Н. — Прости, но я не подумал об этом старом знакомом. Очевидно, понижающий трансформатор даст идеальное решение (рис. 60). Таким образом, на вторичной обмотке получится напряжение во столько раз меньшее, во сколько раз увеличится ток.
Рис. 60. Схема трансформаторной связи между лампой усилителя и отклоняющими катушками Б.
Л. — Связь через трансформатор используется для отклонения как по строкам, так и по кадрам. Правда, в кадровой развертке применяется в качестве нагрузки также и индуктивность. Иногда даже заменяют катушку индуктивности А (рис. 58) простым сопротивлением.
Н. — А разве при вертикальном отклонении не приходится опасаться перенапряжений?
Л. — В значительно меньшей степени по двум соображениям. С одной стороны, необходимое изменение магнитного поля несколько меньше, чем для строчного отклонения, так как размер изображения в ширину больше, чем в высоту. Таким образом, путь, проходимый пятном в вертикальном направлении, короче его горизонтального перемещения.
Н. — Ну, разница тут невелика.
Л. — Да, конечно. Таким образом, с другой стороны, главной причиной гораздо меньших перенапряжений является значительно меньшая скорость изменения тока. В то время как на горизонтальной развертке должно быть 625 зубьев пилы, на развертке кадров их будет только 2. Это показывает, что вертикальное отклонение не требует особых предосторожностей. Но перенапряжения в процессе горизонтального отклонения усложняют вес, включая и работу усилителя.
Н. — Я не вижу, в чем тут дело.
Л. — Разве тебе не ясно, что перенапряжения суммируются с анодным напряжением. И ото независимо от схемы выхода. В случае связи через индуктивность (рис. 58) перенапряжения проходят через конденсатор С. В случае же трансформаторной схемы (рис. 60) они образуются на первичной его обмотке. Ясен теперь тебе смысл этого?
Н. — В то время как ток возрастает, т. е. во время прямого хода пятна, ток самоиндукции идет в направлении, обратном направлению анодного тока, и препятствует его увеличению. Следовательно, приток электронов на анод настолько же уменьшает его положительное напряжение. В нашем примере перенапряжение было равно 340 в. Таким образом, чтобы на аноде оставалось соответствующее напряжение, скажем 100 в, нужно, чтобы напряжение питания было по крайней мере 440 в.
Л. — Все эти рассуждения вполне правильны. Рассмотрим теперь процессы во время обратного хода пятна.
Н. — При этом получается резкое уменьшение анодного тока. Чтобы воспрепятствовать этому, самоиндукция вызывает значительный ток в том же направлении, который уносит электроны с анода, делая его таким путем более положительным. Перенапряжение, появляющееся при обратном ходе, добавляется к анодному напряжению. В нашем случае 1 640 в перенапряжения вместо 440 в питания дадут на аноде 2 080 в.
Л. — В связи с этим используются предпочтительно лампы, имеющие вывод анода на самой колбе.
Н. — Я спрашиваю себя, как работает усилитель при столь значительных изменениях анодного напряжения.
Л. — Практически искажения, являющиеся их следствием, не очень значительны, если используются лампы, анодный ток которых мало зависит от анодного напряжения.
Н. — То есть лампы с высоким внутренним сопротивлением, так как оно по определению является отношением изменения анодного напряжения к соответствующему изменению анодного тока.
Л. — Можешь ты мне сказать, какие лампы имеют большое внутреннее сопротивление?
Н. — Да пентоды же, дружище! В заключение, если только я правильно понял, для отклонения по строкам применяют пентодный усилитель, присоединенный к отклоняющим катушкам через понижающий трансформатор; все должно быть хорошо изолировано за-за этих несносных перенапряжений.
Л. — Не говори о них слишком плохо. Ты дальше увидишь, что и их удается использовать весьма остроумным способом.
Н. — Как, и порок можно превратить в добродетель!..
Л. — Так как перенапряжения, о которых идет речь, гораздо менее опасны при отклонении по кадрам, в этом случае вполне достаточно простого триода с индуктивным или активным нагрузочным сопротивлением.
Н. — Меня удивляет, как в цепи с такой индуктивностью ток может изменяться так быстро, как это необходимо в случае обратного хода по строкам.
Л. — Это вполне естественный вопрос. Ты ведь знаешь, что приходится расплачиваться за это резкое изменение значительным перенапряжением, являющимся его результатом. И мы создаем возможность для быстрого изменения тока, так составляя контур, чтобы он имел очень малое затухание. В действительности это настоящий колебательный контур с собственной индуктивностью, емкостью и сопротивлением.
Н. — Однако я не вижу ни конденсатора, ни сопротивления.
Л. — Да разве можно, в самом деле, представить себе обмотку, лишенную сопротивления и распределенной емкости?
Н. — Прошу прощения, я признаю, что как отклоняющие обмотки, так и обмотки трансформатора имеют и сопротивление и распределенную емкость.
Л. — Если сопротивление не слишком велико, получается настоящий колебательный контур. Быстрый переход электронов при обратном движении пятна чрезвычайно облегчается, так как он будет происходить как часть колебаний контура.
Н. — Вот это хорошо! А колебание сейчас же прекратится?
Л. — Увы, нет! В этом-то и заключается обратная сторона медали. Когда привели в движение электроны в колебательном контуре, они останавливаются только после нескольких колебаний, все более и более слабых, как маятник после толчка (рис 61).
Рис. 61. Паразитные колебания, приводящие к искажению отклоняющего тока.
Н. — Но что из этого практически вытекает?
Л. — Ничего хорошего. Зуб пилы обогатится маленькой затухающей паразитной синусоидой, которая по окончании обратного хода будет мешать началу прямого хода. Вместо того чтобы начать движение от левого края изображения с постоянной скоростью, пятно начнет нечто вроде вальса (три шага направо, два — налево, полтора шага направо, один — налево и т. д.), после чего только продолжит равномерное движение вправо. Эти небольшие перемещения туда и обратно создают на изображении очень неприятные вертикальные полосы.
Н. — И какое же лекарство существует против таких паразитных колебаний, которые, по-моему, похожи на самовозбуждение?
Л. — Как и в радио, введение затухания!
Н. — И я полагаю, что это поглощение энергии будет поручено резистору, включенному параллельно отклоняющим катушкам.
Л. — Это действительно самый простой и дешевый способ. Постепенно уменьшая сопротивление такого резистора, через него пропускают все более и более значительный ток. Таким образом, определяется величина, как раз достаточная для создания необходимого затухания контура и гашения паразитных колебании.