Кинескоп — приемная электронно-лучевая трубка с лю-минофорным экраном, преобразующая мгновенные значения сигнала изображения (видеосигнала) в последовательность световых импульсов, совокупность которых образует телевизионное (ТВ) изображение.
Принцип действия черно-белого кинескопа основан на возбуждении свечения люминофорного экрана сфокусированным электронным лучом, который под действием отклоняющей системы описывает на экране точку за точкой телевизионный растр 1 (см. рис., а).
Электронный луч (2) кинескопа формируется электронно-оптической системой (электронным прожектором) (1) и модулируется по интенсивности телевизионным электрическим сигналом. Яркость свечения люминофорного экрана (5) в каждой точке пропорциональна интенсивности электронного луча. Таким образом, на экране получается черно-белое телевизионное изображение.
Основными частями кинескопа являются стеклянная колба (стеклооболочка) (6), электронно-оптическая система (электронный прожектор) (1), формирующая электронный луч; лю-минофорный экран (5). На горловине кинескопа помещается отклоняющая система (9), с помощью которой формируется магнитное поле, обеспечивающее перемещение электронного луча в процессе развертки изображения. В связи с тем, что внутри кинескопа имеется высокий вакуум для исключения разрушения стеклооболочки под действием атмосферного давления или случайного удара, кинескоп снабжается взрывоза-щитным устройством в виде металлического бандажа (4), охватывающего стекло по периметру экрана и создающего усилие сжатия.
Кинескоп
Стеклянная колба кинескопа состоит из горловины, конической части и фронтального стекла. Фронтальное стекло изготавливают из так называемого контрастного стекла, представляющего собой нейтральный светофильтр. На внутреннюю поверхность фронтального стекла экрана нанесен люми-нофорный слой (5), обладающий свойством светиться белым цветом под воздействием потока электронов, причем яркость свечения прямо пропорциональна кинетической энергии элек-
тронного потока. Поверх люминофора нанесена зеркальная алюминиевая пленка толщиной 0,05—0,2 мкм, исключающая возможность проникновения к люминофору разрушающих его массивных отрицательных ионов, излучаемых катодом кинескопа. Электроны же свободно проникают через эту пленку. Пленка также значительно увеличивает яркость и контрастность изображения, так как она отражает в сторону зрителя свет, испускаемый люминофором, и устраняет засветку от внутренних стенок колбы.
Алюминиевый слой на экране переходит в алюминиевое покрытие (3) на стенках конической части колбы, которая заканчивается в зоне перехода от конуса к горловине и соединяется с графитовым покрытием (8) верхней части горловины кинескопа. От алюминиевого покрытия имеется вывод (7) на конической части колбы.
В цилиндрической горловине колбы помещен электронный прожектор (1). Электронным прожектором называется конструктивный узел кинескопа, который предназначен для формирования тонкого пучка быстролетящих электронов электронного луча.
Металл дороже МЕДИ в кинескопе. Часть 2. Анализ Трубки(ЭЛТ).
Конструктивно электронный прожектор представляет собой систему цилиндрических электродов (см. рис., б) и состоит из катода подогреваемого типа (2), управляющего электрода-модулятора (3), ускоряющего электрода (4), фокусирующего электрода (5), анода (6). Детали прожектора соединены с выводами в цоколе, которым заканчивается горловина.
Оксидный катод (2) косвенного накала является источником электронов. Вблизи катода размещен модулятор (3) с отрицательным потенциалом относительно катода. На него подается телевизионный (ТВ) сигнал. Затем расположен ускоряющий электрод (4) с положительным потенциалом. Система этих трех электродов образует линзу предварительной фокусировки.
Катод (2) выполнен в виде цилиндра из никеля. На его торец, обращенный внутрь кинескопа, нанесен оксидный слой. Внутри катода расположен подогреватель (1) (нить накала из
вольфрамовой проволоки). Модулятор (3) цилиндр и служит для управления потоком электронов. На него подают небольшой отрицательный потенциал, изменяя который (регулятор яркости в телевизоре), уменшают или увеличивают поток электронов, проходящий через модулятор. Достигая экрана кинескопа, поток электронов вызывает свечение люминофора.
