Выбрать главу

Размышляя об этом, полезно подумать о другой характеристике контура, о его добротности Q. Эта величина говорит о том, насколько энергия, запасаемая в конденсаторе или катушке, больше того, что теряется в разного рода сопротивлениях, кроме того, чем больше Q, тем острее резонансная кривая (2). И вывод — с целью повышения Q желательно, чтобы отношение L/C было побольше, то есть индуктивность контура должна быть достаточно большой, чтобы получился контур с высокой добротностью. А высокая добротность — это хорошее ослабление соседних станций, высокая стабильность частоты генератора и много других очень важных достоинств.

Кстати, у контура реально есть два вида потерь, одни отображаются сопротивлением Rк2, включённым в цепь катушки, а другие сопротивлением Rк1, подключённым параллельно контуру. Во многих случаях можно сделать упрощённый пересчёт и считать, что сопротивления Rк1 нет вообще, a Rк2 несколько увеличилось.

Т-225. Передаётся картинка. Телевидение — один из самых известных широкой публике представителей электроники. Придумано оно было тогда же примерно, когда и радио, но доступным и распространённым стало лет через пятьдесят — для передачи картинки пришлось решить значительно более сложные задачи, чем для передачи звука.

В двух словах напомним, как это делается (Р-113). Объектив видеокамеры проектирует картинку на экран вакуумной передающей трубки, а этот экран изнутри покрыт миллионами микроскопических крупинок-фотоэлементов. Под действием света на них собираются заряды, и чем больше света достаётся какой-нибудь точке экрана, тем больше заряд на ней — световая картинка превращается в невидимую электрическую. Электронный луч быстро строку за строкой обегает экран, собирает заряды и создаёт аналоговый электрический видеосигнал — электрическое описание картинки, отчёт о том, как менялась яркость от точки к точке.

Видеосигнал с помощью радиоволн или по кабелю попадает в ваш телевизор и в итоге управляет электронным лучом, который также строку за строкой быстро обегает экран кинескопа. Это тоже вакуумная трубка (скорее, колба), экран которой изнутри покрыт мельчайшими крупинками уже не светочувствительного, а светоизлучающего вещества — крупинками люминофора. Они светятся, когда в них ударяет электронный луч, и тем ярче, чем сильней удары электронов. Видеосигнал, управляя электронным лучом, заставляет его менять яркость светящихся точек, по мере того как луч с огромной скоростью 25 раз в секунду строку за строкой прочерчивает весь экран. В итоге электронный луч рисует на экране картинку, в точности такую же, какую считывала передающая трубка видеокамеры.

За этим азбучным описанием следует много интересных подробностей, много великолепно решённых сложнейших задач. Например, такая задача: во всех телевизорах электронный луч в любой момент времени должен находиться в той точке экрана, в какой в этот момент находится считывающий луч передающей трубки. То есть считывающий электронный луч в передающей трубке и рисующий луч в приёмной трубке должны двигаться синхронно и синфазно — только при этом условии на экране кинескопа вы увидите то, что видит видеокамера. А вот решение проблемы — в видеосигнал при передаче вставляют особые синхронизирующие импульсы, которые в телевизоре выделяются из видеосигнала и управляют движением электронного луча в кинескопе.

ВК-256. Электрическое могущество России — это 600 крупных электростанций, их суммарная мощность составляет 210 гигаватт, то есть 210 миллионов киловатт. Из тепловых электростанций 55 % одновременно снабжают своих потребителей горячей водой, а в зимнее время и отоплением. Тепловые станции, естественно, потребляют углеводородное топливо. На первом месте здесь природный газ, затем следует уголь (вдвое меньше газа), и на последнем месте нефтепродукты — примерно 8 % общего количества.

Р-113. КАРТИНКА ПЕРЕДАЁТСЯ МАЛЫМИ ПОРЦИЯМИ, НО ОЧЕНЬ БЫСТРО. Сейчас эти телевизоры все чаще называют старыми, но мы все же с них начнем наше знакомство с телевидением. Это идея, принцип, который прожил много десятилетий и проживёт ещё много лет, переходя из привычной модели в новую, в том числе в совсем другую. В системе передачи картинки есть два главных героя. Один из них — фотодиод, сокращённо ФД, под действием света в нём появляются электрические заряды. Второй наш герой — светодиод, сокращённо СД, под действием электричества он светится, чем больше зарядов к нему подведёшь, тем ярче. С помощью этой пары ФД и СД мы можем передать светящуюся точку хоть из Австралии в Канаду. Из попавшего на него света ФД создаст электрический сигнал, он пройдёт тысячи километров по интернетовскому кабелю или по радиолучу через спутник, и в месте приёма СД превратит этот ток в порцию света. Как говорится, полдела сделано, мы научились передавать и воспроизводить одну порцию света — одну светящуюся точку. Теперь, используя эту идею, нужно передать и принять состоящую из таких точек большую цветную картинку, что-то вроде фотографии. Для этого сначала создадим два экрана — передающий из ФД (фотодиодов) и приёмный из СД (светодиодов). В каждом экране примерно полмиллиона микроскопических (меньше миллиметра) диодов — 625 строк по 832 диода в каждой. Можно бы, конечно, объективом направить картинку на передающий экран и каждый его ФД соединить проводом с таким же по расположению СД приёмного экрана, но полмиллиона соединительных проводов или иных каналов связи — это многовато. Передающий картинку экран с ФД и воспроизводящий экран с СД поместили в стеклянные вакуумные баллоны (их почему-то называют трубками) и самое ответственное дело — переключение диодов (в передающей трубке ФД, в приёмной СД) поручим электронному лучу. Луч находится внутри баллона, система магнитных или электрических полей очень быстро перемещает его, и луч за 4 сотые доли секунды оббегает все диоды и повторяет эту операцию 25 раз в секунду. Повсеместно употребляемое ныне слово «цветной» заставляет признаться, что приведённое выше количество диодов нужно умножить на три. Потому что каждый ФД и СД (в приёмных трубках вместо них используют точки светящегося вещества — люминофора) это фактически система красного, синего и зелёного цвета, которые, сложившись, создают нормальное многоцветное изображение.