Черно-белый кинескопКинескоп – черно-белый или цветной – является в современном телевидении наиболее распространенным преобразователем сигнал-свет, осуществляющим электрооптический синтез изображения. Наиболее просто синтез изображения осуществляется в черно-белом телевидении на экране черно-белого кинескопа. Процесс электрооптического синтеза заключается в следующем. С помощью электронного прожектора и ускоряющего напряжения создается электронный луч, сфокусированный в плоскости экрана кинескопа. На внутреннюю поверхность экрана нанесен слой люминофора, который взаимодействует с электронным пучком и за счет явления катодолюминесценции преобразует кинетическую энергию электронов в оптическую энергию светового пятна. Это пятно является «рисующим элементом» (апертурой) кинескопа и от его размера и формы зависит четкость телевизионного изображения. С помощью магнитного отклонения электронного луча (см. раздел 4.4) производится перемещение светового пятна по экрану и, таким образом, формируется телевизионный растр – немодулированный (при постоянном токе луча I л) или модулированный, если управлять током луча с помощью видеосигнала. Модулированный растр – это и есть телевизионное изображение. Устройство черно-белого (монохромного) кинескопа показано на рисунке 4.29. В кинескопе использована электростатическая фокусировка электронного луча, создаваемого электронной пушкой, которая состоит из подогревного катода, модулятора и первого анода (А1). Эти три электрода образуют так называемую иммерсионную электростатическую линзу, которая собирает расходящийся пучок электронов, вылетевших из катода, в компактный узел, называемый кроссовером. В плоскости кроссовера, расположенной вблизи от катода, пучок имеет наименьший диаметр и наибольшую плотность. Главная фокусирующая система представляет собой симметричную электростатическую линзу, образованную двумя кольцевыми электродами второго анода (А2) и расположенным между ними третьим (фокусирующим) анодом (А3). Изменяя потенциал третьего анода, можно в широких пределах изменять фокусирующее действие линзы. Назначение этой линзы – создать изображение кроссовера на люминесцентном экране (1).
Рисунок 4.29 – Устройство кинескопа: 1 – слой люминофора; 2 – металлическая пленка; 3 – графитовое покрытие (акводаг); 4 – высоковольтный вывод (второго анода) Для получения хорошей фокусировки ток луча I л кинескопа обычно не превышает 200÷ 300 мкА. Необходимую яркость экрана при столь малом токе луча можно получить путем ускорения электронов пучка до высоких энергий, для чего ко второму аноду подводится высоковольтное ускоряющее напряжение. Типовые значения напряжений на электродах черно-белого кинескопа составляют (относительно катода): · катод – 0 В; · модулятор – -50 В; · А1 – 250÷ 350 В; · А2 – 12÷ 20 кВ; · А3 – 0÷ 600 В. Если потенциал катода не нулевой, то потенциалы остальных электродов (особенно важно это для модулятора и А1) должны быть сдвинуты на соответствующую величину. Для увеличения светоотдачи и яркости экрана кинескопа используется покрытие люминесцентного слоя тонкой металлической (алюминиевой) пленкой (2), прозрачной для «быстрых» электронов. На пленку подается потенциал второго анода, для чего внутренняя поверхность конуса трубки покрыта проводящим слоем графита (3), который соединяет пленку и второй анод и к которому подключен высоковольтный вывод кинескопа (4). На внешнюю поверхность конуса кинескопа также наносится акводаг, который заземляется и образует вместе с внутренним слоем акводага, разделенным слоем стекла колбы трубки, конденсатор емкостью 1000÷ 2000 пФ. Этот конденсатор включен на выходе высоковольтного выпрямителя и уменьшает пульсации выпрямленного напряжения. Схема подачи сигналов, обеспечивающих модуляцию тока луча I л кинескопа в процессе развертки, приведена на рисунке 4.30. В данном варианте схемы используется модуляция сигналом отрицательной полярности, который подается на катод кинескопа с выхода инвертирующего усилителя. Контрастность изображения изменяется регулировкой размаха модулирующего сигнала с помощью потенциометра R1, установленного на входе усилителя. Во время обратного хода разверток луч кинескопа гасится с помощью смеси
Рисунок 4.30 – Схема подачи сигналов на черно-белый кинескоп гасящих импульсов (СмГИ), вырабатываемых из импульсов обратного хода строчной и кадровой разверток. Эти импульсы имеют отрицательную полярность и подаются через конденсатор C1 на модулятор кинескопа. Одновременно на модулятор кинескопа с движка потенциометра R2 подается постоянное напряжение, величина которого определяет яркость телевизионного изображения. Отметим, что возможны и другие варианты построения схемы, например, подача видеосигнала положительной полярности на модулятор, а СмГИ положительной полярности – на катод кинескопа.
|
