необходимые для кинескопа 12–20 тысяч вольт можно, конечно, и с помощью обычного трансформатора, но при этом нужна вторичная (повышающая) обмотка из десятков тысяч витков (в некоторых первых телевизорах был такой высоковольтный трансформатор, очень громоздкий и тяжелый). Достоинства использования строчной развертки для получения высокого напряжения станут понятными, если вспомнить, что э.д.с., которая находится в катушке в результате электромагнитной индукции, зависит от скорости изменения — именно от скорости изменения! — тока в катушке (