Der wichtigste qualitative Indikator elektronischer Geräte ist die Zuverlässigkeit ihres Betriebs, die durch die Zuverlässigkeit einzelner Teile und Baugruppen bestimmt wird.

Unter Zuverlässigkeit wird eine Eigenschaft eines Systems (Produkts) verstanden, die mit seiner Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Wartbarkeit verbunden ist und die Leistung spezifizierter Funktionen gewährleistet.

Zuverlässigkeit Bestimmt die Eigenschaft eines Systems (Produkts), die Funktionsfähigkeit in bestimmten Modi und Betriebsbedingungen kontinuierlich aufrechtzuerhalten.

Haltbarkeit- Dies ist die Eigenschaft eines Produkts oder Systems, in bestimmten Modi und Betriebsbedingungen über einen langen Zeitraum betriebsbereit zu bleiben. Die Haltbarkeit wird durch die technische Ressource quantifiziert, die die Summe der Zeitintervalle des störungsfreien Betriebs über die Betriebsdauer bis zur Zerstörung oder einem anderen Grenzzustand ist.

Wartbarkeit ist eine Eigenschaft eines Produkts oder Systems, die seine Anpassungsfähigkeit zur Vermeidung, Erkennung und Beseitigung von Fehlern charakterisiert.

Ablehnung Hierbei handelt es sich um eine Fehlfunktion, deren Behebung dazu führt, dass das Gerät nicht alle oder zumindest eine seiner Hauptfunktionen weiterhin erfüllen kann. Ausfälle können vollständig und teilweise (bedingt), plötzlich und allmählich, abhängig und unabhängig sein. Die physikalische Bedeutung eines plötzlichen Ausfalls besteht darin, dass ein Schaltungselement durch eine abrupte Änderung eines Parameters die Eigenschaften verliert, die zur Gewährleistung des normalen Betriebs erforderlich sind. Zu den vollständigen Ausfällen zählen Ausfälle, die mit dem vollständigen Verlust der Funktionsfähigkeit des Geräts aufgrund von Unterbrechungen oder Kurzschlüssen interner oder externer Anschlüsse, Ausfall des PN-Übergangs usw. einhergehen.

Die Ursachen für plötzliche Ausfälle können Konstruktionsfehler, versteckte Herstellungsfehler, Verstöße gegen Betriebsvorschriften und äußere Einflüsse sein, die für den normalen Betrieb nicht typisch sind (Stöße, Vibrationen, Überhitzung, erhöhte Spannung usw.). Solche Ausfälle treten am häufigsten während der ersten Betriebsphase auf.

Allmähliche Ausfälle sind mit Veränderungen der Parameter von Geräten (Produkten) im Laufe der Zeit verbunden und äußern sich in Parametern, die über die in den technischen Spezifikationen festgelegten Grenzen hinausgehen. Allmähliche Ausfälle werden durch mangelhafte Technologie oder deren Unterbrechung während des Herstellungsprozesses von Geräten verursacht.

Die meisten Ausfälle von Halbleiterbauelementen sind auf eine allmähliche Verschlechterung der Parameter zurückzuführen, die hauptsächlich durch Änderungen im Zustand der Halbleiteroberfläche verursacht wird. Das Eindringen von Feuchtigkeit oder Sauerstoff auf die Kristalloberfläche führt zur Bildung leitender Kanäle auf der Oberfläche des Halbleiters, was zu einem Anstieg des Sperrschichtstroms und einer Verringerung des Stromübertragungskoeffizienten des Transistors führen kann. Infolgedessen weisen Geräte, die mit Planartechnologie hergestellt werden, eine höhere Parameterstabilität auf, da ihre Halbleiteroberfläche mit einem schützenden Oxidfilm bedeckt ist, als Geräte, die mit Legierungstechnologie hergestellt werden.

Bei elektrischen Vakuumgeräten können solche Ausfälle aufgrund einer Verschlechterung des Vakuums der Lampe und einer Abnahme der Kathodenemission im Laufe der Zeit auftreten. Es kann zu allmählichen Ausfällen kommen teilweise oder bedingt, wo Änderungen der Geräteparameter in einigen Fällen zum Ausfall der Schaltung führen können, in anderen nur zu einer teilweisen Änderung der Parameter. Als bedingtes Ausfallkriterium gilt eine Änderung der Grundparameter (bei Transistoren ist dies in der Regel eine Änderung des Übertragungskoeffizienten und des Sperrkollektorstroms) um eine bestimmte Anzahl über die in den technischen Spezifikationen vorgesehenen Normen hinaus. Eine korrekt berechnete Schaltung ermöglicht erhebliche Änderungen der Geräteparameter, sodass bedingt ausgefallene Geräte möglicherweise keinen Betriebsausfall verursachen.

Zur Quantifizierung der Zuverlässigkeit wird das Konzept der Ausfallrate (Gefahr) verwendet, unter der das Verhältnis der Anzahl der Geräteausfälle pro Zeiteinheit zur Anzahl der ordnungsgemäß funktionierenden Geräte verstanden wird. Fehlerrate

wobei n die Anzahl der ausgefallenen Geräte während der Zeit t in Stunden ist; N ist die Gesamtzahl der Betriebsgeräte. Da normalerweise n N, dann

Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit elektronischer Geräte (Geräte) wird das Konzept verwendet: Wahrscheinlichkeit eines störungsfreien Betriebs P für eine bestimmte Betriebsdauer

Reis. 10.5. Typische Ausfallratenkurve

Eine typische Ausfallratenkurve ist in Abb. dargestellt. 10.5. Diese Kurve kann in drei Abschnitte unterteilt werden. Handlung 1 gekennzeichnet durch eine erhöhte Intensität plötzlicher Ausfälle, die eine Folge einer schlechten Herstellungsqualität sind, die sich bei Inbetriebnahme des Produkts bemerkbar machte. Handlung 2 entspricht der normalen Lebensdauer. Die Ausfallrate sinkt hier, da die Einlaufzeit abgelaufen ist und ein Verschleiß der Geräte noch nicht eingetreten ist. Handlung 3 gekennzeichnet durch eine erneute Zunahme der Fehlerintensität aufgrund von Alterung oder Verschleiß von Elementen (z. B. Emissionsverlust der Kathode eines elektrischen Vakuumgeräts). Bei den meisten Arten von Halbleiterbauelementen konnte das Vorhandensein einer Verschleißstelle nicht festgestellt werden, was auf ihre lange Lebensdauer zurückzuführen ist.

Merkmale der Reparatur elektronischer Geräte

Ein charakteristisches Merkmal elektronischer Geräte im Automobil ist, dass sie alle für die Steuerung und Schaltung erheblicher Leistungen ausgelegt sind. Daher enthalten sie leistungsstarke Halbleiterelemente, die auf Kühlkörpern installiert sind, und solche mit geringer Leistung, die durch Drucken hergestellt werden. Diese Funktionen erfordern die Einhaltung bestimmter Regeln bei der Reparatur.

Regeln für die Installation und Befestigung von Halbleiterbauelementen. Die Befestigung von Halbleiterbauelementen darf die Dichtheit des Gerätegehäuses nicht beeinträchtigen. Beim Umgang mit Glas-Anschlussisolatoren ist besondere Vorsicht geboten. Das Biegen der Leitungen muss erfolgen. um deren Verformung und die Bildung von Rissen in den Isolatoren zu verhindern. Die Leitungen werden in einem Abstand von mindestens 10 mm zum Körper gebogen (sofern nicht anders angegeben).

Die Montage der leistungsstarken Transistoren und Dioden erfolgt mit allen in der Spezifikation vorgesehenen Punkten und Befestigungsmitteln (Befestigungsschrauben, Spezialflansche). Das Biegen starrer Anschlüsse von Hocist verboten, da dies unweigerlich zu Rissen in den Glasisolatoren führt.

Es ist notwendig, einen zuverlässigen thermischen Kontakt des Gehäuses des Halbleiterbauelements mit sicherzustellen. Durch die Wärmeabfuhr sowie die freie Konvektion der Umgebungsluft werden mechanische Resonanzen im in den Gerätespezifikationen vorgesehenen Frequenzbereich vermieden.

Verfahren zum Verbinden von Leitungen von Halbleiterbauelementen in einem Schaltkreis. Die meisten Halbleiterbauelemente sind für die Verwendung von Lötverbindungen zwischen Leitungen und Schaltkreiselementen ausgelegt.

In der Regel wird die Zuleitung im Abstand von 10 mm zum Gehäuse verlötet (sofern in den Spezifikationen nicht anders angegeben). Es ist wichtig, dass beim Löten eine konstante Wärmeableitung zwischen dem Körper des Halbleiterbauelements und der Lötstelle stattfindet. Normalerweise sollte die Temperatur 260 °C nicht überschreiten (z. B. POS -40-Lot). Es ist notwendig, dass der Lötkolben nicht überhitzt, seine Temperatur auf einem bestimmten Niveau gehalten wird und kontrolliert werden kann. Der Körper des Lötkolbens muss geerdet sein. Die Lötzeit sollte minimal sein. Es ist auch notwendig, das Gehäuse und die Isolatoren der Anschlüsse von Halbleiterbauelementen vor dem Kontakt mit Dämpfen und Spritzern von Lötflussmittel zu schützen.

Es wurde festgestellt, dass bei Entladungen, die durch die Elektrolyse isolierter Objekte (einschließlich des menschlichen Körpers) verursacht werden, Schäden an Halbleiterbauelementen möglich sind. Beim Arbeiten mit Geräten ist es erforderlich, Halbleiterbauelemente durch Erdung isolierter Körper vor elektrischen Entladungen zu schützen.

Die Anschlüsse der Transistorbasis müssen zuerst mit dem Stromkreis verbunden und zuletzt getrennt werden. Es ist verboten, Spannung an einen Transistor anzulegen, dessen Basis abgeklemmt ist.

Das Verbinden der Anschlüsse von Halbleiterbauelementen im elektrischen Punktschweißverfahren ist nur zulässig, wenn dies durch die technischen Spezifikationen zulässig ist.

Überwachung und Austausch von Halbleiterbauelementen im Stromkreis. Die Erfahrung zeigt, dass die meisten Schäden an Halbleiterbauelementen beim Testen, Einstellen und Steuern von Schaltkreisen entstehen.

Die Leitungen von Messgeräten müssen so gestaltet sein, dass versehentliche Kurzschlüsse in Stromkreisen ausgeschlossen sind.

Beim Einrichten sollten Sie keine Signale zwischen den Anschlüssen von Transistoren und Dioden von Generatoren mit geringem Innenwiderstand anlegen, da in diesem Fall große Ströme durch die Geräte fließen können, die den maximal zulässigen Wert überschreiten.

Es ist nicht akzeptabel, Schaltkreise an Halbleiterbauelementen mit geringer Leistung mit Ohmmetern oder anderen Geräten zu überprüfen, die Messströme erzeugen, da dies zu Schäden an Transiten und Dioden führen kann, die sehr empfindlich auf Überlastungen reagieren.

Bei Reparaturen werden Transistoren, Dioden und andere Halbleiterbauelemente nur bei ausgeschalteter Stromquelle ausgetauscht.

Es ist notwendig, die Ergebnisse der Funktionsprüfungen und Parametermessungen der vom Stromkreis getrennten Geräte aufzuzeichnen.

