Б. ЛЕБЕДЕВ, Радио №1/1970, ст.24
Схема. На рис. 1 представлена блок-схема телевизионной установки, включающей все элементы миниатюрной телевизионной станции с автономным питанием, которая имеет ВЧ выход и соединяется кабелем со стандартным телевизионным приемником.
Установка состоит из следующих основных узлов: предварительного видеоусилителя, блока разверток, видикона, синхрогенератора, смесителя гасящих импульсов видикона, высокочастотного генератора, диодного модулятора ВЧ сигнала и блока питания всей установки.
На рис. 2 изображена принципиальная схема блока питания со стабилизатором (выходное напряжение 17 в), а также автоматического регулятора тока электромагнитной фокусировки видикона. Выпрямитель и стабилизатор собраны по стандартным схемам. Для создания опорного напряжения в стабилизаторе служит кремниевый стабилитрон Д3, поддерживающий напряжение на уровне 5,6 в и имеющий очень небольшой (0,5% на 10°C) температурный коэффициент.
При работе катушка L1 фокусировки видикона нагревается, что может привести к изменению ее активного сопротивления и протекающего через нее тока. Но она включена в цепь коллектора регулирующего транзистора T1, а так как напряжение смещения на его базе, снимаемое с кремниевого стабилитрона Д3, неизменно, то и коллекторный ток T2, протекающий через L1, почти не меняется. Таким образом достигается автоматическая стабилизация электромагнитной фокусировки видикона.
На рис. 3 изображена принципиальная схема регулятора тока луча и смесителя гасящих импульсов видикона. Транзистор T4, включенный в катодную цепь видикона Л1, является смесителем гасящих импульсов кадровой и строчной разверток. Кадровые импульсы гашения снимают с соответствующего блокинг-генератора, а строчные — с обмотки IIб выходного строчного трансформатора Тр3 (рис. 4). Напряжение на обмотке IIа ТВС, выпрямленное диодом Д4, используется для питания сигнальной пластины, а также первого и второго анодов видикона Л1.
С целью предохранения видикона от возможных перенапряжений в момент включения и выключения установки и перегрева сигнальной пластины применена стабилизация напряжения на ней с помощью неоновой лампы Л2, которая поддерживает его на уровне напряжения горения (около 70 в).
На рис. 4 изображена принципиальная схема узла горизонтальной развертки, обеспечивающего в строчных отклоняющих катушках видикона токи с нелинейностью не превышающей 2%. Узел содержит три транзистора и три полупроводниковых диода, два из которых (Д6 и Д7) работают в устройстве для защиты от прожога светочувствительного слоя видикона, а третий (Д8) является демпферным диодом. Устройство для защиты от прожога работает следующим образом: пилообразное напряжение, поступающее с выхода кадровой развертки детектируется, открывает транзистор T5 генератора строчной развертки и задающий генератор строк начинает генерировать. Как только узел кадровой развертки выйдет из строя, напряжение, открывающее транзистор T5, пропадет и узел строчной развертки также перестанет работать.
Задающий генератор строчной развертки с целью улучшения стабильности строчной частоты выполнен по автотрансформаторной схеме на транзисторе T5. Контур L2C8 генератора настроен на 15 625 гц. Второй каскад является буферным и предназначен для уменьшения влияния нагрузки на частоту задающего генератора. Он выполнен на транзисторе T6 и связан с выходным каскадом через согласующий трансформатор Тр2. Оконечный каскад строчной развертки собран на транзисторе T7, коллекторная цепь которого нагружена выходным строчным автотрансформатором Тр3. Кроме пилообразного тока через строчные отклоняющие катушки КС протекает сдвигающее магнитное поле и при помощи него центрировать изображение по горизонтали.
На сердечнике ТВС размещена специальная дополнительная обмотка, с которой снимается высокое напряжение, предназначенное для питания видикона, а также импульсы обратного хода в отрицательной полярности для гашения обратного хода луча видикона. Демпфирование паразитных колебаний, возникающих в ТВС, производится демпферным диодом Д8.
В узле строчной развертки имеется два регулировочных потенциометра, выведенных под шлиц — размера строк (R22) и центровки строк (R25).
