Телевидение?.. Это очень просто!

Н. — Очевидно, она настолько же уменьшится. Итак, чем больше заряжен конденсатор, тем медленнее дальнейший темп заряда.

Л. — Будем считать, что наш источник напряжения равен 100 в. Если постоянная времени равна 2/100 сек, то через этот промежуток времени напряжение между обкладками конденсатора будет равно 65 в. Изморим его через следующие 2/100 сек; оно увеличится только на 2/3 разницы между 100 и 65 в. Мы получили около 89 в. Дадим возможность пройти еще 2/100 сек, и у нас будет 97 в.

Н. — Но это же никогда не кончится! Ведь в каждый данный промежуток времени мы будем увеличивать напряжение конденсатора только на одну часть того, чего ему не хватает, чтобы достигнуть напряжения источника. Для получения зарядного тока нужно, чтобы конденсатор не был полностью заряжен. А чтобы его зарядить полностью, необходим зарядный ток. Какой порочный круг!!!

Л. — Да, Незнайкин. Заряд конденсатора никогда не прекращается.

Н. — А мой резервуар С тоже никогда не будет заполнен водой до того же уровня, что и резервуар U. Ведь для того чтобы туда поступала вода, необходима разность уровней.

Л. — Вот кривая, показывающая закон изменения напряжения на конденсаторе во время заряда (рис. 32). Эту кривую называют «показательной» («экспоненциальной») [5] . Точно так же кривая разряда тоже является экспонентной.

Рис. 32. Экспоненциальная кривая напряжения между обкладками конденсатора при заряде. За каждый интервал времени, равный постоянной времени Т, напряжение увеличивается на две трети того напряжения, которого еще не хватает до напряжения источника U.

5

Она называется так потому, что в описывающем ее уравнении время фигурирует в показателе степени.

Н. — Но ведь такие изменения напряжения не могут служить для управления перемещением пятна. Нам нужно линейное изменение напряжения, изображенное графически в виде прямой линии, а вовсе не эти экспоненциальные кривые.

Л. — Теоретически ты прав. Однако практически применяют и такие кривые, но при условии использования только небольшого начального участка, который можно рассматривать с известным приближением как прямой.

Н. — Подобно этому небольшая часть земной поверхности, которую может охватить наш взгляд, кажется плоской, хотя Земля и круглая.

Л. — Более того, удается исправить отсутствие линейности в развертках времени, создавая искусственно деформации обратного знака.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ

Н. — В заключение я должен сказать, что развертывающее устройство является очень простым приспособлением. Источник напряжения, конденсатор и сопротивление хорошо мне знакомы. Меня лишь слегка беспокоит разрядный выключатель. Каким образом можно открыть его и закрыть (на мгновение) 15 625 раз в секунду?

Л. — Ты, конечно, догадываешься, что это вовсе не механическое приспособление…

Н. — Да, это я понимаю. Электроника во всем, чего же еще! Но какая же вакуумная лампа будет выполнять в данном случае эту чудесную работу?

Л. — Это не вакуумная, а газоразрядная лампа. В простейших случаях это неоновая лампа.

Н. — Не может быть! Это из тех ламп дневного света, одну из которых я недавно разбил, так как она создавала массу помех?..

Л. — Неоновая лампа, которую мы применим, относится к другому типу ламп. Она выполнена в виде небольшой стеклянной колбы, содержащей два электрода в форме диска, спирали или цилиндра и наполненной неоном под слабым давлением.

Н. — И без нити накала?

Л. — Да, Незнайкин. Впрочем, нам с тобою уже приходилось помещать неоновую лампу за диском Нипкова, и у нее тоже не было нити. Неоновая лампа начинает светиться, когда напряжение между двумя электродами достигает некоторой величины, так называемого «напряжения ионизации» или «напряжения зажигания». В этот момент молекулы газа распадаются на положительные и отрицательные частицы (ионы и электроны), которые, перемещаясь по направлению к электродам противоположной полярности, образуют ток. Пространство между электродами становится тогда проводником. Чтобы ионизация (и свечение) прекратилась, следует снизить напряжение на некоторую величину. Например, для некоторых образцов ионизация происходит тогда, когда напряжение достигает 110 в. Чтобы прекратить ее и погасить лампу, нужно снизить напряжение до 80 в.

Н. — А каким образом используешь ты эту неоновую лампу в роли «автоматического разрядника»?

Л. — Просто включая ее вместо выключателя К (рис. 33).

Рис. 33. Схема генератора пилообразного напряжения с неоновой лампой.

Н. — Почему на схеме внутри неоновой лампы НЛ нарисована жирная точка?

Л. — Чтобы показать, что речь идет о газоразрядной лампе.

Н. — Мне кажется, я понимаю, что происходит. Напряжение источника U, без сомнения, выше напряжения ионизации неоновой лампы (рис. 34). И вот, пока напряжение на конденсаторе не достигло напряжения ионизации, заряд протекает нормально. Но в момент, когда напряжение конденсатора достигает напряжения ионизации, лампа зажигается, становится проводником и конденсатор быстро разряжается. Когда его напряжение падает до величины, при которой исчезает ионизация, разряд прекращается, возобновляется заряд и т. д.

Рис. 34. Пилообразное напряжение на выходных зажимах схемы на рис. 33.

Л. — Поздравляю. Твое объяснение замечательно. С лампой, взятой нами в качестве примера, напряжение будет колебаться между 110 и 80 в, что даст амплитуду 30 в. Что же касается частоты, ее определяют соответственным выбором сопротивления и емкости.

Н. — Я полагаю, что любой телевизионный приемник содержит два неоновых генератора: один — для горизонтальной, а другой — для вертикальной развертки.

Л. — Нет, Незнайкин. В телевидении никогда не применяют неоновых генераторов.

Н. — Конечно, это слишком хорошо и слишком просто!

Беседа шестая ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГЕНЕРАТОРОВ РАЗВЕРТКИ

Существует большое разнообразие генераторов развертки. Их схемы часто довольно просты, но принципы работы могут, наоборот, оказаться достаточно сложными. Тем не менее Незнайкину удается понять терпеливые объяснения Любознайкина, касающиеся генераторов развертки с газоразрядными лампами. Попутно наши друзья затрагивают проблемы синхронизации и линеаризации колебаний, генерируемых развертками. Таким образом, в беседе будут затронуты следующие вопросы: три основных элемента развертки; газоразрядный триод; генераторы развертки на тиратроне; коэффициент сеточного управления; регулировка амплитуды колебаний; синхронизирующие импульсы; начало разряда; линеаризация насыщенным диодом; линеаризация пентодом; использование ламп с противоположной кривизной характеристики.