Reparatur von Leiterplatten. Leiterplatten werden durch chemisches Ätzen aus Getinax- oder Textolitfolie hergestellt. Auf der Leiterplattenseite ist die Platine mit Ausnahme der zum Löten der Schaltung vorgesehenen Stellen vollflächig mit einer wärmeisolierenden Maske abgedeckt. Auf der Oberfläche von Leiterplatten dürfen keine Spuren von chemischen Reagenzien und anderen Verunreinigungen, ungeätzten Kupferbereichen in Lücken, Spänen und Dellen sowie Ablösungen des Veredelungsmaterials an Stellen mechanischer Bearbeitung vorhanden sein. Gedruckte Leiterbahnen auf Platinen müssen klar sein, mit glatten Kanten, ohne Brüche, Abblättern oder geätzte Stellen. Unregelmäßigkeiten an den Kanten von Leiterbahnen sind nur an solchen Stellen zulässig, an denen sie den zulässigen Abstand zwischen zwei benachbarten Leitern nicht verringern.

Die oben aufgeführten Anforderungen an Leiterplatten legen die Bedingungen fest, die bei der Reparatur von Schaltkreisen und dem Austausch von Elementen erfüllt sein müssen.

Für diejenigen, die sich mit der Verkabelung gedruckter Schaltungen nicht auskennen, empfiehlt es sich, den defekten Teil der Leiterplatte auszubeißen, sodass 10-15 mm lange Leiter in der Platine verbleiben, an die der neue Teil angelötet werden soll. Für diejenigen, die über praktische Kenntnisse im Umgang mit Leiterplatten verfügen, können wir eine andere Methode empfehlen. Der fehlerhafte Teil sollte aus der Platine herausgebissen werden, seine Reste sollten entlötet und aus dem Platinenloch auf der Seite der gedruckten Schicht entfernt werden. Das neue Teil muss anstelle des alten eingebaut werden und seine Enden müssen abgebissen, gebogen und verlötet werden.

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A. G. Alexandrow

Deklariert am 31. Januar 1941 beim Volkskommissariat für Elektrizitätswirtschaft X 40368 (304420) Veröffentlicht am 31. Januar 1945

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren zur Messung der statischen Eigenschaften elektronischer Geräte mit sanfter elektrostatischer Steuerung vor.

Aus verschiedenen praktischen Gründen kann es erforderlich sein, die Eigenschaften dieser Geräte in Abhängigkeit vom Potenzial der Steuerelektrode bei konstanten Potenzialen an den anderen Elektroden zu ermitteln. Bei Lampen mit geringer Leistung werden diese Eigenschaften normalerweise mit einer einfachen Punktmethode gemessen. In letzter Zeit sind eine Reihe spezieller Geräte erschienen, die es ermöglichen, sofort eine Familie statischer Eigenschaften auf dem Bildschirm eines elektronischen Oszilloskops zu erhalten.

Bei leistungsstarken Elektrodenlampen, beispielsweise leistungsstarken Generatorlampen, ist das Problem der Beseitigung statischer Eigenschaften schwerwiegender, da ihre Elektroden, die nicht für große Überlastungen ausgelegt sind, den Leistungen nicht standhalten können, die bei voller statischer Charakteristik an ihnen abgeführt werden können .

Dann gibt es eine Reihe von Lampen, die nicht einmal den Lichtmodi standhalten können, in denen sie in speziellen Schaltkreisen zur Erfassung einer Familie statischer Eigenschaften mit der oszilloskopischen Methode wären.

Bei einer Reihe spezieller physikalischer Untersuchungen an aktivierten komplexen Kathoden, beispielsweise Oxidkathoden, kann es erforderlich sein, den Elektronenemissionsstrom in solchen Modi zu messen, dass die Kathode aufgrund der Überlagerung des gemessenen Stroms mit dem Filamentstrom nicht merklich erhitzt wird .

Diese Schwierigkeiten lassen sich leicht durch die Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens lösen, dessen Kern aus der folgenden Beschreibung und Betrachtung der Abbildungen verständlich wird. 1 - 8 Zeichnungen.

In Abb. Abbildung 1 zeigt die untersuchte Elektronenröhre 1, in deren Steuerelektrodenkreis periodisch schmale Spannungsimpulse vom Widerstand 14 eingespeist werden, der in Reihe mit einer Quelle der Vorspannungsgitterspannung o geschaltet ist und durch die Kapazität 9 blockiert wird.

Periodische schmale Spannungsimpulse werden vom Kondensator 25 erhalten, der von einer einstellbaren Gleichstromquelle 21 über das Potentiometer 22 aufgeladen wird

Nr. 63799 Widerstände 28 und 24. Der angegebene Kondensator wird periodisch durch ein Thyratron zur Entladung gezwungen

26, periodisch zwangsgezündet unter Verwendung eines Spitzentransformators 27, dessen Sekundärkreis über ein Potentiometer 29 in Reihe mit einer Vorspannungsquelle 30 geschaltet ist.

Zur Begrenzung des Gitterstroms wird in den Gitterstromkreis dieses Thyratrons ein Begrenzungswiderstand 28 eingebracht.

Der Kondensator wird in einen nichtinduktiven Widerstand entladen

14, verbunden mit dem Steuerelektrodenkreis der untersuchten Elektronenröhre. Potentiale zu anderen Elektroden werden von den Gleichstromquellen 2, 3, 4 usw. geliefert, die eingestellt werden können. Diese Quellen werden durch ausreichend große Kondensatoren 6, 7, 8 usw. blockiert, so dass es beim Durchgang von Stromimpulsen durch die angegebenen Elektroden nicht zu einem merklichen Abfall der Potentiale an den Elektroden und damit zu einer Verzerrung der gemessenen Eigenschaften kommt. Dieser Umstand ist von besonderer Bedeutung in Fällen, in denen die Quellen, die die Elektrodenkreise versorgen, eine geringe Leistung haben und einen hohen Innenwiderstand aufweisen.

Die Spannungen der Quellen 2, 3, 4, 5 können mit DC-Voltmetern 31, 82, 88, 34 gemessen werden. In die Elektrodenkreise sind vorbekannte nichtinduktive Widerstände 10, 11, 12, 18 eingebracht, die eine schmale Spannung erzeugen Tropfenimpulse, wenn sie schmale Stromimpulse durchlaufen. Diese Spannungsabfälle werden mittels eines Kommutators 15 einem Hilfsgerät zugeführt, mit dem sie wiederum gemessen werden können.

Das Hilfsmessgerät besteht aus einer Konstantstromquelle 17, einem Potentiometer

16, Gleichspannungsmesser 18, Ventil 20 und Stromanzeige 35.

In Abb. In Fig. 2 zeigt die durchgezogene Linie den zeitlichen Verlauf der direkt zwischen dem Gitter und der Kathode des Thyratrons 26 anliegenden Spannung. Die gestrichelte Linie in dieser Figur zeigt den zeitlichen Verlauf der Vorspannung am Potentiometer 29.

In Abb. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Spannung am Kondensator 25, der sich für die Zeit 1 von der Quelle 21 auflädt und für die Zeit 1 zum Widerstand 4 entlädt. Somit ist die Schwingungsperiode gleich t,+t,=T.

Diese Periode ist wiederum gleich der Periode der Spannungsschwingungen, die dem Transformator 27 zugeführt werden. Die Schwingungen werden als erzwungen angesehen, da in diesem Fall ein klareres Bild erhalten wird und genauere Messungen bereitgestellt werden. Nebenbei ist auch darauf hinzuweisen, dass die Verwendung periodischer Schwingungen zweifellos Vorteile gegenüber einem Einzelimpuls hat. Tatsache ist, dass die Methode der periodischen Impulse sicherlich eine höhere Genauigkeit bietet, das Element des Zufalls eliminiert und darüber hinaus den Zeitaufwand für Messungen erheblich spart.

In Abb. Abbildung 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der Spannung, die direkt zwischen dem Gitter und der Kathode der untersuchten Lampe anliegt. Wie aus diesem Diagramm ersichtlich ist, weist die Netzspannungskurve die Form sehr schmaler Impulse auf. Der Maximalwert der Impulskurve kann einfach eingestellt werden, entweder durch Änderung der Spannung mit Potentiometer 22 oder durch Änderung der Quellenspannung

5. Auf diese Weise können Sie die Spannung der Steuerelektrode (Gitter) ändern.

In Abb. Abbildung 5 zeigt eine ungefähre Kurve eines Stromimpulses im Stromkreis einer der Elektroden über die Zeit. Diese Kurve entspricht der Kurve in Abb. 4. In Abb. Abbildung 6 zeigt schematisch eine ungefähre zeitliche Impulskurve im Stromkreis einer der Elektroden mit einer stark gedehnten Elektrode. die Achse der Zeit. Das gleiche Diagramm zeigt gepunktete Linien 2, 8, 4„, die sich auf die Spannung am 63799-Potentiometer 16 beziehen. Hier sind drei Fälle dargestellt. Zeile 2 bezieht sich auf den Fall, dass die Spannung am Potentiometer 16 größer ist als der Maximalwert am entsprechenden nichtinduktiven Widerstand im Stromkreis der einen oder anderen Elektrode, d. h. J„>1„,R.

In diesem Fall wird das Ventil 20 gesperrt, da seine Anode gegenüber der Kathode negativ ist.

Kurve 2 in Abb. 6 bezieht sich auf den Fall, wenn P„= I„,b.

Kritisch ist dieser Fall, für den die Messung durchgeführt wird. Durch Messen der Spannung am Potentiometer mit einem Voltmeter 18 in diesem Fall und Kenntnis des gegebenen Widerstandswerts K lässt sich leicht der Wert des Stromimpulses 1„ bestimmen.

Kurve 4 in Abb. 6 bezieht sich auf den Fall, dass U„(I„,Â.

In diesem Fall ist die Anode des Ventils 20 in Bezug auf seine Kathode positiv und es fließt ein Strom durch sie, dessen Durchschnittswert von der Vorrichtung 85 gemessen wird. Das Auftreten von Strom dient als Zeichen dafür, dass der kritische Modus vorliegt überschritten ist und daher die Spannung am Potentiometer 16 erhöht werden muss.

Als Ventil 20 können Sie das kleinste Kenotron (Diode) oder eine Triode nehmen, deren Gitter an der Anode befestigt ist. Der Glühfaden des Kenotrons sollte von einer Gleichstromquelle gespeist werden, und der gemeinsame Punkt sollte am Minusende der Glühfadenquelle liegen (um den Einfluss der Nichtäquipotentialität der Kathode und der Anfangsgeschwindigkeiten der Elektronen zu vermeiden).

Neben dem Kompensationsverfahren zur Messung von Stromimpulsen kann auch das oszilloskopische oder oszillographische Verfahren eingesetzt werden. Zu diesem Zweck ist in der gestrichelten Linie in FIG. 1 Dirigent

86 sind mit einem Paar Oszilloskop-Ablenkplatten verbunden, die den Elektronenstrahl vertikal ablenken; Ein weiteres Paar Ablenkplatten ist an eine Quelle mit sägezahnförmiger Spannungskurve angeschlossen, und diese Quelle ist mit Quelle 27 synchronisiert, die Wechselspannung an den Thyratron-Gitterkreis liefert

26. Gleichzeitig erscheinen auf dem Bildschirm des Oszilloskops deutliche Spannungsabfallimpulse (siehe Abb. 5), nachdem diese durch vorläufige Kalibrierung und Messung gemessen wurden; Wenn ich die Werte der nichtinduktiven Widerstände in den Elektrodenkreisen im Voraus kenne, ist es möglich, die Werte der Stromimpulse selbst zu bestimmen. Für diese Messung muss ein elektronisches Oszilloskop oder Oszilloskop verwendet werden. Die Verwendung eines elektromagnetischen Schleifenoszilloskops sollte aufgrund der großen Trägheit des Systems zu erheblichen Fehlern führen.