На рис. 5 представлена принципиальная схема узла кадровой развертки. Сигнал кадровой синхронизации частотой 50 гц снимается с половины вторичной обмотки силового трансформатора и через ограничительный резистор R26 и диодный ограничитель Д9 и Д10 подается на обмотку связи блокинг-трансформатора кадров. Блокинг-генаратор кадров собран на транзисторе T8. Амплитуду можно регулировать при помощи потенциометра R27, установленного в коллекторной цепи T8. Импульсное напряжение, возникающее на обмотке II блокинг-трансформатора Тр₄, замешивается в видеосигнал, а также подается на смеситель гасящих импульсов видикона. Пилообразное напряжение с зарядной цепи R₂₇ R₂₈ C₁₃ поступает непосредственно на базу транзистора T₉ выходного каскада кадровой развертки. Кадровые отклоняющие катушки КК подключены к коллектору транзистора T₉. Как и в строчных отклоняющих катушках, через кадровые катушки, кроме пилообразного, протекает постоянный ток, позволяющий центрировать изображение по кадру с помощью выведенного под шлиц потенциометра R₃₃. Нелинейность кадровой развертки не превышает 1% .
Усилитель сигналов изображения, снимаемых с видикона, четырехкаскадный на транзисторах T₁₀ — T₁₃ (рис. 6). Его частотная характеристика скорректирована в полосе рабочих частот при помощи сильной отрицательной обратной связи. Конденсаторы небольшой емкости (C₁₈, C₂₂, C₂₃), установленные в эмиттерных цепях транзисторов T₁₁ и T₁₃ также используются для частотной коррекции. Шумы транзистора T₁₀ могут быть уменьшены путем подбора оптимального режима каскада.
Синхроимпульсы для полного телевизионного сигнала, которым модулируется генератор несущей ВЧ вырабатываются в синхрогенераторе, собранном по упрощенной схеме на диодах Д₁₁ Д₁₂ и транзисторе T₁₄ (рис. 6). На вход синхрогенератора подаются строчные и кадровые импульсы обратного хода с ТВС и блокинг-генератора кадров в отрицательной полярности.
Генератор несущей ВЧ выполнен на транзисторе T₁₅ по трехточечной схеме с емкостной связью. Контур L3C27 генератора настроен на частоту 88,5 Мгц, что соответствует средней частоте четвертого телевизионного канала.
В установке применен диодный модулятор на диодах Д14 и Д15 (рис. 6). Полный телевизионный сигнал с выхода видеоусилителя, а также несущая частота с выхода генератора подаются на эти диоды и управляют их проводимостью, в результате чего получается модулированный ВЧ сигнал. Настройка телевизора на сигнал, принимаемый от установки, осуществляется так же, как и в случае приема телецентра.
Конструкция и детали. Кожух, корпус и шасси камеры любительской телевизионной установки изготовлены из листовой латуни толщиной 1 мм, а подставка — из 2-мм латуни. Снаружи все детали камеры окрашены эмалью. Шасси камеры разделено экранными перегородками на три отсека. В первом (большем) отсеке размещается блок разверток, во втором отсеке (с другой стороны шасси) находятся видеоусилитель и генератор ВЧ, а в среднем отсеке расположены детали синхрогенератора и смесителя гасящих импульсов. Блок питания со стабилизатором напряжения и автоматическим регулятором фокусировки видикона смонтирован в подставке камеры. Камера укреплена на подставке при помощи шарнирного соединения, через которое проходят проводники от блока питания и выходной коаксиальный кабель. Вес камеры с блоком питания не более 6 кг.
Намоточные данные трансформаторов приведены в табл. 1, а катушек — в табл. 2. В камере применена типовая фокусирующе-отклоняющая система для видикона ЛИ-23 (ФОС-32), но возможно также и использование самодельной. Конструкция такой отклоняющей системы подробно описана в статье Медведева и Шапиро «Любительская телевизионная система» («Радио», 1957, № 9, стр. 35). Намоточные данные самодельной ОС даны в табл. 3.
В камере применен стандартный объектив типа «Индустар-22» с фокусным расстоянием 50 мм, являющийся для данного размера видиконной мишени телеобъективом. Для получения нормального размера изображения следует воспользоваться объективом с фокусным расстоянием 20 мм (от 16-мм кинокамеры).
