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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cómo funciona la televisión. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante [se produjo un error al procesar esta directiva] ¿Te gusta la televisión tanto como a mí? La televisión es generalmente una cosa repugnante. Que sentarse durante horas frente a la "pantalla azul", es mucho más útil para llevar un estilo de vida saludable: lentamente, con una taza de café, en la computadora ... Sin embargo, las cosas que contaré en esta serie de artículos pueden ser bastante útiles en nuestras actividades prácticas. Entonces, ahora descubriremos cómo se transmite la señal de video. Consideraremos el sistema SECAM dolorosamente nativo, porque en nuestro país (es decir, la Federación Rusa) este sistema de televisión ha sido adoptado oficialmente. Sin embargo, lo primero es lo primero. ¿Cómo funciona un televisor? La televisión está encendida las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Está vacío. Tiene una pantalla - 1 pieza y un parlante - de 1 a infinito, dependiendo de los "trucos" de la unidad. También tiene una antena y un control remoto. Pero ahora solo nos interesa la pantalla. Y traduciendo del lenguaje de las amas de casa al lenguaje de los gatos sabios - cinescopio (tubo de rayos catódicos - CRT). Entiendo perfectamente que en nuestra era de plasma y cristal líquido, el cinescopio de haz catódico le parezca a alguien una reliquia de la antigüedad. Sin embargo, para comprender el principio de funcionamiento del televisor, la forma más fácil es tratar con el CRT. Tubo de rayos catódicos Qué es. ¿Y qué pasa con los electrones? ¿Y los rayos? El hecho es que la imagen en la pantalla se dibuja utilizando un haz de electrones. Un haz de electrones es muy similar a un haz de luz. Pero un haz de luz consta de fotones y un haz de electrones consta de electrones, y no podemos verlo. Un montón de electrones se precipitan a una velocidad vertiginosa en línea recta desde el punto A hasta el punto B. Así es como se forma un "haz". El punto B es el ánodo. Está justo en la parte posterior de la pantalla. Además, la pantalla (en el reverso) está manchada con una sustancia especial: un fósforo. Cuando un electrón choca a una velocidad vertiginosa con un fósforo, este último emite luz visible. Cuanto más rápido voló el electrón antes de la colisión, más brillante será la luz. Es decir, un fósforo es un convertidor de la "luz" del haz de electrones en luz visible para el ojo humano. Se trata el punto B. ¿Qué es el punto "A"? A es "pistola de electrones"El nombre es terrible. Pero no tiene nada de terrible. No tiene la intención de disparar brutalmente a los extraterrestres de Marte. Pero aún sabe cómo" disparar "- con un haz de electrones en la pantalla". ¿Cómo está todo arreglado? En general, un CRT es una lámpara electrónica tan grande. ¿Cómo? ¿Sabes lo que es una lámpara? DE ACUERDO… Lámparas electrónicas - estos son los mismos elementos amplificadores que los transistores que todos amamos. Pero las lámparas aparecieron mucho antes que sus "colegas" de silicio, allá por la primera mitad del siglo pasado.
Lámpara - Este es un recipiente de vidrio desde el cual se bombea aire. En la lámpara más simple, hay 4 terminales: un cátodo, un ánodo y dos terminales de filamento. El filamento es necesario para calentar el cátodo. Y necesitas calentar el cátodo para que los electrones salgan volando. Y los electrones deben volar entonces, para que surja una corriente eléctrica a través de la lámpara. Para hacer esto, generalmente se aplica un voltaje al filamento: 6,3 o 12,6 V (dependiendo del tipo de lámpara) Además, para que los electrones puedan volar, se necesita un alto voltaje entre el cátodo y el ánodo. Depende de la distancia entre los electrodos y de la potencia de la lámpara. En los tubos de radio convencionales, este voltaje es de varios cientos de voltios; la distancia del cátodo al ánodo en tales lámparas no excede de unos pocos milímetros. En un cinescopio, la distancia desde el cátodo ubicado en el cañón de electrones hasta la pantalla puede superar varias decenas de centímetros. En consecuencia, se necesita mucha más tensión allí: 15…30 kV. Tales voltajes brutales son creados por un transformador elevador especial. También se le llama transformador horizontal porque opera a frecuencia horizontal. Pero más sobre eso más adelante. Cuando un electrón choca contra una pantalla, además de la luz visible, también se "eliminan" otras radiaciones. Particularmente radiactivo. Por eso no se recomienda ver la televisión a menos de 1... 2 metros de la pantalla.