Ускоряющий электрод (4) также выполнен в виде полого цилиндра. Он предназначен для первоначального ускорения электронов, испускаемых катодом. Для этой цели на него подают положительный потенциал.
Фокусирующий электрод (5) предназначен для того, чтобы собрать электроны в очень тонкий луч. Чем меньше диаметр электронного луча, тем выше четкость изображения.
Анод (6) служит для придания электронам наибольшей скорости. Чем с большей скоростью электроны воздействуют на люминофор, тем ярче светится экран. Конструктивно анод состоит из цилиндра, который электрически соединен с проводящим слоем (аквадагом), нанесенным на внутреннюю часть конуса. От аквадага наружу сделан вывод для подсоединения высоковольтного провода. Анод также соединен с алюминиевой пленкой, покрывающей люминофор, определяя тем самым потенциал экрана (он всегда равен потенциалу анода).
На горловину кинескопа надета отклоняющая система (ОС) (9) (рис., а). На пути к экрану на электронный луч действует магнитное отклоняющее поле, создаваемое отклоняющей системой и направленное перпендикулярно направлению луча.
С помощью ОС луч приводится в движение; последовательно пробегая по всему экрану, он вызывает свечение люминофора и образует, так же как и в передающей трубке, растр. Экран светится ровным белым цветом. Когда на модулятор (3) (рис., б) поступает видеосигнал, несущий информацию об оптическом изображении, то на экране возникает это изображение.
Так происходит потому, что видеосигнал то увеличивает, то уменьшает отрицательный потенциал на модуляторе, тем самым уменьшая или увеличивая поток электронов. Поскольку луч движется по экрану, то в соответствии с изменением тока, поданного на модулятор видеосигнала, происходит чередование менее и более светлых участков изображения. Совокупность этих участков на экране и составляет черно-белое изображение.
Основными параметрами черно-белых кинескопов, характеризующими качество телевизионного изображения, являются: яркость, контрастность, разрешающая способность.
Яркость кинескопа (L) определяется светоотдачей (С) (эффективностью) люминофора, прозрачностью фронтального стекла экрана (т), режимом работы кинескопа и площадью растра (S):
где 1а — рабочий ток анода;
Uа — рабочее напряжение на аноде;
U — напряжение пробивания алюминиевой пленки.
Яркость современных черно-белых кинескопов составляет 150—200 Кд/м 2 . Принятая в телевидении частота полей 50 Гц позволяет получить немигающее изображение. Однако при больших яркостях (более 200 Кд/м 2 ) мерцания становятся заметными.
Под контрастностью понимают отношение яркости светящихся участков экрана (Lcb), возбуждаемых электронным лучом, к яркости темных участков экрана Lm, не возбуждаемых электронным лучом:
Величина контрастности зависит от размера этих участков, так как темные участки экрана подсвечиваются от светлых за счет внутренних отражений света в стекле, создающих ореол вокруг каждой светящейся точки. Значение контраста современных кинескопов при номинальном размере растра составляет 150—200.
Разрешающая способность характеризуется наименьшим размером детали, которую можно наблюдать на н: юОраж ниц; выражается числом раздельно наблюдаемых черных плюс белых линий, отнесенных к высоте растра. Разрешающая способность черно-белых кинескопов не менее 500-5-550 линий в центре и на углах.