Die Methode, dem Steuerelektrodenkreis Impulse zuzuführen und Ströme im Stromkreis anderer Elektroden zu messen, hat eine Reihe erheblicher Vorteile. Erstens wird die Leistung des Thyratrons, das den Kondensator entlädt, deutlich reduziert. Dann wird es möglich, Ströme im Stromkreis einer beliebigen Elektrode bei jedem Potential an anderen Elektroden zu messen, was nicht möglich ist, wenn der Stromimpuls im Stromkreis der Elektrode gemessen wird, an die der Potentialimpuls angelegt wird.

Bei dieser Methode wird die Lampe nur in den Momenten „entriegelt“, in denen ein Potentialimpuls an die Steuerelektrode angelegt wird. In der übrigen Zeit liegt an der Steuerelektrode ein relativ großes (im Absolutwert) negatives Potential an.

Ungefähre statische Eigenschaften, die mit der vorgeschlagenen Methode erhalten wurden, sind in den Abbildungen dargestellt.

Gegenstand der Erfindung

1. Ein Verfahren zur Messung der statischen Eigenschaften elektronischer Geräte mit sanfter elektrostatischer Steuerung, das sich dadurch auszeichnet, dass dem Steuerelektrodenkreis in Reihe mit einer einstellbaren Vorspannung Nr. 63799 von a periodisch eine Spannung in Form schmaler Impulse zugeführt wird Spannung, die von einer externen Quelle geladen und periodisch mit einem Tirate-Ron-Kondensator zur Entladung gezwungen wird, und einstellbare Spannungen von Gleichstromquellen, die durch Kondensatoren blockiert werden, werden über zuvor bekannte nichtinduktive Widerstände an die anderen Elektroden des zu untersuchenden elektronischen Geräts angelegt und die daraus resultierenden MQKcHMBJlbHblp. Die Werte der Stromimpulse in den Stromkreisen dieser Elektroden werden durch Spannungsabfallimpulse an den oben genannten Widerständen gemessen, an die über ein Ventil und eine Stromanzeige eine einstellbare Ausgleichsspannung angelegt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Ablenkelektrodenpaares, das mit den Enden oder einem Teil der in die Elektrodenkreise eingeführten Widerstände verbunden ist, zur Messung der Maximalwerte von Impulsen in den Elektrodenkreisen der untersuchten Elektronenröhre. und an das andere Paar Ablenkelektroden wird eine Sägezahnspannung angelegt, synchronisiert mit einer Wechselspannungsquelle, die dem Stromkreis der Steuerelektrode des Thyratrons zugeführt wird, wodurch der Kondensator periodisch entladen wird.

Technik. Herausgeber M. V. Snolyakva

Rep. Herausgeber D. A. Mikhailov

Druckerei von Gosplannzdat, Nr. Worowski, Kaluga

L!49953. Unterzeichnet zur Veröffentlichung am 25. November 1946. Auflage: 500 Exemplare. Preis 65 Kopeken. Zach. 325

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Anwendung elektronischer Instrumente und Geräte

Einführung

Die betrachteten elektronischen Geräte sind teilweise in funktechnischen Systemen (RTS) enthalten, deren allgemeine Klassifizierung in Form der folgenden Tabelle 1 dargestellt werden kann.

Tabelle 1

Geräte	Art und Zweck des Systems
1. Informationsübermittlung	Rundfunk und Fernsehen Wohnmobil und Fernsehen, Richtfunkstrecken (RRL), Kommunikation über Satelliten, Mobilfunk, Roaming, Telemetrie (TM), Befehlsübertragung (PC)
2. Informationsextraktion	Radar (Erkennung und Klassifizierung von Zielen, Bestimmung von Koordinaten und Bewegungsparametern) (RL), Funknavigation (RN), Funkaufklärung von Mineralien und dem Zustand der Erdoberfläche (RR), Radioastronomie (RA), Funkaufklärung anderer regionales Kraftwerk (RR) des Landes
3. Funksteuerung	Funksteuerung von Raketen (RC), Funksteuerung von Raumfahrzeugen, einschließlich Funkfernsteuerung über Satelliten, Detonation von Projektilsprengköpfen (PBC)
4. Informationsvernichtung	Funkabwehrmaßnahmen (RC)

Eine Besonderheit von Informationsübertragungssystemen besteht darin, dass hier Nachrichten am Ort ihrer Ausstrahlung in ein Funksignal eingeblendet werden. Sobald sie in der Umgebung verteilt sind, werden sie empfangen und Nachrichten daraus extrahiert. Das Blockschaltbild eines solchen Systems sieht wie in Abb. 1 aus.

II. Eine Besonderheit von Informationsabrufsystemen besteht darin, dass nützliche Informationen in einem Funksignal bei der Ausbreitung und Reflexion von Funkwellen oder bei der Bildung und Emission von Funkwellen unabhängig vom betrachteten System (feindliches RTS, natürliche Quellen usw.) angezeigt werden .). Das Blockschaltbild eines solchen Systems sieht in Bezug auf den Standort wie in Abb. 2 aus.

Ein Merkmal des Funkkontrollsystems (RC) besteht darin, dass darin über Funksignale übertragene Informationen direkt zur Steuerung von Objekten und Prozessen verwendet werden (z. B. Steuerung von Flügen von Raketen, Satelliten, Flugzeugen usw.).

III. Das System umfasst auch andere (exekutive, nicht funkgebundene) Links, die die Eigenschaften des Kontrollobjekts und die Merkmale der Kontrollaufgabe anzeigen. Das Blockschaltbild des Reaktorsystems (am Beispiel der Raketenzielsuche) ist in Abb. dargestellt. 3.

IV. Informationsvernichtungssysteme sollen Probleme bei der Abwehr feindlicher Funksysteme lösen, die auf die Übertragung und den Abruf von Informationen abzielen. Ihre Eigenschaften werden durch die zugewiesenen Aufgaben bestimmt. Die Abbildungen 1 - 3 zeigen die einfachsten Einzelsysteme. Im realen Modus arbeiten sie mit vielen Systemen (in einem Netzwerk) und in Kombination mit verschiedenen Funksystemen (in einem Funktechnikkomplex) zusammen.

Zusätzlich zu den oben genannten Hauptmerkmalen werden RTS in der Industrie, Medizin, wissenschaftliche Forschung usw. Es ist klar, dass diese Klassifizierung nicht starr ist. In vielen Fällen vereint ein echtes RTS mehrere Funktionen. Das RTU-System umfasst beispielsweise Radar- und Trägerraketen sowie Informationsübertragungssysteme, Telemetrie und Befehlsübertragung.

Ein charakteristisches Merkmal radioelektronischer Systeme ist die Verwendung eines Funksignals als Informationsträger. Der Zweck von Informationen ist eines der Klassifizierungsmerkmale von Systemen.

Basierend auf der Art der verwendeten Signale werden sie in kontinuierliche, gepulste und digitale Systeme unterteilt.

Im kontinuierlichen Modus werden Informationen durch Ändern der Amplitude, Frequenz und Phase eines kontinuierlichen, normalerweise harmonischen Signals angezeigt.

Bei gepulsten Signalen ist das Signal eine Folge von Funkimpulsen, in denen Informationen sowohl durch sich ändernde Parameter einzelner Impulse (A, t n) als auch der gesamten Folge (n in einem Paket, Intervalle dazwischen) übertragen werden können.

In digitalen Systemen ist das Signal zeitlich und pegelmäßig vorquantisiert. Jede Ebene entspricht einer Codegruppe von Impulsen, die die Trägerschwingung modulieren. Solche Systeme lassen sich leicht mit Computern verbinden, die Informationen verarbeiten und speichern, die dann von einem Anzeigegerät wahrgenommen werden.

Unter den aufgeführten Systemen sind heute Fernsehsysteme am weitesten verbreitet, mit denen wir das Studium beginnen werden.

Fernsehgeräte und -systeme

Fernsehen (TV) sind Informationsübertragungssysteme (IT), die zur Übertragung und Wiedergabe optischer Bilder aus der Ferne dienen. Je nach Einsatzzweck werden Broadcast- und Anwendungssysteme unterschieden.

TV-Systeme verwenden das Element-für-Element-Prinzip der Bildübertragung, dessen Kern in der bedingten Aufteilung des übertragenen Bildes in eine Reihe kleiner Elemente besteht; Umwandeln von Informationen über Elemente in elektrische Signale; serielle Übertragung von Signalen über eine Kommunikationsleitung; Wiedergabe von Bildsignalen im Receiver).

Das Fernsehsignal zeichnet sich im Gegensatz zu anderen elektrischen Kommunikations- und Informationssignalen dadurch aus, dass sein Spektrum um ein Vielfaches größer ist als das Spektrum herkömmlicher Signale und ein Band von 50 Hz bis 6 MHz einnimmt (beachten Sie, dass das Spektrum der Audioübertragung 30 beträgt). Hz 12 kHz, was 500-mal weniger TV-Spektrum entspricht). Ein solches Signal stellt eine Reihe von Aufgaben dar, die bei der Übertragung von CB- und sogar HF-Informationspaketen über erhebliche Entfernungen nicht vorhanden waren. Und obwohl heute Möglichkeiten zur Übertragung eines TV-Signals gefunden wurden (über Satelliten, Richtfunkleitungen, Kabel- und Zweidraht-Telefonleitungen usw.), ist die Suche nach technischen Methoden zur Einengung des TV-Frequenzbandes (natürlich ohne Abstriche) nicht mehr möglich Bildqualität) bleibt eine wichtige wissenschaftliche und technische Aufgabe. Besondere Bedeutung erlangt dieses Problem beim Digital-, Farb- und stereoskopischen Farbfernsehen. Die oberen und unteren Grenzen des TV-Spektrums können anhand der Funktionsweise des folgenden Blockdiagramms (Abb. 4) beurteilt werden, bestehend aus: einem Rechteckimpulsgenerator, dessen Wiederholungsfrequenz einstellbar ist; Videoverstärker; Bildröhre; Scan-Generator; Ablenksystem; Stromversorgung.

Abb.4Abb.5

Nehmen wir die Scanparameter als Standard (GOST 784579): Feldscanfrequenz f p = 50 Hz, Anzahl der Erweiterungslinien Z = 625, horizontale Scanfrequenz f line = 15625 Hz.

Wenn wir f gene = 50 Hz auf der Skala des Impulsgenerators einstellen, erhalten wir zwei stationäre horizontale Streifen auf dem Bildröhrenbildschirm – schwarz und weiß. Diese Frequenz beträgt fn = fn = 50 Hz und gilt als die niedrigste im ausgestrahlten Fernsehspektrum.

