Н. — А, может быть, дело пошло бы лучше при электромагнитном отклонении?
Л. — Несомненно, так как и в этом случае нужно было бы увеличить анодное напряжение в 4 раза для поддержания той же яркости изображения. Но при этом чувствительность уменьшится только в 2 раза, как мы уже говорили. Следовательно, увеличение необходимой для отклонения мощности будет лежать в разумных границах.
Н. — Итак, да здравствует магнитное поле! Но все же это не решает вопроса габаритов.
Л. — Нет, решает. Ведь в электростатических трубках отклонение пучка ограничено углом примерно 20° по отношению к оси, что приводит к длинным трубкам. В случае же магнитного отклонения можно превысить этот угол почти в 3 раза (рис. 26), что дает возможность применять значительно более короткие трубки.
Н. — Вот я и готов вступить в ОЗРТЭО.
Л. — Что это за научное общество?
Н. — Это Объединение За Распространение Трубок с Электромагнитным Отклонением…
Беседа пятая
ПИЛЫ ДЛЯ РЕЗКИ ВРЕМЕНИ
Теперь, когда электронно-лучевая трубка не является для Незнайкина чем-то непонятным, Любознайкин изложит ему способы создания отклоняющих напряжений. Используемые как при передаче, так и при приеме, они обеспечивают развертку изображений. Какова должна быть их форма? Как их получать? Вот основные вопросы этой беседы, во время которой наши приятели обсудят следующие темы: пилообразные напряжения; их формирование с помощью механического устройства; вокруг света за два часа; заряд и разряд конденсатора; постоянная времени; экспоненциальная кривая; генератор развертки на неоновой лампе.
ПАТЕНТ НЕЗНАЙКИНА
Любознайкин. — В чем дело, Незнайкин? Почему это у тебя сегодня такой торжественный и в то же время полный ложной скромности вид?
Незнайкин. — О! Ничего особенного. Просто я думаю взять патент.
Л. — Ты изобрел что-нибудь интересное? Не будет с моей стороны нескромным узнать, в какой области проявилась твоя изобретательность?
Н. — Не издевайся надо мною! Понятно, что мое изобретение касается телевидения. С тех пор, как мы стали говорить о нем, я все больше и больше увлекаюсь этой отраслью техники. А так как ты мне ее объясняешь недостаточно быстро, я вынужден самостоятельно отыскивать решения тех проблем, которые волнуют мой ум. Вот так-то я и изобрел свой «вращающийся отклонитель».
Л. — Это что-то новое. Я по крайней мере никогда не слышал о таком устройстве.
Н. — Я тебе вполне доверяю, Любознайкин, и изложу свою идею, но, разумеется, под большим секретом. С тех пор, как ты мне рассказал об анатомии и физиологии электронно-лучевых трубок, я много размышлял о способе осуществления движения электронного пятна таким образом, чтобы заставить его чертить последовательные линии развертки.
Л. — Мы уже слегка коснулись этого вопроса в конце нашей третьей беседы, после того как рассмотрели трубку с электростатическим отклонением.
Н. — Да, я припоминаю. Мы тогда установили, что нужно прикладывать к горизонтально отклоняющим пластинам напряжение, постепенно переходящее от отрицательных значений к положительным, чтобы перемещать пятно с постоянной скоростью слева направо; затем, чтобы заставить его очень быстро вернуться налево, нужно резко перейти от положительного к отрицательному напряжению. Так развертывается одна строка. А затем все должно начинаться сначала.
Л. — Мог бы ты графически изобразить форму напряжения, необходимого для развертывания строк?
Н. — Ничего не может быть легче (рис. 27). Переход от отрицательного напряжения —U к положительному +U должен происходить постепенно, с постоянной скоростью, для того, чтобы пятно перемещалось тоже с постоянной скоростью. Таким образом, на моем рисунке этот переход я изображаю прямой линией, идущей от —U к +U в течение времени Т, равного длительности одной строки. Затем прямая вертикальная линия показывает мгновенное изменение +U на —U, определяющее возврат пятна. И все начинается сначала.
Рис. 27. Форма напряжения развертки.
ЭЛЕКТРОННАЯ ПИЛА
Л. — Тебе ничего не напоминает форма линий, которые ты начертил?