Монтаж телевизионной камеры выполнен на четырех гетинаксовых платах. На первой плате смонтирован блок разверток, на второй плате расположены детали видеоусилителя и генератора ВЧ. На третьей плате размещены синхрогенератор и смеситель гасящих импульсов. Четвертая плата имеет размер 198×120 мм. На ней расположены детали блока питания. Эта плата служит дном подставки камеры и на обратной стороне ее установлены четыре резиновые ножки.
Монтаж блоков на платах — произвольный, за исключением платы видеоусилителя и генератора ВЧ, где все соединения должны быть максимально короткими. В основном для них следует использовать выводы деталей. Отклоняющая система присоединяется к блоку разверток посредством разъема. Сигнал от видикона к видеоусилителю и от установки к телевизору передаются через ВЧ разъемы по коаксиальному кабелю. Длина кабеля от сигнальной пластины видикона до входного разъема усилителя видеосигнала не должна превышать 100 мм.
Общий вид камеры изображен на рис. 7.
Налаживание. Перед включением камеры в сеть необходимо тщательно проверить по принципиальной схеме правильность всех монтажных соединений. Во избежание выхода видикона из строя, он должен быть установлен в камеру только после окончания регулировки напряжений питания его электродов и установки режимов всех остальных каскадов.
Первоначально блок питания налаживают отдельно, добиваясь величины выходного напряжения 17 в. При изменении сетевого напряжения на ±10% выходное напряжение должно изменяться не более, чем на ±2%. Ток через фокусирующую катушку отклоняющей системы видикона предварительно устанавливают равным 100 ма.
Затем регулируют блок разверток с подключенной отклоняющей системой. При отсутствии генерации блокинг-генератора кадров необходимо поменять местами выводы коллекторной или базовой обмоток. При помощи осциллографа просматривают форму напряжений развертки, которая не должна заметно отклоняться от указанных на принципиальной схеме изображений кривых. При этом генерация блокинг-генератора не должна срываться в любом положении регулятора размера кадров.
По окончании регулировки кадровой развертки приступают к налаживанию строчной развертки. Контур генератора строчной развертки настраивают на частоту 15 625 гц при помощи звукового генератора, подбирая величину емкости конденсатора C₈. Затем, изменяя емкость конденсатора C₁₀, настраивают обмотку I ТВС на частоту генератора строк. После этого измеряют напряжение, выпрямленное диодом Д4. Оно должно быть не менее 300 в. Включение обмотки IIб ТВС подбирается таким, чтобы на базу транзистора T4 подавались импульсы обратного хода строчной развертки в отрицательной полярности. Далее налаживание разверток ведут, установив в камеру видикон. Для проверки амплитуды отклоняющих токов разрывают цепи строчных и кадровых отклоняющих катушек и включают в разрыв проволочные резисторы сопротивлением 1 ом. Измеряя амплитуду напряжения на них, вычисляют значения отклоняющих токов, которые должны быть равны в строчных катушках примерно 400 ма, а в кадровых — 30 ма. Регулировка смесителя гасящих импульсов сводится к проверке формы подводимых импульсов и смеси их на выходе. Регулятор тока луча устанавливают в среднее положение. В дальнейшем при установленном видиконе производят окончательную регулировку этого тока.
При правильном монтаже и точном подборе деталей видеоусилитель начинает работать сразу. Желательно просмотреть его частотную характеристику на приборе Х1-7 (ПНТ-59).
Необходимо проверить соответствие формы импульсных напряжений в каскаде синхрогенератора приведенным на схеме (рис. 6).
Частоту генератора ВЧ подбирают с помощью волномера. После этого при помощи соответствующих органов управления устанавливают необходимый размер изображения (12×15 мм) на видиконе. Для этого используют равномерно освещенное изображение испытательной телевизионной таблицы 0249. Его располагают на расстоянии L = (F · A) : 16 м от камеры. В приведенной формуле F — фокусное расстояние объектива в мм, А — горизонтальный размер испытательной таблицы в м.
Далее регулируя потенциометры R3 и R11 добиваются на экране кинескопа телевизора, соединенного с камерой, четкого изображения испытательной таблицы. На этом налаживание камеры заканчивается. Когда камера не работает необходимо, чтобы ее объектив был закрыт крышкой.