Wenn wir die Schwingungsfrequenz über 50 Hz erhöhen, erhalten wir zwei Bandenpaare bei 100 Hz (f gene = 2f p = 100 Hz) und im Allgemeinen m Paare stationärer Bänder mit f gene = mf p (wobei m eine ganze Zahl ist).

Wenn f gen = f str = 15625 Hz, erscheinen zwei vertikale Streifen auf dem Bildschirm – weiß und schwarz, d.h. Der Rand wechselt von der Horizontalen in die Vertikale (Übertragung von 50 Halbbildern pro Sekunde oder 25 Vollbildern).

Wenn wir f gene auf 2f str = 31250 Hz erhöhen, erhalten wir zwei Paare vertikaler schwarzer und weißer Streifen und mit f gene = nf str (n ist eine ganze Zahl) n - Paare vertikal angeordneter schwarzer und weißer Streifen.

Bei einer weiteren Erhöhung der Frequenz beginnen aufgrund der begrenzten Auflösung des Systems die vertikalen schmalen Streifen auf dem Bildschirm zu verschmelzen und verlieren an Kontrast.

Eine eingeschränkte Auflösung erfolgt aus folgenden Gründen:

Jede Schaltung (wir haben einen Videoverstärker), durch die ein TV-Signal läuft (wir haben Rechteckimpulse), hat ein begrenztes Frequenzband;

Der Elektronenstrahl einer Bildröhre ist aufgrund von Aperturverzerrungen nicht in der Lage, dünne und kleine Details – Striche und Punkte – auf dem Bildschirm wiederzugeben (der Durchmesser des Elektronenstrahls zusammen mit seinem Kontakt mit dem Bildschirm – die Strahlapertur – sollte dies nicht tun). größer sein als die Dicke der gekreuzten Striche und die Abstände zwischen ihnen).

Die Strahlapertur d steht im Zusammenhang mit der Anzahl der Zerlegungslinien Z (625 Linien) als d = h/Z = h/625 (wobei h die Bildhöhe ist). Um die Blendenverzerrung zu verringern (um die Auflösung zu erhöhen), sollten elektronische Optiken entwickelt werden, die den Strahl in der Bildröhre so dünn wie möglich fokussieren. Diese Lösung ist jedoch nicht geeignet, da für d< h/Z между строками появятся темные промежутки.

Wenn wir also d = h/Z nehmen, erhalten wir, dass die maximale Anzahl der kleinsten schwarzen Details (getrennt durch die gleichen Lichtintervalle) vertikal Z und horizontal pZ/2 Schwarz und pZ/2 Weiß beträgt (wobei p das Rahmenformat ist). zum p-Standard = Bildbreite; h - Bildhöhe). In diesem Fall enthält das gesamte Bild pZ 2 /2 Elementpaare und überträgt Paare in 1 Sekunde f bis = 25 Hz (unter Berücksichtigung des Interlaced-Scans) f bis pZ 2 /2, von wo aus die Obergrenze sein kann genommen

f top = f zu pZ 2 /2.(1)

In der Praxis wird der obere Bereich des TV-Spektrums etwas niedriger gewählt. Die Reduzierung wird durch Aperturverzerrungen, Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses bei der Übertragung kleiner Details, Streuung der Parameter des Elektronenfokussierungssystems von Fernsehröhren usw. bestimmt. Daher wird der Koeffizient k = 0,9 0,8 eingeführt und zugrunde gelegt Daraus ergibt sich die Obergrenze des TV-Spektrums

f top = 0,5kf bis pZ 2 = 0,9254625 2 /23 6 MHz.

Wenn wir das Spektrum eines Fernsehsenders betrachten, können wir feststellen, dass der Hauptteil davon im Niederfrequenzbereich konzentriert ist. In diesem Band (bis 2,5 MHz) gibt es Spektralkomponenten, die großen Bildelementen entsprechen. Hochfrequenzkomponenten mit geringer Energie übertragen Informationen über kleine Teile. Die horizontalen Frequenzharmonischen bilden mit ihren Nebenwellen diskrete Energiezonen und tragen Informationen über die Details des übertragenen Objekts (Abb. 6).

Um ein Bild über einen Funkkanal zu übertragen, wird ein AM-Träger mit Frequenzunterdrückung eines Seitenbandes verwendet (Abb. 7).

Um sich langsam ändernde Signalparameter zu übertragen, werden Änderungen im Konstantanteil des Videosignals genutzt. In diesem Fall entspricht ein niedrigerer Pegel des Videosignals einer stärkeren Ausleuchtung des Bildes (da das Videosignal eine negative Polarität hat, siehe Abb. 8).

Abb.6Abb.7

In Rundfunk-TV-Systemen wird FM-Audio zusammen mit dem Bild übertragen (Abb. 9), während das dem TV-Kanal zugewiesene Standardfrequenzband 8 MHz beträgt.

Abb.8Abb.9

Erinnern wir uns daran, dass das vollständige TV-Signal im Abstand von zwei Zeilen die Form hat (Abb. 10):

Prinzipien des Interlaced-Scannens

Die im Fernsehen verwendete Abtastung für gerade und ungerade Halbbilder – Halbbilder – unterscheidet sich in der Dauer der ersten und letzten Zeile, was aus Abb. 11 deutlich wird.

Darüber hinaus nutzt das über den Funkkanal übertragene Signal die negative Natur des Verhältnisses zwischen Amplitude und Helligkeit. Diese Methode: vereinfacht die Aufgabe, einen AGC zu konstruieren, der in diesem Fall eine konstante Obergrenze der Taktimpulse (SI) aufrechterhält; P avg nimmt ab – da in den Bildern weißes Licht vorherrscht; Der Einfluss von Rauschen auf die Bildqualität wird verringert (sie sind höher als „Schwarz“ und auf dem Bildschirm weniger auffällig).

1.1 Blockschaltbild eines Schwarz-Weiß-Fernsehers

Allgemeine Anforderungen an Fernsehblockdiagramme

Fernsehempfangsgeräte – Fernseher – werden derzeit mit einer Superheterodynschaltung aufgebaut, die die Struktur des Zusammenspiels zwischen Kanälen, Blöcken und Kaskaden maßgeblich bestimmt. Im Allgemeinen ist die Konstruktionsstruktur von Fernsehgeräten verschiedener Generationen ähnlich.

Derzeit werden hauptsächlich Halbleiter- und integrierte Fernseher hergestellt, die unbestreitbare Vorteile haben.

Gemäß GOST 18198-79 und GOST 24330-80, alle Fernseher, je nach technische Eigenschaften werden in stationäre (mit einer Bildröhren-Bildschirmgröße von mindestens 50 cm) und tragbare (mit einer Bildröhren-Bildschirmgröße von nicht mehr als 45 cm) unterteilt.

Unter dem Gesichtspunkt der funktionalen Interaktionsanforderungen muss das Blockdiagramm des Fernsehgeräts Folgendes bereitstellen:

Empfang von Bild- und Tonträgerfrequenzsignalen im 8-MHz-Band im Meterwellenbereich mit Frequenzen von 48,5 MHz bis 299,75 MHz und im Dezimeterwellenbereich mit Frequenzen von 470 bis 622 MHz;

Umwandlung von Trägerfrequenzsignalen in Zwischenfrequenzsignale (ZF) mit den Werten f pr.iz = 38,0 MHz und f pr.z = 31,5 MHz;

Trennen des PTS-Bildes von den ZF-Signalen und Verstärken auf den zur Steuerung der Bildröhre erforderlichen Pegel;

Trennen von Differenzfrequenzsignalen (zweiter ZF-Ton) von den ZF-Bild- und Tonsignalen, gefolgt von der Umwandlung und Verstärkung dieser Signale auf einen Pegel, der einen Lautsprecher ansteuern kann;

Trennen der Sync-Mischung vom PTS und Aufteilen in horizontale und vertikale Sync-Impulse mit ihrer anschließenden Weiterleitung an die entsprechenden Scan-Generatoren;

horizontale und vertikale Abtastung des Fernsehbildes;

Anti-Rausch, Apertur, - Korrektur, Wiederherstellung der konstanten Komponente (Anti-Rausch - Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses (unter Verwendung von Feldeffekttransistoren mit hohem Eingangswiderstand), um den Einfluss der Eingangskapazität des Shunts R zu reduzieren n Senderöhre; Apertur – (Apertur – Elektronenstrahlquerschnitt) – verbunden mit endlichen Abmessungen des Strahlquerschnitts. Der Grund wird beseitigt, indem in den Videoverstärkungspfad eine Korrekturverbindung mit einem Frequenzgang der umgekehrten Form eingeführt wird die Aperturcharakteristik der Senderöhre und ein linearer Phasengang; -Korrektur - Angleichung der Helligkeitsabstufungsstufen mit einem speziellen Verstärker mit einstellbarer Frequenzgangform (es werden nichtlineare Lasten angelegt)).

TV-Blockdiagramm

Auch die Transistorschaltungen kommerziell hergestellter Fernseher weichen teilweise voneinander ab. Allerdings führte die Verwendung gleicher Transistortypen in bestimmten Kaskaden und Blöcken natürlich zu einer Vereinheitlichung der Schaltungsentwürfe. Abbildung 12 zeigt ein Blockschaltbild eines Transistor-TV.

Abb.12Abb.13

Entsprechend dem Funktionszweck wird das Blockdiagramm herkömmlicherweise in 7 Kanäle und Blöcke unterteilt (diese Aufteilung wird durch die Vereinfachung der Suche nach Schäden im Stromkreis gerechtfertigt, da die äußere Manifestation einer Fehlfunktion eng mit dem einen oder anderen bestimmten Kanal oder Block zusammenhängt). des Fernsehers).

Die Transistor-TV-Schaltung umfasst den Hochfrequenzblock 1, den Bildkanal 2, den Tonkanal 3, den Synchronisationskanal 4, den horizontalen Abtastkanal 5, den vertikalen Abtastkanal 6 und die Stromversorgung 7.

Hochfrequenzblock

Der Hochfrequenzblock (HF-Block) (Abb. 13) empfängt Signale aus der Zuleitung zweier Bild- und Tonträgerfrequenzen f in.iz und f in.zv, verstärkt sie und wandelt sie mit einem lokalen Oszillator um in Signale mit niedrigeren Zwischenfrequenzen f ex. ab = 38,0 MHz, f star = 31,5 MHz. Der HF-Block besteht aus einem Kanalwähler für den Meterwellenbereich (SKM), einem Kanalwähler für den Dezimeterwellenbereich (SKD) und einer Abstimmeinheit (BN). Die Tuning-Einheit steuert die Kanalumschaltung im SCM und den Übergang in den Empfangsmodus für UHF-Signale – Einschalten des SCM.

Das SCM enthält einen Verstärker Hochfrequenz(UHF), lokaler Oszillator, Mischer (Konverter). Der SKD umfasst nur UHF und einen erzeugenden Autodyne-Konverter. Der gemeinsame Betrieb von ACS-Stromkreisen erfolgt wie folgt. Beim Empfang im Meter-Wellenlängenbereich funktioniert nur SCM. Beim Empfang im UHF-Bereich sind der SKD- und der SCM-Konverter eingeschaltet, weil Der erzeugende Wandler des ACS stellt die Amplitude der Signale nicht in der erforderlichen Höhe bereit.