Источник: znaytovar.ru
9.2.1.1.2Черно-белые кинескопы (более подробное устройство)
В баллоне 9 создан глубокий вакуум — сначала выкачивается воздух, затем все металлические детали кинескопа нагреваются индуктором для выделения поглощённых газов, для постепенного поглощения остатков воздуха используется геттер. Для того, чтобы создать электронный луч 2, применяется устройство, именуемое электронной пушкой. Катод 8, нагреваемый нитью накала 5, испускает электроны. Чтобы увеличить испускание электронов, катод покрывают веществом, имеющим малую работу выхода (крупнейшие производители ЭЛТ для этого применяют собственные запатентованные технологии). Изменением напряжения на управляющем электроде (модуляторе) 12 можно изменять интенсивность электронного луча и, соответственно, яркость изображения (также существуют модели с управлением по катоду). Кроме управляющего электрода, пушка современных ЭЛТ содержит фокусирующий электрод (до 1961 года в отечественных кинескопах применялась электромагнитная фокусировка при помощи фокусирующей катушки 3 с сердечником 11), предназначенный для фокусировки пятна на экране кинескопа в точку, ускоряющий электрод для дополнительного разгона электронов в пределах пушки и анод. Покинув пушку, электроны ускоряются анодом 14, представляющем собой металлизированное покрытие внутренней поверхности конуса кинескопа, соединённое с одноимённым электродом пушки. В цветных кинескопах со внутренним электростатическим экраном его соединяют с анодом. В ряде кинескопов ранних моделей, таких, как 43ЛК3Б, конус был выполнен из металла и представлял анод сам собой. Напряжение на аноде находится в пределах от 7 до 30 киловольт. В ряде малогабаритных осциллографических ЭЛТ представляет собой только один из электродов электронной пушки и питается напряжением до нескольких сот вольт. Далее луч проходит через отклоняющую систему1, которая может менять направление луча (на рисунке показана магнитная отклоняющая система). В телевизионных ЭЛТ применяется магнитная отклоняющая система как обеспечивающая большие углы отклонения. В осциллографических ЭЛТ применяется электростатическая отклоняющая система как обеспечивающая большее быстродействие. Электронный луч попадает в экран 10, покрытый люминофором4. От бомбардировки электронами люминофор светится и быстро перемещающееся пятно переменной яркости создаёт на экране изображение. Люминофор от электронов приобретает отрицательный заряд, и начинается вторичная эмиссия — люминофор сам начинает испускать электроны. В результате вся трубка приобретает отрицательный заряд. Для того, чтобы этого не было, по всей поверхности трубки находится соединённый с корпусом слой аквадага — проводящей смеси на основе графита (6). Кинескоп подключается через выводы 13 и высоковольтное гнездо 7. В чёрно-белых телевизорах состав люминофора подбирают таким, чтобы он светился нейтрально-серым цветом. В видеотерминалах, радарах и т. д. люминофор часто делают жёлтым или зелёным для меньшего утомления глаз. Угол отклонения луча Углом отклонения луча ЭЛТ называется максимальный угол между двумя возможными положениями электронного луча внутри колбы, при которых на экране ещё видно светящееся пятно. От величины угла зависит отношение диагонали (диаметра) экрана к длине ЭЛТ. У осциллографических ЭЛТ составляет как правило до 40 градусов, что связано с необходимостью повысить чувствительность луча к воздействию отклоняющих пластин. У первых советских кинескопов с круглым экраном составлял 50 градусов, у чёрно-белых кинескопов более поздних выпусков был равен 70 градусам, начиная с 60-х годов увеличился до 110 градусов (один из первых подобных кинескопов — 43ЛК9Б). У отечественных цветных кинескопов составляет 90 градусов. Ионный уловитель Так как внутри ЭЛТ невозможно создать идеальный вакуум, внутри остаётся часть молекул воздуха. При столкновении с электронами из них образуются ион, которые, имея массу, многократно превышающую массу электронов, практически не отклоняются, постепенно выжигая люминофор в центре экрана и образуя так называемое ионное пятно. Для борьбы с этим до середины 60 гг. применялись ионная ловушка. В начале 60 гг. был разработан новый способ защиты люминофора: алюминирование экрана, кроме того позволившее вдвое повысить максимальную яркость кинескопа. Развёртка Чтобы создать на экране изображение, электронный луч должен постоянно проходить по экрану с высокой частотой — не менее 25 раз в секунду. Этот процесс называется развёрткой. Есть несколько способов развёртки изображения. Растровая развёртка Электронный луч проходит весь экран по строкам. Возможны два варианта:
- 1—2—3—4—5—… (построчная развёртка);
- 1—3—5—7—…, затем 2—4—6—8—… (чересстрочная развёртка)
Ограничение
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник: studfile.net
Кинескоп
Изображение, которое мы видим на экране старого телевизора, воспроизводится на экране электроннолучевой трубки — кинескопа. Кинескоп представляет собой стеклянную колбу, имеющую узкую цилиндрическую часть — горловину, переходящую в коническую часть и заканчивающуюся широким дном.
