Как работает телевизор
Любите ли вы телевидение так, как не люблю его я?
Телевизор - это вообще - отвратительная штука. Чем просиживать часами перед "голубым экраном", куда полезнее вести здоровый образ жизни: не спеша, с чашкой кофэ - за компьютером…
Тем не менее, вещи, которые я буду рассказывать в этом цикле статей, могут вполне пригодиться в нашей с вами практической деятельности.
Итак, сейчас мы разберемся, как же происходит передача видеосигнала. Рассматривать мы будем родную до боли систему SECAM, потому что в нашей стране ( а именно - Российской Федерации) официально принята именно эта система телевидения. Впрочем - обо всем по порядку.
Как работает телевизор?
Телевизор работает по 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Это
понятно.
У него есть экран - 1шт и динамик - от 1 до бесконечности, в
зависимости от "навороченности" агрегата. Еще у него есть антенна и пульт
управления. Но нас сейчас интересует только экран. А переводя с языка
домохозяек на язык мудрых котов - кинескоп (электронно-лучевая
трубка - ЭЛТ).
Я прекрасно понимаю, что в наш век плазмы и жидкого кристалла, электронно-лучевой кинескоп кажется кому-то пережитком старины. Однако, понять принцип работы телевизора, проще всего именно разбираясь с ЭЛТ.
Электронно-лучевая трубка
Шо це таке. Причем здесь электроны? Причем здесь лучи?
Дело в том, что картинка на экране рисуется при помощи электронного луча. Электронный луч очень похож на световой. Но световой луч состоит из фотонов, а электронный - из электронов, и мы его увидеть не можем. Куча электронов несется с бешеной скоростью по прямой от пункта А - к пункту Б. Так образуется "луч".
Пункт Б - это анод. Он находится прямо на обратной стороне экрана. Также, экран (с обратной стороны) вымазан специальным веществом - люминофором. При столкновении электрона на бешеной скорости с люминофором, последний испускает видимый свет. Чем быстрее летел электрон до столкновения - тем свет будет ярче. То есть, люминофор - это преобразователь "света" электронного луча в свет, видимый для человеческого глаза.
С пунктом Б разобрались. А что же такое пункт "А"? А - это "электронная пушка". Название страшное. Но страшного в ней ничего нет. Она не предназначена для того, чтобы жестоко расстреливать пришельцев с Марса. Но "стрелять" она все же умеет - электронным лучем в экран.
Как это все устроено?
Вообще, ЭЛТ - это такая большая электронная лампа. Как? Вы не знаете что такое лампа? Ну ладно…
Электронные лампы - это такие же усилительные элементы как и любимые всеми нами транзисторы. Но лампы появились намного раньше их кремниевых "коллег", еще в первой половине прошлого века.
Лампа - это такой стеклянный баллон, из которого
откачан воздух.
В самой простой лампе - 4 вывода: катод, анод и два
вывода нити накала. Нить накала нужна для того, чтобы разогреть катод. А
разогреть катод нужно для того, чтобы с него полетели электроны. А
электроны должны полететь затем, чтоб возник электрический ток через
лампу. Для этого обычно на нить накала подается напряжение - 6,3 или 12,6
В (в зависимости от типа лампы)
Кроме того, чтобы полетели электроны - нужно высокое
напряжение между катодом и анодом. Оно зависит от расстояния между
электродами и от мощности лампы. В обычных радиолампах это напряжение
составляет несколько сотен вольт, расстояния от катода до анода в таких
лампах не превышают нескольких миллиметров.
В кинескопе расстояние от
катода, находящегося в электронной пушке до экрана может превышать
несколько десятков сантиметров. Соответственно, и напряжение там нужно
намного большее - 15…30 кВ.
Такие зверские напряжения создает специальный повышающий трансформатор. Его еще называют строчный трансформатор, поскольку он работает на строчной частоте. Но, об этом - чуть позже.
При ударении электрона об экран, кроме видимого света, "вышибаются" также и другие излучения. В частности - радиоактивное. Вот почему не рекомендуется смотреть телек ближе 1…2 метров от экрана.
Итак, луч получили. И он так красивенько светит аккурат в центр экрана. Но нам-то надо, чтоб он "чертил" по экрану линии. То есть, нужно заставить его отклоняться от центра. И в этом мам помогут… электромагниты. Дело в том, что электронный луч, в отличие от светового, очень чувствителен к магнитному полю. Поэтому то он и используется в ЭЛТ.
Нужно поставить две пары отклоняющих катушек. Одна пара будет отклонять по горизонтали, другая - по вертикали. Умело управляя ими, можно гонять луч по экрану куда угодно.
А куда угодно?
Вот отсюда мы и начинаем нашу повесть о строчках точках и крючочках…
Повесть о Строчках, Точках и Крючочках
Картинка на экране телевизора образуется в результате того, что луч с бешенной скоростью чертит слева-направо сверху-вниз по экрану. Такой метод последовательной прорисовки изображения называется "развертка".
Поскольку развертка происходит очень быстро - для глаза все точки сливаются в строчки а строчки - в единый кадр.
В системах PAL и SECAM за одну секунду луч успевает
пробежать весь экран 50 раз.
В американской системе NTSC - еще больше -
аж 60 раз! Вообще говоря, системы PAL и SECAM отличаются лишь в передаче
цвета. Все остальное у них - одинаково.
Картинка образуется за счет того, что во время "бега", луч изменяет свою яркость в соответствии с принимаемым видеосигналом. Как происходит управление яркостью?
А очень просто! Дело в том, что кроме рассмотренных электродов - анода и катода, в лампах бывает еще третий электрод - сетка. Сетка - это управляющий электрод. подавая на сетку сравнительно низкое напряжение, можно управлять током, протекающим через лампу. Иными словами, можно управлять интенсивностью потока электронов, "летящих" от катода к аноду.
В ЭЛТ сетка используется для изменения яркости луча.
Подавая на сетку отрицательное напряжение (относительно катода), можно ослабить интенсивность потока электронов в луче, или вообще закрыть "дорогу" для электронов. Это бывает нужно, например, при перемещении луча от конца одной строки к началу другой.
Теперь поговорим поподробнее именно про принципы
развертки.
Для начала, стоит запомнить несколько несложных чисел и
терминов:
Поле - это все строчки, которые нарисовал луч за один вертикальный проход.
Кадр - это элементарная единица видеоряда. Каждый кадр состоит из двух полей - четного и нечетного.
Это стоит пояснить: изображение на экране телевизора разворачивается с частотой 50 полей в секунду. Однако, телевизионный стандарт равен 25 кадрам в секунду. Поэтому один кадр при передаче разбивается на два поля - четное и нечетное. В четном поле содержатся только четные строчки кадра (2,4,6,8…), в нечетном - только нечетные. Изображение на экране также "рисуется" через строку. Такая развертка называется "чересстрочная развертка".
Бывает еще "прогрессивная развертка" - когда весь кадр развертывается за один вертикальный ход луча. Она используется в компьютерных мониторах.
Итак, теперь сухие числа. Все приведенные числа справедливы для систем PAL и SECAM.
Кол-во строк в кадре - 625
Количество эффективных строк в кадре - 576
Количество эффективных точек в строке - 720
А эти числа выводятся из вышеприведенных:
Кол-во строк в поле - 312,5
Строчная частота - 15625
Гц
Длительность одной строки - 64 мкС (вместе с обратным ходом
луча)
Источник: www.radiokot.ru
Вся информация и материал размещённый на данной странице был взять с официального источника: www.cxem.net
