Т = 58; Т = 59). А в этом отношении строчную развертку можно считать рекордсменом телевизора: во время обратного хода луча, для того чтобы после очередной строки быстро переместить луч в обратную сторону с одного конца экрана до другого (Т-253), ток в катушках горизонтального отклонения приходится менять в больших пределах и с огромной скоростью. И такой быстро меняющийся ток даже в катушке со сравнительно небольшим числом витков может навести огромное напряжение.
В усилителе строчной развертки имеется выходной трансформатор (трансформатор выходной строчный, сокращенно ТВС), с одной из его обмоток пилообразное напряжение подводится к отклоняющим катушкам. В строчном трансформаторе есть повышающая обмотка, с которой напряжение подается на выпрямитель (иногда высоковольтный электровакуумный диод, кенотрон, Т-281), а с него через фильтр на второй анод кинескопа. Именно благодаря высокой скорости изменения тока во время обратного хода, на этой повышающей обмотке, имеющей всего несколько сот витков, получается напряжение в полтора — два десятка киловольт, и сам строчный трансформатор представляет собой сравнительно небольшую деталь.
Как бы точно мы ни подгоняли частоту генераторов кадровой и строчной развертки, она будет в какой-то степени меняться в процессе работы телевизора. Например, из-за прогрева деталей или из-за небольшого изменения питающих напряжений. И при этом уже никак не получится согласованная развертка, согласованное движение лучей в передающей трубке (иконоскоп) и приемной (кинескоп). А без такой согласованной, синхронной и синфазной развертки вообще не может быть устойчивого изображения: если чуть изменится частота кадров, то картинка поползет вверх или вниз, а если частота строк — на экране вообще будет невообразимая путаница (Р-149;7).
Чтобы электронный луч в кинескопе двигался в такт с лучом в передающей трубке, в телевизионный сигнал подмешивают импульсы синхронизации— кадровые и строчные (Р-148;3,4). В телевизоре эти импульсы выделяют и направляют к генераторам развертки. Синхронизирующие импульсы навязывают генераторам свой ритм, и именно таким образом достигается идеальное согласование разверток изображения на передатчике и в приемнике.
В выделении и использовании синхроимпульсов есть масса важных и интересных тонкостей. Вот лишь три из них. Первая: чтобы синхронизирующие импульсы не попадали на экран, не портили изображения, их спаривают с гасящими импульсами, которые вводятся в видеосигнал на момент обратного хода луча и с помощью которых гасится электронный луч (уровень гасящих импульсов выше уровня черного; они попросту запирают кинескоп, прерывают электронный луч на время его обратного хода). Вторая: чтобы за время кадрового синхронизирующего импульса не сбилась частота генератора строчной развертки, в кадровый синхроимпульс врезают несколько строчных. И третья: именно строгая последовательность синхроимпульсов обеспечивает точное попадание на свои места строчек четных и нечетных полукадров.
На Р-149;1 показана упрощенная схема селектора (разделителя) синхроимпульсов. Транзистор, ко входу которого подводится весь видеосигнал, надежно закрыт постоянным положительным смещением (например, +5 В), он открывается только в момент появления синхроимпульсов; только они создают ток в коллекторной цепи и напряжение на нагрузке. Здесь же в коллекторной цепи происходит отделение кадровых синхроимпульсов от строчных. Кадровые импульсы выделяет так называемая интегрирующая цепочка RкCк; ее конденсатор Ск заряжают все импульсы коллекторного напряжения, но только длительные кадровые импульсы успевают зарядить его до сравнительно большого напряжения Uк. Строчные импульсы выделяют дифференцирующая цепочка RcCc; по ее нагрузочному резистору Rc ток идет только в момент заряда конденсатора Сс, то есть только в момент изменения напряжения на коллекторе. Поэтому одинаковые импульсы зарядного тока, а значит, и одинаковые импульсы напряжения Uc появляются и под действием основных импульсов строчной синхронизации, и под действием строчных импульсов, врезанных в кадровый.
Даже беглое и, скажем прямо, поверхностное знакомство с рядовым по нынешним меркам аппаратом — телевизором — показывает, какого высокого совершенства достигла электроника в обработке электрических сигналов. Прекрасные примеры возможностей электроники по переработке сигналов можно найти в системе цветного телевидения.
Т-259. Используя люминофоры красного, синего и зеленого свечения и передав по телевизионному каналу информацию об окраске объекта, можно воспроизвести многоцветную картинку. Простейшие опыты с акварельными красками подтверждают: любой цвет радуги можно получить, смешивая в определенной пропорции краски трех основных цветов — красного, синего и зеленого. Такое смешение лежит в основе цветной фотографии и цветного кино: на кинопленке, например, три тончайших слоя эмульсии, три одноцветных изображения — красное, синее и зеленое. В разных местах кадра они имеют разную плотность и, складываясь в разных пропорциях, дают многокрасочную картинку.