Entonces, tenemos el rayo. Y brilla tan hermosamente exactamente en el centro de la pantalla. Pero lo necesitamos para "dibujar" líneas en la pantalla. Es decir, debe hacer que se desvíe del centro. Y en esto ayudarán las mamás... electroimanes. El hecho es que un haz de electrones, a diferencia de un haz de luz, es muy sensible a un campo magnético. Por lo tanto, se utiliza en CRT.
Es necesario poner dos bobinas deflectoras de literas. Un par se desviará horizontalmente, el otro verticalmente. Manejándolos hábilmente, puede conducir el haz alrededor de la pantalla en cualquier lugar. ¿Y en cualquier lugar? Aquí es donde comenzamos nuestra historia sobre líneas de puntos y ganchos... Una historia de líneas, puntos y ganchos La imagen en la pantalla del televisor se forma como resultado del hecho de que el rayo se dibuja de izquierda a derecha y de arriba a abajo a través de la pantalla a una velocidad vertiginosa. Este método de dibujo secuencial de la imagen se llama "escanear".
Dado que el escaneo es muy rápido, para el ojo todos los puntos se fusionan en líneas y las líneas en un solo cuadro. En los sistemas PAL y SECAM, el haz tiene tiempo de recorrer toda la pantalla 50 veces en un segundo. En el sistema NTSC estadounidense, incluso más, ¡hasta 60 veces! En términos generales, los sistemas PAL y SECAM difieren solo en la reproducción del color. Todo lo demás que tienen es igual. La imagen se forma debido al hecho de que durante la "ejecución", el haz cambia su brillo de acuerdo con la señal de video recibida. ¿Cómo se controla el brillo? ¡Y muy sencillo! El hecho es que además de los electrodos considerados - ánodo и cátodo, en las lámparas también hay un tercer electrodo - neto. Сетка es el electrodo de control. Al aplicar un voltaje relativamente bajo a la red, se puede controlar la corriente que fluye a través de la lámpara. En otras palabras, es posible controlar la intensidad del flujo de electrones "volando" del cátodo al ánodo. En un CRT, se usa una cuadrícula para cambiar el brillo del haz.
Al aplicar un voltaje negativo a la rejilla (en relación con el cátodo), es posible debilitar la intensidad del flujo de electrones en el haz, o incluso cerrar el "camino" para los electrones. Esto puede ser necesario, por ejemplo, al mover un haz desde el final de una línea hasta el comienzo de otra. Ahora hablemos con más detalle sobre los principios del barrido. Para empezar, vale la pena recordar algunos números y términos simples: Trama - esta es una "línea" que el rayo dibuja en la pantalla. Campo - estas son todas las líneas que el rayo dibujó en un solo paso vertical. Marco - Esta es la unidad elemental de la secuencia de video. Cada cuadro consta de dos campos: par e impar. Vale la pena explicarlo: la imagen en la pantalla del televisor se desenrolla a una velocidad de 50 campos por segundo. Sin embargo, el estándar de televisión es de 25 fotogramas por segundo. Por lo tanto, un cuadro durante la transmisión se divide en dos campos: par e impar. El campo par contiene solo las líneas pares del cuadro (2,4,6,8…), el campo impar contiene solo las impares. La imagen en la pantalla también se "dibuja" a través de la línea. Tal barrido se llama "entrelazando".
Todavía sucede"exploración progresiva"- cuando todo el marco se despliega en un solo golpe de haz vertical. Se utiliza en monitores de computadora. Entonces, ahora números secos. Todos los números proporcionados son válidos para los sistemas PAL y SECAM. Número de campos por segundo - 50 Número de líneas por cuadro - 625 Número de líneas efectivas por cuadro - 576 Número de puntos efectivos por línea - 720 Y estos números se derivan de lo anterior: Número de líneas en el campo - 312,5 Frecuencia horizontal - 15625 Hz Duración de una línea: 64 μs (junto con la trayectoria del haz inverso)
A continuación, hablaremos sobre los parámetros de la señal de video y dibujaremos un circuito que sintetice pulsos de sincronización. Publicación: radiokot.ru
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