Н. — Да, напоминает. Это похоже на зубья пилы.
Л. — Правильно. Поэтому оно и называется «пилообразным напряжением».
Н. — Я думаю, что в трубке с электромагнитным отклонением нужно использовать ток такой же формы.
Л. — И ты не ошибаешься.
Н. — Такое же пилообразное напряжение (или ток) должно определять отклонение пятна в вертикальном направлении. Только частота его будет гораздо ниже, потому что здесь уже речь идет о количестве кадров в секунду или — в случае чересстрочной развертки — о количестве полукадров в секунду.
Л. — Я с удовольствием констатирую, что ты основательно продумал вопрос. Но все это мне не разъясняет принципа твоего «вращающегося отклонителя».
Н. — Мы к этому приближаемся. Прибор, который я имею f честь тебе представить (рис. 28), — это генератор пилообразных напряжений для горизонтального и вертикального отклонений пятна. В основном это цилиндр из изолирующего материала, являющийся каркасом для проволочного тороидально намотанного резистора. На оси цилиндра расположен вращающийся вал, на котором закреплен движок, создающий контакт с проволочным резистором на внутренней стороне цилиндра.
Рис. 28. Конструкция «вращающегося отклонителя» и схема его включения.
1 — источник питания; 2 — проволочный резистор; 3 — напряжение развертки; 4 — нулевая точка.
Л. — Но, дорогой мой, то, что ты мне описываешь с такими подробностями, чрезвычайно похоже на самые обычные потенциометры, используемые во всех радиоприемниках.
Н. — Лучше ты и не мог сказать. Действительно, мой отклонитель — это настоящий потенциометр, который отличается от обычных только отсутствием ограничителей, что дает движку возможность бесконечно вращаться в одном и том же направлении.
Л. — Но как же действует этот прибор?
Н. — Послушай, Любознайкин! Неужели ты до сих пор не понял, что я подключаю к концам обмотки резистора источник достаточного напряжения. Поэтому при каждом обороте движок будет последовательно переходить от крайнего отрицательного значения напряжения к крайнему положительному; затем сразу же он опять попадет на крайнее отрицательное напряжение и т. д.
СЛАБЫЕ СТОРОНЫ МЕХАНИКИ
Л. — Поздравляю тебя с твоим изобретением. Это совсем не плохо придумано. И я бы с удовольствием увидел в радиошколах демонстрационный прибор, основанный на твоей идее.
Н. — Я, впрочем, еще не закончил свое изложение. У меня предусмотрен электродвигатель, который будет вращать движок отклонителя со скоростью 50 об/сек, чтобы столько же раз отклонять пятно в вертикальном направлении для получения чересстрочной развертки. При помощи редуктора с зубчатой передачей 2 оборотам первого отклонителя (или полному кадру) будут соответствовать 625 оборотов движка второго отклонителя, обеспечивающего развертку строк.
Л. — Это очень мило выглядит в теории. Но представляешь ли ты себе скорость, которой достигнет твой отклонитель строк?
Н. — Ее легко вычислить. 625 строк современного телевизионного стандарта развертываются 25 раз в секунду. Это дает в общем 625 — 25 = 15 625 об/сек.
Л. — Никакой движок не сможет оказать сопротивления центробежным силам, которые разовьются при таком вращении. Да и износ проволочного резистора оказался бы слишком быстрым.
Н. — Право, я об этом не подумал!.. Решительным образом, механика пережила себя. Держу пари, что ты меня заставишь свалить мои отклонители в кучу старого железного хлама, чтобы заменить их какой-нибудь чудо-системой на 100 % электронной…
Л. — Ты заранее выиграл. Твой прибор, как ты его замыслил, используется в некоторых радиолокационных установках с медленным вращением. Но при частотах и скоростях телевидения только электроны обладают достаточной скоростью для решения всех возникающих задач. Подумай только, в одном кадре шириной 30 см, разложенном на 625 строк, пятно пробегает 15 625 раз в секунду по 60 см туда и обратно по каждой строке. А это составляет путь в 9,4 км в секунду! При этой скорости пятно обежало бы весь земной шар вдоль экватора за час с небольшим и пересекло бы Париж в самом его широком месте за 1 сек.