Подобным же образом, передав по каналам связи три составляющие многоцветного объекта — красную, синюю и зеленую, а затем в месте приема сложив их на общем экране, можно получить цветное телевизионное изображение. В принципе задача эта решается несколькими разными способами. Иногда, например, создаются три совершенно одинаковых телевизионных канала, для одновременной передачи трех составляющих цветной картинки. Или по очереди передаются три кадра — красный, синий и зеленый.
Само сложение трех картинок на общем экране тоже можно осуществить по-разному. Например, с помощью трех кинескопов с красным, синим и зеленым светофильтрами и системы зеркал. Или воспользоваться тем, что химики научились делать люминофоры, которые дают свечение разных цветов, изготовить на их основе кинескопы с красным, синим и зеленым свечением и опять-таки сложить три картинки на общем экране. Или, наконец, взяв за основу масочный кинескоп, в котором три электронных луча одновременно рисуют три совмещенные друг с другом картинки трех основных цветов (Р-150;3).
Р-150
На мозаичном экране этого кинескопа примерно полтора миллиона мельчайших (диаметр меньше 0,3 мм) точек трех разных сортов люминофоров с красным, синим и зеленым свечением, примерно по пятьсот тысяч точек каждого цвета. Люминофорные точки расположены в строгом порядке, тройками, место каждой точки на экране выдерживается с точностью до 0,005 мм. Перед экраном — тонкая (толщина 0,15 мм) стальная маска, и в ней столько же мельчайших дырочек, сколько люминофорных троек на экране, то есть около пятисот тысяч.
В масочном кинескопе три электронных луча, их одновременно перемещает общая отклоняющая система, но током каждого луча можно управлять в отдельности. Все три луча попадают на экран, только пройдя через отверстие в маске. А поскольку лучи приходят к маске под разными углами, то и отверстие они тоже проходят под разными углами и попадают в разные точки экрана. В масочном кинескопе все рассчитано так, чтобы каждый луч попадал на люминофорные точки только одного цвета. Поэтому один луч рисует только красную картинку, второй — только синюю, третий — только зеленую. А на электроды, управляющие током этих лучей, соответственно подаются три разных сигнала — один несет информацию о красной составляющей картинки, второй о синей, третий о зеленой. В итоге на экране «одна в другой» появляются три картинки трех основных цветов, а так как точечная структура экрана издали незаметна, то эти картинки сливаются в одну многоцветную.
Важная особенность современных систем цветного телевидения — их совместимость. Это значит, что цветные передачи можно смотреть на обычном черно-белом телевизоре, разумеется в черно-белом виде, а цветной телевизор показывает и черно-белые передачи, но, конечно, тоже в черно-белом виде. К тому же в современных совместимых системах передатчик цветного телевидения занимает такую же полосу частот, как и черно-белый. Все это достигается благодаря целому ряду очень остроумных технических решений.
При цветной передаче передается черно-белая картинка, которая в цветном телевизоре «раскрашивается», а в обычном принимается, как она есть, в черно-белом виде. При этом используется одна очень интересная особенность нашего зрения: оказывается, что, раскрашивая четкую черно-белую картинку, можно получить весьма эффектное многоцветное изображение, не прорисовывая в красках всех подробностей, всех мелких деталей. То есть раскрашивание можно производить довольно грубыми мазками, это не очень-то сильно отразится на четкости. В совместимых системах цветного телевидения вместе с черно-белой картинкой передаются еще два сигнала «раскрашивания», два сигнала цветности, имеющих сравнительно узкий спектр, так как особой четкости от них не требуется.
Сигналы цветности «втискивают» в спектр черно-белого видеосигнала (Р-150;2), практически не ухудшая этим основного изображения: на экране черно-белого телевизора из-за сигналов цветности создается едва заметная мелкая рябь. Такой способ передачи можно сравнить с исполнением трех разных мелодий на одном рояле. Основную мелодию играют на всей клавиатуре, сопровождают ее богатым аккомпанементом, мощными аккордами на басах. А двум другим, вспомогательным мелодиям достается всего несколько клавиш в районе самых высоких нот. Непосвященный человек и не заметит легкого попискивания вспомогательных мелодий, так же как черно-белый телевизор оставляет без внимания сигналы цветности. А в цветном телевизоре эти сигналы выделяются из спектра и бережно обрабатываются.
В цветном телевизоре сигналы цветности вместе с основным черно-белым сигналом сложным образом преобразуются, и в итоге восстанавливаются три исходных цветовых сигнала, в которых-то как раз и заключена информация о красной, синей и зеленой составляющих цветной картинки. Эти три сигнала подаются на три управляющих электрода цветного кинескопа — «красный», «синий» и «зеленый». При цветной передаче они совместными усилиями раскрашивают экран во все цвета радуги. А когда идет черно-белая передача, то все три цветные составляющие сбалансированы так, что д