Евгений Айсберг - Телевидение?.. Это очень просто!

Любознайкин. — Было бы нехорошо с моей стороны обмануть твои ожидания. Если хочешь, рассмотрим цепь между антенной и электронно-лучевой трубкой, предназначенную для усиления сигнала, не затрагивая схемы синхронизации и питания.

Н. — Таким образом, нас интересуют в настоящий момент усиление высокой частоты, детектирование, затем усиление видеочастоты в случае приемника с прямым усилением. И, если речь идет о супергетеродине, мы должны будем изучить усиление высокой частоты, преобразование частоты, усиление промежуточной частоты, детектирование и усиление видеочастоты. По сравнению с радио имеется лишь одно различие: вместо низкой частоты мы имеем дело с видеочастотой.

Л. — Чтобы я больше никогда не слышал таких слов от тебя! Как ты можешь сравнивать радиовещание с боковыми полосами в десяток килогерц с телевидением, где полоса видеочастот составляет несколько мегагерц! Это в корне меняет принцип построения контуров.

Н. — Очевидно, речь не может идти о том, чтобы они были столь же избирательными, как и радио! Вот уж по крайней мере одной трудностью меньше.

Л. — Какое заблуждение! Если в проблеме приема в радиовещании господствует борьба между избирательностью и качеством, то в телевидении мы сталкиваемся с не менее острой борьбой между усилением и избирательностью.

Н. — Если я правильно понял, нам нужны контуры с очень малой избирательностью, чтобы они могли пропустить очень широкую полосу частот. Как подумаю, какими заботами приходится окружать контуры в радио, чтобы получить избирательность, мне начинает казаться, что не так уж трудно ее уменьшить. Вероятно, достаточно применить для этого плохие контуры.

Л. — Это верно. Но, к несчастью, плохие контуры не дают возможности получить высокое усиление. В то же время мы стараемся добиться прежде всего, чтобы на трубку был подан видеосигнал в несколько десятков вольт при напряжении высокой частоты на входе часто ниже милливольта. Это значит, что общее усиление напряжения должно быть порядка 50 000.

Н. — Значит, именно поэтому в телевидении используется такое большое количество каскадов усиления?

Л. — Само собой разумеется.

Н. — В общем, в телевизоре с преобразованием частоты может быть несколько каскадов усиления высокой частоты, несколько каскадов промежуточной частоты и, наконец, еще несколько каскадов видеоусиления.

Л. — Больше двух каскадов видеоусиления применяют редко. Обычным является применение одного каскада высокой и трех-четырех каскадов промежуточной частоты. Впрочем, в их устройстве мало различия. Понимаешь, Незнайкин, когда каскады промежуточной частоты настраиваются на частоты выше 10 Мгц, они практически не отличаются от каскадов высокой частоты. Вот почему мы можем изучать их одновременно.

Н. — В таком случае я не вижу смысла в распределении усиления между каскадами высокой и промежуточной частоты. Не все ли равно, если применить супергетеродин с пятью каскадами промежуточной частоты.

Л. — В дополнение к тому, что их усиление было бы невелико, вереница таких каскадов могла бы стать местом возникновения самовозбуждения. Распределяя усиление между двумя цепочками каскадов, настроенных на разные частоты, мы уменьшаем возможность появления такой опасности. Предварительное усиление высокой частоты обладает, впрочем, и другими преимуществами. Оно дает возможность уменьшить отношение шума к сигналу.

Н. — О каком шуме может идти речь в приемнике изображений?

Л. — Прошу прощения за употребления термина, который имеет смысл только в радиовещании. Там называют так неоднородность усиленного тока (флуктуации), проявляющуюся в виде шипящего шума, особенно различимого при отсутствии передачи. Причиной шума могут явиться тепловые флуктуации в сопротивлениях и колебательных контурах, а также неравномерность электронной эмиссии катодов.

Н. — Но ведь этот твой «шум» в телевидении не слышен!

Л. — Да, но зато он виден. Флуктуации усиленного напряжения, поданного на управляющий электрод трубки, добавляют к нормальным изменениям световой интенсивности пятна быструю паразитную модуляцию и создают то, что можно назвать «зерном изображения» (по аналогии с зернами фотографической эмульсии, которые становятся различимыми при большом увеличении).

Н. — Так, значит, предварительное усиление высокой частоты уменьшает этот «шум» изображений?

Л. — Да, так же как в радиоприемнике оно уменьшает звуковой шум… И этим не ограничивается польза высокой частоты усилительных каскадов, включенных перед преобразователем частоты. Они уменьшают паразитное излучение гетеродина приемника через антенну и соответственно помеху соседним приемникам. Наконец, несмотря на малую избирательность, они уменьшают опасную интерференцию с соседними частотами.

Н. — Но при небольшом числе телевизионных передатчиков эта опасность не угрожает.

Л. — Количество телевизионных передатчиков уже достаточно велико. Кроме того, может происходить интерференция на зеркальных частотах.

Н. — Я припоминаю, что так называются частоты, расположенные относительно частоты гетеродина симметрично частоте принимаемого передатчика.

Л. — Какая прекрасная память! Ну так вот, если принимать сигнал с частотой 49,75 Мгц с гетеродином, настроенным на частоту 84 Мгц, чтобы получить промежуточную частоту 84–49,75 = 34,25 Мгц, то сигнал с частотой 118,25 Мгц даст в результате биений с тем же гетеродином промежуточную частоту 118,25–84 = 34,25 Мгц.

Н. — Так как сигнал с частотой 118,25 Мгц соответствует длине волны 2,54 м, мы оказываемся целиком в области метровых радиоволн.

Л. — Теперь ты видишь, какую опасность устраняют, используя избирательность каскадов высокой частоты, которые не пропустят сигнал с частотой, столь удаленной от частоты их настройки.

Н. — Ты мог бы начертить схему каскада усилителя высокой частоты?