Der SCM-Wandler fungiert in diesem Fall als Verstärker und bringt den Pegel der ZF-Signale auf die erforderliche Amplitude.

Die Umschaltung dieser Betriebsarten erfolgt durch die Tuning-Einheit, beide UHF werden von der AGC-Spannung abgedeckt.

Bildkanal

Der Bildkanal sorgt für die Hauptverstärkung der Zwischenfrequenzsignale (ZF) von Bild und Ton, die Erkennung von ZF-Bildsignalen, wodurch das PTS isoliert wird, und die Verstärkung des PTS auf einen Pegel, der die Steuerung des Elektronenstrahls ermöglicht die Bildröhre. Der Bildkanal enthält außerdem eine AGC-Schaltung, die die Verstärkung des Verstärkers sowie der UHF-SCM- und UHF-SKD-Kaskaden steuert.

Der Bildkanal besteht aus Sperr- und Filterschaltungen eines dreistufigen UPCH, einem Videodetektor (VD), einem Videoverstärker (VA), einer Bildröhre und einer AGC-Schaltung (Abb. 14).

Der Zwischenfrequenz-Bildverstärker (IFA) empfängt ZF-Bild- und Tonsignale von der HF-Einheit und sendet sie über einen gemeinsamen Breitbandverstärkungskanal. Die erste Kaskade des UPCH koordiniert den HF-Block mit einem konzentrierten Auswahlfilter (FSS), in dem der Amplitudenfrequenzgang (AFC) des Kanals gebildet wird, der hauptsächlich seine Selektivität bestimmt. Der UPCH wird mithilfe einer Einkanalschaltung aufgebaut, in der die ZF-Bild- und Tonsignale gleichzeitig verstärkt werden. Diese Möglichkeit ergibt sich aus den unterschiedlichen Modulationsverfahren (Amplitude und Frequenz).

Um die gegenseitige Beeinflussung von Signalen auszuschließen, durchläuft die Schall-ZF den Verstärker mit Unterdrückung (Dämpfung) auf einen Pegel von 0,1 vom Maximalwert des Frequenzgangs. Derzeit werden alle im Inland hergestellten Fernsehgeräte nach einem Einkanal-UPCH-System hergestellt. Der erste Helm des UPCH wird von der AGC-Spannung abgedeckt.

Der Videodetektor (VD) empfängt verstärkte ZF-Bildsignale vom UPCH und extrahiert daraus das PTS, das dann an den Videoverstärker übertragen wird. Der VD basiert auf der Schaltung eines Diodenamplitudendetektors mit HF-Korrektur, die für den Durchgang von HF-Komponenten des Videosignals erforderlich ist.

Ein Videoverstärker (VA) verstärkt den PTS hinsichtlich Spannung und Leistung im Frequenzband von 50 Hz bis 5 MHz und reguliert den Bildkontrast. Die VU ist nach einem zweistufigen Design aufgebaut. Die erste Stufe – der vorläufige Paraphasenverstärker – versorgt die AGC-Schaltung und den Synchronisationskanal mit gegenpoligen Signalen.

Der AGC-Schaltkreis zur automatischen Verstärkungsregelung versorgt die erste Stufe von UPCH und UHF mit einer sich automatisch ändernden Spannung, deren Wert vom Signalpegel am Antenneneingang des Fernsehgeräts abhängt. Diese Spannung wiederum. Ändert die Verstärkungsfaktoren der Stufen, sodass sie ansteigen, wenn der Eingangssignalpegel sinkt, und wenn das Eingangssignal ansteigt, abnehmen. Dadurch bleibt die Kanalverstärkung (Kontrast) trotz erheblicher Schwankungen im Eingangssignalpegel unverändert.

Die Bildröhre ist das abschließende Glied des Bildkanals. Darin führt das PTS eine Helligkeitsmodulation des Strahls durch, die zusammen mit horizontalen und vertikalen Scans den Eindruck eines Bildes erzeugt.

Audiokanal

Der Audiokanal (Abb. 15) trennt die Signale des zweiten ZF-Tons (6,5 MHz) vom Haupt-ZF-Bild und -Ton. Die Schaltung verfügt über einen unabhängigen Differenzfrequenzdetektor (DFD), der an den UPCH angeschlossen ist. Der Tonkanal besteht aus einem DRF, einem Signalverstärker des zweiten ZF-Tons des Zwischenfrequenztons (IFS), einem Frequenzdetektor (FD), einem Niederfrequenzverstärker (LFA) und einem Lautsprecher (Gr).

Abb.15Abb.16

Zusätzlich zur Verstärkung muss die UPCHZ-Schaltung die Amplitude der Signale des zweiten ZF-Tons begrenzen, da sie Rahmensynchronisationsimpulse enthält, die im Lautsprecher einen niederfrequenten Hintergrund erzeugen. BH sendet Tonfrequenzsignale aus, die nach Verstärkung bei ULF auf den Lautsprecher einwirken und so für die Tonuntermalung des Bildes sorgen.

Synchronisationskanal

Der Synchronisationskanal (Abb. 16) empfängt das PTS aus der Vorstufe des Computers, extrahiert daraus ein Synchronisationsgemisch bestehend aus einem Satz horizontaler und vertikaler Synchronisationsimpulse, verstärkt es und teilt es in horizontale und vertikale Synchronisationsimpulse auf, die dann Gehen Sie zu den entsprechenden Scan-Generatoren.

Der Synchronisationskanal besteht aus einem Amplitudenwähler (AS), einem Paraphasenverstärker (PFA), einem integrierenden Filter (IF) und einer automatischen Frequenz- und Phasenanpassungsschaltung (AFC und PH). Der AS extrahiert mithilfe der Amplitudenauswahlmethode eine Synchronmischung aus dem PTS, die in der PFU verstärkt wird. An die PFU sind zwei Geräte angeschlossen: IF und AFC und F. Mithilfe der IF werden Rahmensynchronisationsimpulse mithilfe der Integrationsmethode aus der Synchronisationsmischung getrennt, die dann zum Rahmengenerator gelangen und dessen Betrieb synchronisieren. Die AFC- und F-Schaltung passt die Frequenz und Phase des Liniengenerators automatisch entsprechend der Frequenz und Phase der Taktimpulse an. Diese Schaltung hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Ein Eingang empfängt Taktimpulse, der andere empfängt Zeilengeneratorimpulse. Hier werden die Impulse in Frequenz und Phase verglichen und je nach Zusammentreffen entsteht am Ausgang eine Spannung, die den Stringgenerator anpasst.

Horizontaler Kanal

Der horizontale Scankanal (Abb. 17) gewährleistet die horizontale Abtastung des Bildröhrenstrahls mithilfe horizontaler Ablenkspulen. Es besteht aus einem Hauptleitungsoszillator (MSG), einem zweistufigen Leistungsverstärker (PA), einem Dämpfer (D), einem Ausgangsleitungstransformator (TVS), einem Hochspannungsgleichrichter (HV) und Leitungsablenkspulen (SDC). , die Teil des Ablenksystems (OS) sind.

Abb.17Abb.18

Mit Hilfe von Brennelementen erhöhen sich die Amplituden der Rückwärtsimpulse, werden gleichgerichtet, durch eine Sverdoppelt und in Form einer hohen gleichgerichteten Spannung der zweiten Anode der Bildröhre zugeführt.

Vertikaler Scankanal

Der vertikale Scankanal (Abb. 18) nutzt vertikale Ablenkspulen und richtet den Bildröhrenstrahl vertikal aus.

Der Kanal besteht aus einem Master-Frame-Oszillator (MSG), einem Emitterfolger (EF), einem zweistufigen Leistungsverstärker (PA) und Frame-Deflection-Spulen (DC). Der ZCG erzeugt eine Sägezahnspannung zur Steuerung der Leistungsverstärkerstufen. Der EP sorgt für die notwendige Koordination zwischen den ZKG-Ausgangskaskaden der Frames. Der Leistungsverstärker erzeugt in den Personenablenkspulen Sägezahnströme der erforderlichen Form und Leistung.

Netzteil

Das Netzteil (PSU) versorgt den Fernseher (einschließlich des Bildröhrenfadens) mit einer stabilisierten Konstantspannung. Es besteht aus einem Leistungstransformator, einem Diodengleichrichter und einem elektronischen Spannungsstabilisator. Mithilfe eines Netztransformators wird die Wechselspannung von 220-127 V auf die für den normalen Betrieb des Fernsehers erforderlichen Werte reduziert. Ein Diodengleichrichter wandelt Wechselspannung in pulsierende Spannung um und glättet diese anschließend mithilfe von Filtern. Der elektronische Stabilisator sorgt für konstante Ausgangs-Gleichspannungswerte innerhalb vorgegebener Grenzen, wenn die Stromaufnahme und die Wechselspannung des Versorgungsnetzes schwanken.

Die funktionalen Wechselwirkungen der Kanäle und Blöcke eines Transistor-TV sind wie folgt.

Hochfrequente Trägersignale von Bild und Ton werden von der Empfangsantenne empfangen und über die Zuleitung an den Antenneneingang des Fernsehers gesendet. Mit dem Kanalwähler wird das gewünschte Programm ausgewählt, der HF-Block wandelt diese Signale in niedrigere Zwischenfrequenzen von Bild und Ton um. Ihre Werte bleiben unabhängig vom ausgewählten Kanal gleich.

Im UPCH erfolgt die Hauptverstärkung von ZF-Signalen und die Unterdrückung von Störungen durch Nachbarkanäle. Anschließend wird im Videodetektor das PTS mit all seinen Komponenten isoliert und HF-Korrekturmaßnahmen ergriffen, um den Durchgang von HF-Komponenten des Videosignals sicherzustellen.

Vom vorläufigen Videoverstärker werden die Signale in drei Richtungen verzweigt: zur Endstufe des Videoverstärkers, zum Synchronisationskanal und zur AGC-Schaltung.

Von der Endstufe des Videoverstärkers gelangt das PTS zur Bildröhre, wo mit Hilfe des PTS und des OS die elektrischen Signale in ein Bild umgewandelt werden. Die AGC-Schaltung passt die Verstärkungen der ersten Stufe des UPCH und der Stufen der UHF-Selektoren der Meter- und Dezimeter-Wellenlängenkanäle automatisch entsprechend den Änderungen im Pegel des TV-Eingangssignals an.

Der Audiokanal ist mit der letzten Stufe des UPCH verbunden. Mittels DFR wird eine zweite Schall-ZF mit einer Frequenz von 6,5 MHz isoliert. Resonant UPCH verstärkt und begrenzt die Amplitude dieser Signale. Anschließend werden mit Hilfe von BH frequenzmodulierte Schwingungen in niederfrequente Audiosignale umgewandelt, die nach Verstärkung im ULF auf den Lautsprecher einwirken. In einem Lautsprecher werden niederfrequente Signale in Schall umgewandelt.

Der Synchronisationskanal ist mit der Vorstufe des Rechners verbunden und führt die notwendigen Transformationen der horizontalen und vertikalen Synchronisationssignale durch und sorgt so für einen synchronen Betrieb der horizontalen und vertikalen Scangeneratoren.

Die Hauptoszillatoren arbeiten im selbstoszillierenden Modus und erzeugen ein kontinuierliches Raster auf dem Bildröhrenbildschirm. Wenn Signale an den Antenneneingang des Fernsehgeräts angelegt werden, werden die Generatoren mit ähnlichen Generatoren auf der Sendeseite synchronisiert. Als nächstes bilden die horizontalen und vertikalen Scankanäle Sägezahnströme, die für den korrekten Betrieb des Ablenksystems erforderlich sind.

