— …кроме той, на которую он настроен. Ты уже давным-давно научил меня тому, как ведет себя параллельный резонансный контур.
Л. — Чудесно. Теперь ты понимаешь, что для всех сигналов, кроме сигнала промежуточной частоты звука, смещение определяется только сопротивлением R1, которое дает возможность получить максимальное усиление. Так обстоит дело, в частности, для напряжения промежуточной частоты изображения, которое получают соответствующим образом усиленное в анодной цепи.
Н. — Я угадываю дальнейший ход рассуждения. Дело обстоит неважно для напряжения промежуточной частоты звука, так как для него контур L3C3 добавляет большое резонансное сопротивление к сопротивлению резистора R1. Следствием этого является значительное уменьшение усиления для этой злосчастной частоты.
Л. — Совершенно верно. Она будет таким образом практически исключена из анодной цепи. Благодаря же конденсатору С4 можно подвести к сетке лампы усилителя промежуточной частоты звука напряжение, предварительно усиленное колебательным контуром L3C3.
Н. — Разве здесь не имеет место явление отрицательной обратной связи?
Л. — Да, конечно, и даже более того, явление избирательной отрицательной обратной связи.
Н. — Все это мне кажется дьявольски сложным!
Л. — Просто ты еще не совсем освоился с этими методами. На самом деле все это очень просто. Избирательная отрицательная обратная связь часто используется для подавления данной частоты.
Беседа тринадцатаяОТ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ К КИНЕСКОПУ
Продолжая систематическое исследование каскадов телевизора, Любознайкин и Незнайкин изучат детектирование (где им придется столкнуться с проблемой полярности) и усиление по видеочастоте (где паразитные емкости играют чрезвычайно пагубную роль). Здесь, как и в усилителях высокой и промежуточной частоты, также вынуждены жертвовать усилением для расширения полосы пропускания. Но существует возможность использования корректирующих устройств. Таким образом, содержание этой беседы составляют: детектирование положительной и отрицательной полярности; полярность видеосигнала при одном и двух каскадах видеоусиления; параметры цепи детектора; двухтактная схема; величина усиления по видеочастоте; влияние паразитных емкостей; значение сопротивления нагрузки; последовательная, параллельная и смешанная схемы коррекций; результирующая частотная характеристика.
Незнайкин. — Время от времени наши беседы заставляют меня вспоминать о горных тропах.
Любознайкин. — Не потому ли, что трудности размышления напоминают тебе об опасных подвигах альпинистов?
Н. — Нет, я намекаю совсем не на это. Ты знаешь эти извилистые дороги, которые медленно поднимаются по склону горы и где все время кажется, что вновь и вновь проходишь по тем же мостам, тогда как па самом деле непрерывно идешь вверх. И мне иногда кажется, что я опять повторяю курс радио, настолько понятия, которые мы рассматриваем, если можно так выразиться, «параллельны» понятиям из радиотехники. Разве в последний раз мы не говорили об усилении высокой и промежуточной частоты и о преобразовании частоты?
Л. — Принимая твое сравнение, я пойду еще дальше, утверждая, что по мере подъема открывающийся пейзаж меняет свой вид, становится все шире. И когда изучаешь схемы различных каскадов телевизора, сталкиваешься с трудностями более высокого порядка, чем в радио, потому что частоты передаваемого сигнала, как и несущие частоты, гораздо выше.
Н. — Не желая изображать из себя пророка, я все же скажу, что, по всей вероятности, мы пойдем теперь по тем участкам пути, которые на дорожных щитах носят название «Детектирование» и «Усиление низкой частоты».
Л. — Конечно, мы начнем сегодня беседу с проблемы детектирования. В самом деле, после того как принятый антенной сигнал был в достаточной степени усилен по высокой и в ряде случаев промежуточной частоте, пора извлечь модуляцию, которую он содержит. Нельзя терять из виду того, что роль высокой частоты — вспомогательная, это средство транспорта… очень быстрого, но не больше. Как нагружают грузовик, с тем чтобы сразу по прибытии к месту назначения разгрузить его, так и в передатчике вводят видеочастоты в несущей ток высокой частоты. Наконец, приходит время извлечь его оттуда, и в этом заключается задача детектирования.
Н. — А затем выпрямленный сигнал, мне кажется, будет усилен по низкой частоте?
Л. — Было бы по меньшей мере неправильно называть «низкой частотой» видеосигнал, состоящий из полосы частот от нуля до нескольких миллионов герц. Поэтому будет правильнее говорить об усилителе видеочастоты, или видеоусилителе.