Устройство кинескопа.
С внутренней стороны дно кинескопа покрыто специальным составом — люминофором, который начинает светиться при бомбардировке его электронами. Дно трубки с нанесенным слоем люминофора и образует экран кинескопа. Воздух из колбы откачивается, так как электроны могут свободно перемещаться только в вакууме (см. Вакуумная техника).
В горловине кинескопа размещается электронная «пушка» — устройство, создающее узкий направленный поток электронов — электронный луч. В электронной «пушке» имеются катод, анод и несколько электродов для фокусировки управления лучом.
Катод разогревается нитью накала и испускает электроны. Он окружен металлическим цилиндром с небольшим отверстием посредине, через которое проходят излучаемые им электроны; это управляющий электрод кинескопа. За ним расположены ускоряющий и фокусирующий электроды и, наконец, анод. Все эти электроды и анод представляют собой полые цилиндры и отличаются друг от друга только длиной и диаметром.
Кинескоп цветного телевизора.
На ускоряющий электрод подается положительное напряжение. Электроны, пролетая сквозь него, получают ускорение и двигаются дальше.
Фокусирующий электрод собирает поток электронов в узкий луч. На анод, который соединен с токопроводящим покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность конуса кинескопа, подается очень высокое положительное напряжение. Электроны под действием этого напряжения приобретают еще большую скорость движения к экрану: они вылетают из электронной «пушки», как снаряды из орудийного ствола.
Чем сильнее поток электронов, тем ярче свечение экрана. «Плотность» электронного луча и, следовательно, яркость изображения изменяются под действием управляющего электрода кинескопа, исполняющего такую же роль, что и сетка триода.
Перемещение луча по экрану кинескопа происходит при помощи магнитного поля, которое создается не громоздкими магнитами, а специальными отклоняющими катушками: катушками, кадров и катушками строк — специальными электромагнитами, размещенными на горловине трубки. Они-то и являются своеобразным прицельным устройством, которое позволяет «обстрелять» любую точку экрана, направив в нее электронный луч. Строчные катушки заставляют луч чертить горизонтальные строки, а кадровые катушки, «подталкивая» луч от строки к строке, перемещают его по вертикали.
Структура люминесцентного матричного экрана: 1 — стеклянная подложка; 2 — прозрачные электроды; 3, 5 — изолирующие оксидные пленки; 4 — люминофор; 6 — контрастный светопоглощающий слой; 7 — металлические электроды.
В кинескопе цветного телевизора размещены сразу три электронные «пушки», стреляющие по экрану тремя лучами. Тысячи точек красного, зеленого и синего люминофоров, покрывающие экран, светятся при попадании на них электронов. Внутри кинескопа перед экраном помещена металлическая маска со множеством отверстий. Эти отверстия расположены так, что электронный луч, формирующий красную часть изображения, может попасть только на люминофор, вызывающий красное свечение; луч, «рисующий» зеленую часть изображения, направляется на точки зеленого люминофора; наконец, третий луч попадает только на зерна синего люминофора.
Поскольку зерна цветных люминофоров очень малы и расположены близко друг от друга, наш глаз воспринимает их как целое цветное изображение.
Конструкция кинескопа претерпела множество совершенствований. Появились приборы, в которых внутренняя поверхность экрана, в отличие от кинескопов с металлической маской, выполнена в виде вертикальных штрихов. Велись разработки телевизоров с прямоугольным экраном в виде плоской панели, выполненным с использованием электролюминофоров. Люминесцентные экраны делают на основе стеклянных матриц особого состава. Структура люминесцентного матричного экрана представлена на рисунке справа.
Современные цветные телевизоры, основанные на новых технологиях, проще в управлении, они позволяют получать изображение с большей яркостью и лучшей контрастностью.
Источник: yunc.org