Ein stabilisiertes Netzteil versorgt alle Stufen des Stromkreises mit konstanter Spannung. Bei einigen Fernsehern kann das Netzteil auch zum Laden des Akkus genutzt werden.

1.2 Blockdiagramm eines einheitlichen Fernsehers

Das Strukturdiagramm von Abb. 19 der einheitlichen Fernseher der II. bis III. Generation unterscheidet sich grundsätzlich kaum voneinander. Die bestehenden Unterschiede hängen hauptsächlich mit den Stromversorgungsschaltungen zusammen. Herkömmlicherweise ist die Schaltung in die oben genannten sieben Kanäle und Blöcke unterteilt.

Die HF-Einheit enthält herkömmliche Transistor-TV-Geräte. Die Kombination ist ähnlich Zusammenarbeit PTK-SKD.

Der Bildkanal enthält zusätzliche Schaltungen zur automatischen Frequenzanpassung des Lokaloszillators (LOF), Spannungswandler (PARU) und eine Überlastschutzkaskade (SC). Die APCG-Schaltung empfängt ZF-Bildsignale von der dritten Stufe des UPCH. Wenn die Frequenz des lokalen Oszillators von der Norm abweicht, weist das ZF-Bild auch eine Frequenzabweichung gegenüber dem Wert von 38,0 MHz auf, auf die der APCG-Diskriminator reagiert.

Der Kurzschluss schützt die von der AGC-Spannung versorgten Kaskaden vor Überlastungen. Der Tonkanal ähnelt in seinen Funktionsaufgaben und seinem Aufbauschema der Transistorversion. Durch die Umwandlung und Trennung des zweiten ZF-Tons entsteht eine Amplitude VD. Dabei wurden gleichzeitig Maßnahmen ergriffen, um den Durchgang dieser Frequenz aus dem Gerät zu verhindern.

Der Synchronisationskanal enthält traditionelle Stufen. Der horizontale Abtastkanal kann durch das Vorhandensein hoher Spannungen in allen Stufen gekennzeichnet sein. Die Endstufe der Leitungen (VKS) und der Hochspannungsgleichrichter (HV) übernehmen die Funktionen eines Leistungsverstärkers bzw. eines Hochspannungsstromgleichrichters.

Der vertikale Scankanal ähnelt auch dem Transistorkanal. Die Funktionen eines Leistungsverstärkers werden von der Frame Output Stage (FCC) übernommen.

Das Netzteil besteht aus einem Leistungstransformator, zwei Diodengleichrichtern und Glättungsfiltern und versorgt alle Stufen der Schaltung mit konstanter Spannung. Wechselspannung Lampenwendeln, mit Ausnahme der Hochspannungs-Kenotron-Glühwendel und der Wechselspannungs-Schutzschaltung.

Hochfrequenzblock

Hochfrequenzverstärker

Der Hochfrequenzblock (HF-Block) eines modernen Fernsehers besteht aus beiden Selektoren (SK-M und SK-D), mit deren Hilfe Sie Programme aus allen Bereichen des Rundfunkfernsehens empfangen können.

SK-M (PTK) empfängt Signale von zwei Trägerfrequenzen des Meterwellenbereichs von der Antenne über die Zuleitung und Eingangskreise, verstärkt sie und wandelt sie im Überlagerungsverfahren in Signale niedrigerer Zwischenfrequenzen um. Einer der Hauptvorteile des Heterodyn-Empfangs besteht darin, dass unabhängig vom gewählten Kanal die ZF unverändert bleibt und gleichzeitig die Schaltung des Verstärkungspfads vereinfacht wird.

SK-M (PTK) besteht aus Eingangsschaltungen, einem Hochfrequenzverstärker, einem Lokaloszillator und einem Mischer. Entsprechend den Aufgaben der Kanalselektoren lassen sich zwei zusätzliche Anforderungen formulieren: möglichst geringes Eigenrauschen und möglichst hohe Dämpfung der Lokaloszillatorsignale in den Selektor-Eingabegeräten. Die erste Anforderung erhöht die Empfindlichkeit des Fernsehgeräts, die zweite verringert die Eindringwirkung von Lokaloszillatorsignalen in die Antenne.

Die Auswahleingangskreise mit resonanten Eigenschaften selektieren aus der Vielzahl der in die Antennen eingespeisten Signale die benötigten Signale im 8-MHz-Frequenzband und sorgen zudem für die Anpassung der Zuleitung an den UHF-Eingang, an dem das maximale Signal übertragen wird in diesem Link. Die optimalen Eingangsschaltungen sind Aufwärtsresonanztransformatoren mit einer charakteristischen Impedanz bei mittleren Kanalfrequenzen von 75 Ohm.

Darüber hinaus verringert der Aufwärtstransformator die Möglichkeit, dass Lokaloszillatorsignale in die Antenne gelangen, erheblich für diese Signale ist es abwärts.

Der UHF-Transistor (Abb. 20) ist nach einer Schaltung mit gemeinsamer Basis aufgebaut, die für eine ausreichende Verstärkung hoher Frequenzen sorgt. Über den Widerstand R1 wird dem Emitterkreis eine positive Spannung +E zugeführt. Im Eingangskreis bilden die Spule L 2, die Kondensatoren C 3, C 5 und die Eingangskapazität des dazu parallelen Transistors einen Resonanzkreis, der für eine 1,5-fache Spannungserhöhung sorgt. Die sequentielle Kerbschaltung C 2, L 1 ist auf Frequenzen abgestimmt, die den Zwischenfrequenzen entsprechen. Manchmal befinden sich im Eingangskreis mehrere solcher Schaltkreise, die das Eindringen von Störsignalen von der Antenne mit einer Frequenz reduzieren, die der ZF von Bild und Ton entspricht.

Die Kondensatoren C 3, C 5 sorgen für eine unvollständige Verbindung des Eingangskreises mit dem Emitterkreis des Transistors, was es ermöglicht, den Nebenschlusseffekt dieses Kreises auf den Stromkreis zu reduzieren und die erforderliche Bandbreite des Eingangskreises zu bilden. Die AGC-Spannung wird über den Widerstand R4 dem Basiskreis des Transistors zugeführt. Wenn die positive Spannung an der Basis dieses Transistors steigt, schaltet er ab, was die UHF-Verstärkung verringert. Manchmal wird die Polarität der AGC-Spannung umgekehrt. Wenn die negative Spannung an der Basis V tr zunimmt, steigt der Kollektorstrom und der Spannungsabfall am Widerstand R 1 nimmt zu. Dies führt zu einer Verringerung der Gleichspannung an der Basis-Emitter-Lücke und zu einem Abfall der Verstärkung. Die angegebenen AGC-Methoden werden als Vorwärts- und Rückwärts-AGC bezeichnet (bestimmt durch Widerstandswerte und Vorspannung). Die UHF-Kollektorlast besteht aus einem zweikreisigen Bandpassfilter L 3, L 4, dessen Frequenzgang wie der eines UHF-Röhrenfilters die Form einer auf die Trägerfrequenzen von Bild und Ton abgestimmten Doppelhöckerkurve hat .

Konverter

Im Mischer werden Schwingungen der Lokaloszillatorfrequenz f g mit Schwingungen der Trägerfrequenzen des Bildsignalflusses und des Schallflusses gemischt. Unter den vielen Frequenzkombinationen im Lastschwingkreis des Umrichters bilden sich Differenzfrequenzen:

F ex. von = f g - f n. von = 38,0 und F ave. Ton = f g - f n. ab = 31,5 MHz.

Der Transistorwandler (Abb. 21, a) ist nach einer gemeinsamen Emitterschaltung aufgebaut, die den Nebenschlusseffekt des UHF-Bandpassfilters reduziert und eine Erhöhung der Selektivität der Kaskade ermöglicht. Abbildung 21,c zeigt ein Diagramm eines Autodyne-Mischers, der in tragbaren Fernsehgeräten verwendet wird und einen ähnlichen Frequenzgang wie Abbildung 21,b aufweist.

Dabei wird dem Emitterkreis C eb ein Signal vom UHF-Ausgang (L 3 C 3) zugeführt, das im Diodenteil des Transistors mit dem Lokaloszillatorfrequenzsignal addiert wird. Für die Wechselrichterschaltung L 1 C 4 ist C 1 eine Kapazität, die parallel zu L 2 geschaltet ist. Der lokale Oszillator ist nach einer kapazitiven Dreipunktschaltung aufgebaut. Der Kollektor ist über C 4 mit dem Stromkreis L 1 C 1 verbunden, und die Rückkopplung vom Kollektor zum Emitter erfolgt über die eigene Kapazität des Transistors und einen zusätzlichen Kondensator C 2.

Bildkanal

In Bildsignalverstärkern werden häufig Resonanzkreise eingesetzt, mit deren Hilfe Amplituden-Frequenz-Kennlinien gebildet werden, die letztendlich die Selektivität des Kanals bestimmen. Resonanzkreise werden nicht nur als Kaskadenlasten verwendet, sondern auch zur Unterdrückung von Störungen benachbarter Kanäle und zur Dämpfung eigener Zwischenfrequenzsignale.

Zwischenfrequenzverstärker

Der Zwischenfrequenz-Bildverstärker (IFPA) hat entscheidenden Einfluss auf die Hauptindikatoren des Fernsehgeräts: Empfindlichkeit, Klarheit, Selektivität, Klangqualität und Synchronisation. Wie bereits erwähnt, passieren bei modernen Einkanalfernsehern Zwischenfrequenzsignale von Bild und Ton den UPCH und werden verstärkt. Dabei muss der UPFI über ein ausreichend breites Band verstärkter Frequenzen verfügen und gleichzeitig die Möglichkeit einer gegenseitigen Beeinflussung dieser Signale untereinander ausschließen. Basierend auf dem Zweck können wir die Anforderungen an den UPCH formulieren:

Bereitstellung einer ausreichenden Verstärkung, um ein Signal mit einer Amplitude von 2 V in der Detektorlast mit einem verstärkten Frequenzband von bis zu 5 MHz zu isolieren;

Unterdrückung von Signalen der Zwischenfrequenzen von Bild und Ton auf Werte von 0,5 bzw. 0,1;

Unterdrückung von Störungen durch benachbarte Signale bei Frequenzen 30,0; 39,5; 41,0 MHz.

Basierend auf den genannten Anforderungen ist es möglich, den Frequenzgang des UPCH zu konstruieren, der diese Anforderungen erfüllt. (siehe Abb. 22)

Zum besseren Verständnis klären wir die Konzepte Empfindlichkeit, Klarheit und Selektivität, die hauptsächlich die Qualität eines Fernsehers bestimmen.

Die Empfindlichkeit hängt vom Gesamtgewinn der Kaskaden vom Antenneneingang bis zum Detektor ab, von dem insbesondere der Bildkontrast und die Synchronisationsqualität abhängen.

Die Bildschärfe wird bekanntlich durch die Frequenzbandbreite der verstärkten Signale des gesamten Videokanals und insbesondere durch den UPCH bestimmt, der auch mit der Tonqualität zusammenhängt.