Н. — Ты совершенно прав. Но не будем забегать вперед и, если ты ничего не имеешь против, начнем с детектирования. Я полагаю, что в телевидении мы можем использовать те же способы детектирования, что и в радио, т. е. при помощи кристалла, диода или лампы с тремя электродами, наконец, применить схемы сеточного или анодного детектирования.
Л. — Все это можно использовать. Но чаще всего встречается диод, значительно реже — анодное детектирование. Диод часто заменяют полупроводниковым детектором, который благодаря небольшой емкости и незначительному сопротивлению годится для детектирования очень высоких частот, именно поэтому его используют в радиолокации на сантиметровых волнах.
Н. — А схема диодного детектора, употребляемого в телевидении, отличается от детектора радиовещательного приемника?
Л. — Нет, ничем. Смотри сам (рис. 86). Напряжение высокой (или промежуточной) частоты колебательного контура, который образует катушка L с распределенной емкостью, приложено к диоду, включенному последовательно с цепью нагрузки RC. Ток в течение отрицательных полупериодов переменного тока не проходит, так как встречает запрещенное направление анод — катод, когда диод не проводит. Наоборот, ток за положительные полупериоды проходит в направлении стрелки.
Рис. 86.Детектирование положительной полярности.
а — принципиальная схема; б — сигнал высокой частоты; в — видеосигнал после детектирования.
Н. — Следовательно, если мы графически изобразим модулированный ток высокой (или промежуточной) частоты, то наш детектор сотрет все, что находится под горизонтальной осью и оставит только положительные полупериоды, которые, впрочем, теряют свою индивидуальность и благодаря накапливающему действию конденсатора С сливаются, превращаясь в напряжение видеочастоты.
Л. — С удовольствием могу отметить, что ты ничего не забыл из когда-то мною рассказанного о радио. Заметь теперь, что можно не пропускать положительные полупериоды, а открыть путь только отрицательным (рис. 87). Стоит только включить диод в обратном направлении.
Рис. 87.Детектирование отрицательной полярности.
а — принципиальная схема; б — сигнал высокой частоты; в — видеосигнал после детектирования.
Н. — Какой смысл в схеме детектирования положительной полярности? Ведь при этом максимум тока видеочастоты, соответствующий самой большой яркости изображения, оказался бы в детектируемом напряжении наименьшей величиной. Такое напряжение, поданное на управляющий электрод приемной трубки, которую, кстати, называют кинескопом, создало бы изображение, где белое оказалось бы черным и наоборот. У нас получилось бы…, ну, конечно, это было бы негативное изображение!
Л. — Твое рассуждение безупречно. Если подавать продетектированное напряжение непосредственно на управляющий электрод кинескопа (этот электрод называют модулятором), то нужно применять схему с детектированием отрицательной полярности.
Однако, как мы уже говорили, можно подать детектированное напряжение не на модулятор, а на катод кинескопа, что иногда оказывается более удобным. Как ты легко поймешь, в этом случае будет не негативное, а позитивное изображение.
Кроме того, обычно между детектором и кинескопом вводят один или два каскада видеочастоты, потому что величина продетектированного напряжения составляет лишь несколько вольт и недостаточна для полной модуляции. А ты знаешь, что каждый усилительный каскад изменяет полярность напряжения: положительный импульс на сетке вызывает на аноде уменьшение напряжения и наоборот.
Н. — Я угадываю, что последует. Имея один каскад видеочастоты и детектируя полупериоды положительной полярности, мы получим при подаче сигнала на модулятор кинескопа позитивное, а на катод негативное напряжение. При двух каскадах видеоусилителя все должно быть наоборот.
Л. — Запомни хорошенько, что видеосигнал, в котором синхронизирующие сигналы направлены в сторону уменьшения потенциала, называется позитивным видеосигналом, а в сторону увеличения — негативным видеосигналом. И не путай термина «позитивный сигнал» с термином «сигнал положительной полярности», каким является сигнал, целиком расположенный в области положительных значений потенциала. Так, например, позитивный сигнал, т. е. сигнал с синхросигналами, направленными в сторону уменьшения потенциала (или, что эквивалентно, в сторону увеличения отрицательного потенциала), весь может быть расположен в области отрицательных значений потенциала. В этом случае он будет называться позитивным сигналом отрицательной полярности. То же относится к терминам «негативный сигнал» и «сигнал отрицательной полярности».
Таким образом, термины «положительный» и «отрицательный» характеризуют абсолютное распределение потенциалов в сигнале, а «позитивный» и «негативный» — относительное их распределение.