СТАВРОПОЛЬСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ ИНЖЕНЕРНОЕ УЧИЛИЩЕ СВЯЗИ

Кафедра радиоэлектроники

«УТВЕРЖДАЮ»
НАЧАЛЬНИК КАФЕДРЫ №5						Экз.№
полковник		В. Никулин
			199 г.

ЛЕКЦИЯ

по учебной дисциплине

«Электронные, твердотельные приборы и микроэлектроника»

для курсантов

2 –х курсов СВВИУС

Тема:

№ 4

Электронно-лучевые трубки

Лекция	№10	Передающие телевизионные трубки
				Обсуждено на заседании кафедры (ПМК)
								199 г.
				Протокол №

Ставрополь 1998 г.

Учебные и воспитательные цели:
Время ........................	90 мин.
Учебно-материальное обеспечение Диафильм «Функциональная микроэлектроника» ЛЭТИ
Распределение времени лекции
Вступительная часть ........................	5 мин.
Учебные вопросы лекции Классификация передающих телевизионных трубок и требования к ним ......... Устройство и принцип действия иконоскопа, суперортикона и видикона ......... Заключение	20 мин. 57 мин 5 мин.
Задание курсантам для самостоятельной работы..................	3 мин.

Задание курсантам для самостоятельной учебной работы, список рекомендуемой литературы и методические указания

Использованная при подготовке лекции литература

1. 1. Анашкин В.А., Колосов Л.В., Иванов Е.С. Элементная база РЭА. - Ставрополь: СВВИУС, 1993.

2. Колин К.Т. и др. Телевидение. Изд. 2-е, дополненное и переработанное. Учебник для техникумов. М.:"Связь", 1972.

3. Варбанский А.М. Телевидение, Учебное пособие для вузов связи. М.: "Связь", 1973.

	Лекцию разработал
	доцент кафедры № 5 полковник В. Пакин
«2» сентября 1998 г.

Содержание лекции

1. Передающие телевизионные трубки, классификация и требования к ним

Передающие телевизионные трубки – приборы, предназначенные для преобразования оптического изображения в электрические сигналы.

Наибольшее распространение получили два вида трубок.

Трубки, в которых электронный луч развертывает оптическое изображение, спроецированное на фоточувствительную поверхность (иконоскоп, ортикон, видикон).

Второй тип – трубки, в которых электронный луч развертывает электронное изображение, перенесенное с фотокатода на специальную мишень (суперортикон, супериконоскоп).

В настоящее время существует ряд передающих трубок, в которых используются различные физические процессы и явления, но ко всем предъявляются следующие общие требования:

высокая чувствительность, обеспечивающая получение сигнала при малой освещенности объектов передачи;

способность работы в широком диапазоне яркостей передаваемых сцен;

правильное воспроизведение световых градаций;

высокая разрешающая способность;

высокое отношение сигнал/помеха;

малая инерционность.

Кроме того, к передающим трубкам предъявляются требования и эксплуатационного характера, а именно, длительный срок службы, надежность в работе, простота в эксплуатации, малые габариты и постоянство спектральной характеристики фотокатода.

Передающие трубки можно классифицировать по ряду признаков. Так, например, в зависимости от способа превращения оптического изображения в электрические сигналы они могут быть разделены на две большие группы:

трубки мгновенного действия, к которым относятся диссектор Фарнсворта и электроннолучевые системы, развертывающие изображение по методу «бегущего луча»;

трубки с накоплением зарядов, к которым относятся иконоскоп, ортикон, суперортикон, видикон.

По принципу развертки передающие трубки могут быть разделены на трубки, работающие с разверткой лучом быстрых электронов (диссектор Фарнсворта) и электроннолучевые системы, развертывающие изображение по методу «бегущего луча», иконоскоп, супериконоскоп и некоторые типы видиконов, а также трубки, работающие с разверткой лучом медленных электронов, к которым относятся суперортикон и основные типы видиконов.

По признаку преобразования оптического изображения в электронное они могут быть разделены также на две основные группы:

трубки с использованием внешнего фотоэффекта (диссектор Фарнсворта, иконоскоп, супериконоскоп, ортикон и суперортикон);

трубки с внутренним фотоэффектом (все разновидности видиконов).

Однако основной классификацией передающих трубок является первая.

Трубки мгновенного действия

В 1930 г. Фарнсворт предложил использовать в качестве передающей трубки электронный диссектор (рассекатель). В дальнейшем эта трубка стала широко известной под названием диссектор Фарнсворта.

Диссектор представляет собой вакуумную колбу (рис.1), на внутреннюю поверхность которой наносится полупрозрачный фотокатод 1. Внутри трубки располагается анод 2 с круглым отверстием посредине 3. Диаметр этого отверстия равен величине одного элемента разложения. Для усиления сигнала используется вторично-электронный умножитель 4. Снаружи трубки располагаются строчные и кадровые отклоняющие катушки 6 и фокусирующая катушка 5, создающая равномерное магнитное поле вдоль всей трубки. Между анодом и фотокатодом приложено напряжение Uа.

Рис.1 Устройство диссектора

1 – полупрозрачный фотокатод; 2 – анод; 3 – отверстие в аноде;

4 – вторично-электронный умножитель; 5 – фокусирующая катушка;

6 - строчные и кадровые отклоняющие катушки;

На диноды вторично-электронного умножителя поданы соответствующие положительные напряжения. С помощью объектива на фотокатод трубки проецируется оптическое изображение. Из фотокатода выбиваются электроны, число которых пропорционально числу падающих на него квантов света. Полученное таким образом электронное изображение фокусируется равномерным магнитным полем фокусирующей катушки и переносится электрическим полем на анод. Развертка изображения по строке и кадру осуществляется отклоняющими катушками. В процессе развертки все электронное изображение перемещается относительно отверстия в аноде. Падение напряжения на сопротивлении резистора нагрузки трубки в каждый момент времени определяется только плотностью электронного изображения в том его месте, которое находится в данный момент против отверстия 4 в аноде, остальная часть электронного изображения в это время остается неиспользованной.

Следовательно, из всего светового потока Fп, падающего на фотокатод трубки, используется в каждый момент времени только 1/N часть его, где N – число элементов разложения, т.е.

где F – полезный световой поток; k – формат кадра; z – число строк.

В связи с этим для получения изображения удовлетворительного качества требуется большая освещенность фотокатода и соответственно объекта передачи. Это не позволяет использовать диссектор для передачи натурных сцен, поэтому он нашел применение только для передачи кинофильмов и диапозитивов, т.е. в тех случаях, когда можно создавать требуемые освещенности и для передачи ярких светящихся объектов. Положительным свойством диссектора является линейная зависимость выходного тока от освещенности фотокатода.