Die Selektivität betrifft alle aufgeführten Eigenschaften des Fernsehers, denn Es bestimmt die Auswahl nützlicher Signale für einen bestimmten Kanal. Für den ordnungsgemäßen Betrieb des Videodetektors, des Videoverstärkers und der Bildröhre muss die Signalamplitude am Ausgang des UPCH 4 V betragen.

Lassen Sie uns Abb. 23 verwenden und berechnen, wie hoch die Verstärkung des UPCH sein sollte, wobei wir berücksichtigen, dass die Empfindlichkeit von Fernsehgeräten zwischen (50 und 200 µV) liegt.

Nach der bekannten Formel ist die Gesamtverstärkung einer Reihe von Geräten oder Stufen gleich dem Produkt der Verstärkungen dieser Geräte oder Stufen K total = K 1 K 2 ...K n.

Die Gesamtverstärkung der Eingangskreise UHF und UPCH beträgt unter Berücksichtigung der erforderlichen Amplitude des Ausgangssignals des UPCH und der Empfindlichkeit des Fernsehgeräts:

K gesamt = 4/(5010 6) = 80000,

daher ist die UPChI verantwortlich

K upchi = K total /K in. von K uvch = 80000/ = 2000.

Der UPCA besteht normalerweise aus drei Stufen resonanter Verstärker, in denen eine Kombination von Notch-Schaltungen für die notwendige Selektivität und Verstärkung sorgt.

Wie bereits erwähnt, sorgt der Frequenzgang für die Unterdrückung von Störungen durch Nachbarkanäle im UPCH. Betrachten wir am Beispiel von Abb. 22 die Gründe für das Auftreten dieser Störung. Die Trägerfrequenzen der Fernsehsender, die das Fernsehnetz des Landes bilden, werden unter Berücksichtigung der Anforderung minimaler gegenseitiger Störungen ausgewählt. Allerdings liegen die Frequenzen benachbarter Kanäle so nah beieinander, dass ihre Kanten in die Lösung des UHF-Frequenzgangs fallen. Da die Trägerfrequenzen benachbarter Kanäle 1,5 MHz voneinander entfernt sind, haben die nach der Wechselwirkung der Träger mit dem lokalen Oszillator erzeugten Störungen in beiden Richtungen ebenfalls einen Abstand von 1,5 MHz von den Zwischenfrequenzen:

f p1 = 31,5 - 1,5 = 30,0 MHz; f p2 = 38,0 + 1,5 = 39,5 MHz.

Da die Kanäle des Meter-Wellenlängenbereichs ungleichmäßig verteilt sind (der 1. Kanal ist 1,5 MHz vom 2. entfernt), besteht die Möglichkeit einer weiteren Störung:

f p3 = f p4 + 1,5 = 41,0 MHz.

Die Praxis zeigt, dass Störsignale gegenüber den maximalen Frequenzgangwerten um das 100- bis 200-fache gedämpft werden sollten.

Betrachten wir die Bildung der linken und rechten Flanken des Frequenzgangs genauer. Das Videofrequenzband liegt zwischen Bild- und Tonträger. Der Bereich der HF-Anteile, der die maximale Bildschärfe bestimmt, befindet sich in der Nähe des Tonträgers. Aufgrund der Wechselwirkung der Träger mit dem Lokaloszillator des HF-Blocks ist der Frequenzgang des UPCH ein Spiegelbild des in Abb. 10 dargestellten Frequenzgangs. Dadurch liegen die HF-Anteile des Videosignals im Frequenzgang des UPCH nun links und ihre Anzahl wird durch die Steilheit der linken Flanke des Frequenzgangs bestimmt.

Um die HF-Anteile des Videosignals optimal zu erfassen, sollte die Flanke möglichst steil sein (siehe Abb. 22). Gleichzeitig liegt auf derselben Steigung eine mittlere Schallfrequenz vor, die bis zu einem Pegel von 0,1 vom Maximalwert des Frequenzgangs unterdrückt wird. Der Kurvenabschnitt im ZF-Schallbereich von 31,5 MHz muss flach und parallel zur Frequenzachse sein und eine Breite haben, die dem P-Schallband entspricht. Andernfalls kommt es zum sogenannten diskriminierenden Effekt (schwarze Balken auf dem Bildschirm im Takt des Tons). Abbildung 25 zeigt die Gründe für die diskriminierende Wirkung.

Auf der rechten Steigung des Frequenzgangs liegt eine Zwischenbildfrequenz f pr.iz, in deren Bereich sich die niederfrequenten Anteile des Videosignals konzentrieren. Aufgrund der teilweisen Unterdrückung des unteren Seitenbandes des Videosignals kommt es zwangsläufig zu Verzerrungen, die durch einen Überschuss an niederfrequenten Komponenten im Fin-Ins.-Bereich verursacht werden. Die NF-Energie ist doppelt so hoch wie die der anderen Komponenten des Videosignals. Um diese Verzerrungen zu beseitigen, wird der Frequenzgang des ZF-Bildes auf einen Pegel von 0,5 vom Maximalwert des Frequenzgangs unterdrückt, und die rechte Steigung des Frequenzgangs sollte so flach wie möglich sein.

Ein Beispiel für einen dreistufigen UPCH ist in Abb. 26 dargestellt. Der Verstärker verfügt über vier zweikreisige Bandpassfilter, von denen drei über einen Kondensator und einer in der Folgestufe über eine Induktivität verbunden sind. Dank der Verwendung von Siliziumtransistoren mit geringer Sperrkapazität ist eine Neutralisierung der Rückkopplung nicht erforderlich.

Um Übersprechen zu reduzieren, werden alle störenden Frequenzfilter am Verstärkereingang (im FSS) platziert. Einer davon ist ein Kompensationsfilter. Die zweiten Kreise der Bandpassfilter am Ein- und Ausgang der Mittelstufe verfügen über einen kapazitiven Teiler. In der letzten Stufe des Verstärkers verhindert die induktive Kopplung zwischen den Filterkreisen, dass ZF-Oberwellen den Verstärkerausgang erreichen.

In Kaskaden von UPHI-Fernsehern der II. und III. Generation werden die Steigungen des Frequenzgangs durch T-, M-förmige und differenzielle Brückenfilter gebildet Abb. 27. Bei Transistor-UPCHs erfolgt die Bildung des Frequenzgangs mithilfe eines konzentrierten Auswahlfilters (FSS), dargestellt in Abb. 28

Videodetektor

Das Ausgangssignal des UPCH geht an den Eingang des Videodetektors. In den meisten TV-Schaltungen erfüllt der Videodetektor zwei Aufgaben: Er extrahiert die Hüllkurve des Bildsignals und wählt die Differenzfrequenz für den Audiokanal aus. Als Videodetektor werden üblicherweise Einweggleichrichter mit punktförmigen Germaniumdioden verwendet (Abb. 29). Der Kern der Funktionsweise eines Diodendetektors besteht darin, dass die Diode die Amplitudenschwingungen des Eingangs-HF-Signals in eine einseitig pulsierende Spannung umwandelt, die dann durch das Vorhandensein eines Kondensators geglättet wird. Der Lastwiderstand trennt die Hüllkurve dieser Spannung ab – das volle Fernsehsignal. Der Prozess der PTS-Isolierung ist in Abb. 29, b.

Videoverstärker (VA)

Die VU (Abb. 30) dient dazu, das erfasste PTS auf das Niveau zu verstärken, das zur Steuerung des Elektronenstrahls der Bildröhre erforderlich ist. Darüber hinaus erfüllt die VU eine Reihe weiterer Funktionen: Sie erzeugt eine Steuerspannung für AGC-Schaltungen, reguliert den Bildkontrast und dient als Impulsspannungsquelle zur Steuerung des Synchronisationskanals. Für eine normale Modulation des Bildröhrenstrahls ist ein Videosignal mit einem Spitze-zu-Spitze-Bereich von etwa 40 V erforderlich. Bei linearer Detektion muss die Amplitude des von der Detektorlast an den HF-Eingang gelieferten Bildsignals gleich sein ≥ 2 V. Daraus folgt, dass die VU VU gleich 20 sein muss. Das vom Videoverstärker belegte Frequenzband reicht von 0 bis 5,5 MHz. Der Frequenzgang des Gerätes sollte die in Abb. 30, b gezeigte Form haben. Eine leichte Verstärkungssteigerung im 5-MHz-Bereich (um 20 - 30 %) ist sinnvoll, weil Dies verbessert die Bildklarheit.

Automatische Verstärkungsregelung (AGC)

Die Signalstärke am TV-Eingang variiert je nach Betriebskanal und den Bedingungen der Funkwellenausbreitung. Mittels AGC wird die Signalamplitude im Bildkanal konstant gehalten, wenn der Pegel am TV-Eingang schwankt. Die AGC-Spannung, deren Wert proportional zum Eingangssignalpegel ist, wird den UHF- und UPCH-Kaskaden zugeführt. Wenn der Eingangssignalpegel ansteigt, nimmt die Verstärkung dieser Stufen unter dem Einfluss der AGC-Spannung ab und bei einer Abnahme zu. Dadurch wird eine konstante Amplitude der dem Detektor zugeführten Signale gewährleistet. Der normale AGC-Betrieb sorgt für einen konstanten Bildkontrast und eine konstante Synchronisationsstabilität.

Moderne Fernseher verwenden eine AGC-Schlüsselschaltung, die Taktimpulse als Steuersignal verwendet.

Die Transistor-AGC-Schaltung (Abb. 31) besteht aus 2 Transistoren V 1, V 2, die jeweils die Funktionen von Gleichstromverstärkern (DCA) und einer Schlüsselstufe (KK) übernehmen. In der Zeitspanne zwischen den Synchronimpulsen wird der Kollektorkreis V 2 über die offene Spannung V D2 und die Wicklungen des Brennelements mit Masse kurzgeschlossen. Wenn der horizontale Synchronimpuls und der Sweep-Umkehrimpuls zeitlich zusammenfallen, wird V D2 mit einem positiven Umkehrimpuls verriegelt und der durch V D1 gleichgerichtete Synchronimpuls lädt C 1 auf. Die Ladungsmenge C 1 ist direkt proportional zur Amplitude des Synchronimpulses und damit zum Signalpegel am TV-Eingang. Die Größe der Ladespannung C1 bestimmt die Größe des Kollektorstroms VT1 und der AGC-Spannung. Je größer die Ladung C1, desto größer der Kollektorstrom V1, desto geringer ist die positive AGC-Spannung. Mit 1 horizontalen Synchronimpuls des PTS wird am Ladekondensator eine positive Spannung erzeugt.

Automatische Lokaloszillatorfrequenzanpassung (LOF)

Eine hohe Bild- und Tonqualität hängt weitgehend vom genauen und stabilen Betrieb des lokalen Oszillators ab. Diese Arbeit wird vom APCG-System bereitgestellt. Reagiert auf Abweichungen der lokalen Oszillatorfrequenz von der Norm. Betrachten wir das Blockdiagramm von APCG (Abb. 32).

Die Gründe für den instabilen Betrieb des Lokaloszillators können Änderungen der Netzspannung, Erwärmung von Teilen während des Betriebs und andere sein. Der Betrieb des APCG-Systems basiert auf der Umwandlung von Phasenverschiebungen, die auftreten, wenn die Frequenz des lokalen Oszillators abweicht, in eine Spannung, die die Wiederherstellung dieser Frequenz mithilfe eines Varicaps steuert.

Die APCG-Schaltung besteht aus einem Phasendiskriminator und einem UPT. Das Steuerelement – ​​ein Varicap – ist parallel zum lokalen Oszillatorschaltkreis geschaltet. Wenn sich die an den Varicap angelegte Steuerspannung ändert, ändern sich seine Kapazität und die Lokaloszillatorfrequenz.

Audiokanal

Mittelfrequenz-Schallverstärker (IFAS)

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Tonübertragung im Fernsehrundfunk durch Frequenzmodulation von Trägerfrequenzschwingungen. Der Audiokanal verwendet einheitliche Blockdiagramme zum Konvertieren und Trennen von Audiosignalen. Einige seiner prinzipiellen Unterschiede werden durch die Klasse und das Modell des Fernsehers bestimmt.

Durch das Zusammenspiel der Zwischenfrequenzen von Bild und Ton entstehen im VD Signale der Differenztonfrequenz (2. ZF).

f pr. von. sv = f ex. aus f ex. sv = 38,0 31,5 = 6,5 MHz.

Der Zwischenfrequenz-Audioverstärker (IFSA) selektiert Signale der Differenzfrequenz des Schalls f rf.sv = 6,5 MHz, verstärkt und begrenzt sie und überträgt sie an einen Frequenzdetektor. Der UPCHZ basiert auf der Schaltung eines Zwei- oder Drei-Kaskaden-Resonanzverstärkers mit einer selektiven Auswahlschaltung am Eingang, abgestimmt auf f = 6,5 MHz. Frequenzmodulation liegt darin, dass sich unter dem Einfluss eines Tonsignals (oder eines anderen Signals) die Frequenz der Trägerschwingung ändert. Wenn sich die Modulationsfrequenz (Ton) ändert, ändert sich entsprechend auch die Änderungsgeschwindigkeit der Trägerfrequenz.

Eine Änderung der Lautstärke vergrößert den Variationsbereich der Trägerfrequenz (die maximale Abweichung der Trägerfrequenz vom Durchschnittswert). Der Trägerfrequenzbereich, der dem stärksten Ton entspricht, beträgt normalerweise 75 kHz (150 kHz). Die UPCHZ-Bandbreite wird jedoch mit 300 KHz gewählt. Eine Verengung des Bandes führt zum Auftreten zusätzlicher Amplitudenmodulation Träger des Tons.

Als UPCHZ wird ein integrierter Schaltkreis verwendet, der einen effizienten Betrieb des Frequenzdetektors gewährleistet.

Frequenzdetektor

Abb.33Abb.34

Im Detektor in Abb. 34 wird die Last in einem R 3 zusammengefasst. Diese Schaltung ist asymmetrisch, ihr Funktionsprinzip ist jedoch ähnlich.

Audiosignalverstärker

Ein Niederfrequenzverstärker (LFA) dient dazu, Audiofrequenzsignale auf einen Pegel zu verstärken, der einen normalen Klang aus einem Lautsprecher gewährleistet. ULF und besteht aus zwei oder drei Kaskaden, die auf Transistoren oder Mikroschaltungen aufgebaut sind. Die Endstufe fungiert als Leistungsverstärker. ULF-Schaltungen sind sehr unterschiedlich, haben aber alle gemeinsame Qualitätsanforderungen.

Die Verstärkung K ergibt sich aus dem Verhältnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung K = U out / U in und bei einem mehrstufigen Verstärker ist K gesamt = K 1 K 2 K 3 .....K n.

Die Ausgangsleistung charakterisiert die Leistung des Niederfrequenzstroms im Ausgangslastwiderstand des Verstärkers – des Lautsprechers.

Eingangs- und Ausgangsimpedanz sind wichtige Parameter eines Verstärkers. Insbesondere bei Transistoren, bei denen die Anpassung dieser Widerstände für die Übertragung der erforderlichen Signalleistung von größter Bedeutung ist.

Der Frequenzbereich zeigt die Fähigkeit des Verstärkers, eine Reihe erforderlicher Frequenzen unverzerrt zu übertragen.

Frequenzverzerrung. Je breiter der Bereich der Vibrationsfrequenzen ist, die normalerweise vom Verstärker verstärkt werden, desto geringer ist die Verzerrung. Ein idealer Verstärker sollte sie innerhalb des Frequenzbereichs, für den er ausgelegt ist, gleichmäßig verstärken. Fast jeder Verstärker verstärkt Schwingungen unterschiedlicher Frequenz unterschiedlich, wodurch das Verhältnis zwischen Tönen unterschiedlicher Frequenz gestört wird. Ein Indikator für Frequenzverzerrungen ist der Frequenzgang des Verstärkers. Die Ursache der Frequenzverzerrung ist das Vorhandensein von Kondensatoren und Induktivitäten im Verstärker, deren Widerstand von der Frequenz abhängt. Auch im Lautsprecher treten Frequenzverzerrungen auf, die sich dort deutlich stärker bemerkbar machen. Daher ist es manchmal sinnvoll, gezielt bestimmte Frequenzverzerrungen in den Verstärker einzuführen und so Verzerrungen im Lautsprecher zu korrigieren.

In der Regel sind die Schaltkreise von Fernseh-Audioverstärkern mit Tonkorrektoren (Klangfarbenreglern) ausgestattet, die es ermöglichen, diese Lautsprecherdefekte zu beheben.

Nichtlineare Verzerrungen verbiegen die Form von Signalen und erzeugen dadurch Schwingungsharmonische. Am Ausgang eines solchen Verstärkers werden die Schwingungen komplexer, weil Hinzu kommt eine Reihe einfacher Sinusschwingungen, die am Verstärkereingang nicht vorhanden waren. Sie äußern sich darin, dass der Ton heiser und rasselnd wird. Die Ursachen für nichtlineare Verzerrungen in einem Verstärker sind: Nichtlinearität der Eigenschaften elektronischer Geräte. Auch in Lautsprechern entstehen erhebliche nichtlineare Verzerrungen. Um die nichtlineare Verzerrung zu bewerten, verwenden Sie den nichtlinearen Verzerrungskoeffizienten, der angibt, wie viel Prozent aller vom Verstärker selbst erzeugten zusätzlichen Harmonischen im Verhältnis zur Hauptschwingung sind. Wenn der nichtlineare Verzerrungskoeffizient > 10 % beträgt, beeinträchtigen Heiserkeit und Rasseln den Eindruck künstlerischer Sendungen, und wenn die Verzerrung 20 % übersteigt, werden sie inakzeptabel.

Präsenz in einem Verstärkergerät Reaktanz führt zum Auftreten von Phasenverzerrungen, die vom menschlichen Hörorgan jedoch nicht wahrgenommen werden.

Synchronisationskanal

Amplitudenwähler (AS)

Für den korrekten Betrieb der Scangeneratoren sendet der Sender als Teil des gesamten Fernsehsignals horizontale und vertikale Synchronisationsimpulse in den Weltraum. Zunächst werden diese Synchronisationsimpulse von den übrigen Komponenten des PTS getrennt, in horizontale und vertikale Impulse aufgeteilt und an die Scan-Generatoren gesendet. Die aufgeführten Operationen bestimmen auch die Struktur des Synchronisationskanals. Um die Störfestigkeit in horizontalen Synchronisationsschaltungen zu erhöhen, wird derzeit häufig eine Schaltung zur automatischen Anpassung der Frequenz und Phase des Horizontalgenerators (AFC und AF) verwendet, die direkt vor dem Generator angeschlossen ist.

Der Lautsprecher extrahiert aus dem PTS eine Synchronisationsmischung, die aus einer Reihe horizontaler und vertikaler Synchronisationsimpulse besteht. Synchronisationsimpulse liegen oberhalb der Dämpfungsimpulse (siehe Abb. 10), was die Isolationstechnik deutlich vereinfacht.

Abbildung 35 zeigt ein schematisches Diagramm des Lautsprechers und Diagramme, die seine Funktionsweise erläutern. Nach dem Funktionsprinzip ist der Lautsprecher ein Widerstandsverstärker, der im Begrenzungsmodus arbeitet. Die Schaltung, die den Lautsprecher mit dem Videoverstärker verbindet, umfasst einen Übergangskondensator C p und eine Interferenzunterdrückungsschaltung R pp C pp., die die Wirkung von Kurzimpulsrauschen auf den Lautsprecher abschwächt. Zu den Hauptnachteilen von Wechselstrom gehört seine Anfälligkeit für Impulsrauschen. Tritt in der Pause zwischen den Taktimpulsen eine Störung auf, deren Amplitude ausreichend groß ist, wird sie am Ausgang des Lautsprechers abgegeben und kann vom Generator als Taktimpuls wahrgenommen werden.

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Kapitel dreizehn. Zweielektrodenlampen und ihre Verwendung zur Gleichrichtung von Wechselstrom

13-1. Klassifizierung und Anwendung elektronischer Geräte

Die Elektronik untersucht das Funktionsprinzip, die Struktur und die Anwendung elektronischer, ionischer und Halbleiterbauelemente.

Elektronische Geräte sind solche, bei denen das Stromphänomen nur mit der Bewegung von Elektronen in Gegenwart eines Hochvakuums in den Geräten verbunden ist, was die Möglichkeit von Kollisionen von Elektronen mit Gasatomen ausschließt. Zu dieser Gerätegruppe gehören beispielsweise Zwei- und Drei-Elektroden-Lampen, einige Fotozellen, Kathodenstrahlröhren usw.

Elektronische Geräte werden in Gleichrichtern, Verstärkern, Generatoren, Hochfrequenzempfangsgeräten sowie in der Automatisierungs-, Telemechanik-, Mess- und Rechentechnik eingesetzt.

Ionische Geräte sind Geräte, bei denen das Stromphänomen durch die Bewegung von Elektronen und Ionen verursacht wird, die durch die Ionisierung von Gas oder Quecksilberdampf durch Elektronen entstehen. Dazu gehören Gastrons, Thyratrons, Quecksilberventile usw.

Ionische Geräte unterscheiden sich von elektronischen Geräten durch die erhebliche Trägheit der Prozesse aufgrund der enormen Masse des Ions im Vergleich zur Masse des Elektrons. Daher werden Ionengeräte in Anlagen mit einer Frequenz von nicht mehr als mehreren Kilohertz verwendet - in Gleichrichtern mittlerer und hoher Leistung. in automatischen Steuerkreisen von Mechanismen usw.

Halbleiterbauelemente sind Geräte, bei denen durch die Bewegung von Elektronen und „Löchern“ Strom in einem Festkörper erzeugt wird und die Eigenschaften von Halbleitern genutzt werden.

In den letzten Jahren hat der Einsatz von Halbleiterbauelementen aufgrund einer Reihe ihrer Vorteile gegenüber elektronischen und ionischen Bauelementen stark zugenommen. Die wichtigsten sind: geringer Energieverbrauch, geringe Größe, geringes Gewicht und niedrige Kosten, hohe mechanische Festigkeit, lange Lebensdauer und einfache Bedienung. In einer Reihe von Bereichen der Funktechnik, Energie, Automatisierung, Telemechanik und Computertechnik ersetzen Halbleiterbauelemente erfolgreich elektronische und Ionengeräte.