Большая энциклопедия техники
Шрифт:
Сигналы, управляющие мелководной камерой, вместе с ее электропитанием подаются по гидроакустическому кабелю с борта наводного судна. Кабель одновременно передает телевизионные сигналы и выступает в роли буксирующего троса.
В системе подводного телевидения кроме основных устройств используются вспомогательные устройства, которые определяют параметры камеры. С помощью вспомогательного оборудования можно установить глубину погружения подводной камеры, углы наклона и поворота оптической оси камеры.
Подводное телевидение сыграло огромную роль в подводных спасательных работах. Оно помогло при розыске подводной лодки «Аффрей», упавшего в море самолета «Комета» и во многих других подобных случаях.
Полевой транзистор
Полевой
Полевой транзистор состоит из затвора, области пространственного заряда, области канала, стока, истока, диэлектрика, проводников с n- и р– проводимостью, тока стока. Кроме этого, в состав транзистора входят напряжения: источника тока в цепи стока, затвора, смещения рабочей точки, отсечки, усиливаемого сигнала.
Полевой транзистор был изобретен в 1930 г. ученым Ю. Лилиенфельдом. В отличие от биполярного транзистора, который появился на свет на 17 лет позже своего собрата, для создания которого понадобились лабораторные опыт и изучение теорий механики, полевой транзистор было достаточно легко сконструировать. Чтобы его изобрести, Лилиенфельду понадобилось лишь знание того, что в природе все состоит из отрицательно и положительно заряженных частиц, а самая важная частица – электрон – способна двигаться.
В 1960-е гг. стала развиваться технология полупроводников и активно начал применяться кремний, главный полупроводник полевого транзистора. В эти же годы американцы М. Аталла и Д. Кант поставили на поток серийное изготовление полевых транзисторов на основе кремния и двуокиси кремния. Интересен курьезный случай, связанный с изготовлением транзисторов. В Советском Союзе примерно в это же время физик Р. С. Нахмансон подал патент на полевой транзистор, основанный на кремнии. Но Государственный комитет по изобретениям и открытиям отверг этот проект из-за того, что чиновники просто-напросто перепутали магнитное поле с электрическим.
Полевые транзисторы различаются по механизму действия и физической структуре.
Одна группа транзисторов представляет собой транзисторы с переходом металл-полупроводник или с управляющим переходом. Во второй группе транзисторы управляются изолированным затвором, с переходом металл-диэлектрик-полупроводник.
В полевом транзисторе первой группы с управляющим р-n-переходом затвор отделен от канала в электрическом отношении переходом, который смещается в обратном направлении. У подобного транзистора имеются два контакта к области с током носителей заряда, а также управляющие электронно-дырочные переходы, которые смещены в обратном направлении. По своему механизму работы полевой транзистор во многом схож с вакуумным триодом. Катод вакуумного триода аналогичен истоку полевого транзистора, сетка подобна затвору, а анод – току. Но при работе транзистора в отличие от триода подогрев катода не требуется.
В транзисторе с изолированным затвором затвор в электрическом отношении отделяется от канала диэлектриком. Подобный прибор относится ко второй группе транзисторов, у которых структура состоит из диэлектрика, металла и полупроводника, и часто называется МДП-транзистором. Транзистор с изолированным затвором различается по двум типам – со встроенным каналом и с индуцированным каналом. В транзисторах со встроенным каналом имеется инверсный слой. Он представляет собой канал, соединяющий сток с истоком. Инверсный слой находится у поверхности полупроводника. В транзисторах с индуцированным каналом отсутствует канал, который соединяет исток и сток. И только при пороговом напряжении, т. е. при определенном значении напряжения на затворе относительно тока и при определенной полярности появляется ток
Полевые транзисторы используются как усилители электрических сигналов в электронной аппаратуре.
Приемная телевизионная трубка
Приемная телевизионная трубка – это электронно-лучевой прибор, воспроизводящий изображения на экран телевизора. Приемная телевизионная трубка представляет собой колбу из стекла с цилиндрической горловиной и конической частью с широким дном. На дно колбы, которое располагается в конической части, нанесен состав люминофора, светящийся при столкновении с электронами. Другое название приемной телевизионной трубки – кинескоп.
В 1897 г. немец К. Браун создал электронно-лучевую трубку, которая впоследствии стала важнейшим элементом электронной системы телевидения. Через 10 лет петербургский физик Б. Л. Розинг предложил применять трубку Брауна при приеме телевизионного изображения.
В 1911 г. он продемонстрировал потрясающий для той поры эксперимент. На маленьком экране электронно-лучевой трубки появилось изображение четырехполосной решетки, которую поместили перед объективом передающего устройства. Приемная телевизионная трубка Розинга состояла из катода, анода, люминесцирующего экрана и диафрагмы, она практически полностью совпадала с конструкцией современной приемной трубки. В 1945 г. физик А. П. Константинов модернизировал электронно-лучевую трубку для передачи изображения, применив в ней принцип накопления зарядов. Но все же официальное авторство кинескопа принадлежит ученику Розинга В. К. Зворыкину, эмигрировавшему в Америку.
Экран приемной трубки образуется слоем люминофора на дне стеклянной колбы. В горловине трубки находится электронная пушка. Это устройство способно создавать узкий электронный луч. В электронной пушке располагаются анод, катод и электроды, фокусирующие управление лучом. Нить накала разогревает катод, и он начинает испускать электроны. Электроны проходят сквозь управляющий электрод телевизионной трубки, который представляет собой металлический цилиндр с отверстием посередине. За управляющим электродом находятся анод, фокусирующий и ускоряющий электроды. Ускоряющий электрод призван увеличивать скорость электронов, которые движутся мимо него. Для этого на ускоряющий электрод поступает положительное напряжение. Фокусирующий электрод поток электронов преобразует в узкий электронный луч. Покрытие, проводящее ток, нанесено на внутреннюю поверхность конуса приемной телевизионной трубки. С токопроводящим покрытием соединен анод, на который подается высокое напряжение. В результате действия этого положительного напряжения на электроны, последние ускоряются и продолжают двигаться к экрану кинескопа. Из электронной пушки электроны вылетают на большой скорости, которая в несколько раз превышает первоначальную скорость электронов. Яркость свечения экрана приемной трубки зависит от силы потока электронов – чем сильнее поток, тем ярче свет. Управляющий электрод может регулировать яркость изображения. Электронный луч перемещается по экрану телевизионной трубки за счет действия магнитного поля. Поле создается катушками строк и кадров, т. е. отклоняющими катушками. Эти катушки, которые являются электромагнитами, располагаются на горловине колбы. Благодаря строчным катушкам электронный луч передвигается горизонтально, а кадровым катушкам – вертикально.
В приемной трубке цветного телевизора находятся три электронные пушки. Экран кинескопа покрывают тысячи точек зеленого, синего и красного люминофоров, которые при попадании на них электронов начинают светиться. Цветные люминофоры очень малы, поэтому человеческий глаз воспринимает зерна люминофоров как цельное цветное изображение.
Приемно-усилительная лампа
Приемно-усилительная лампа – это сверхминиатюрный металлокерамический электроприбор. Приемно-усилительная лампа также носит название нувистор, которое происходит от итальянских слов nuovo, что означает «новый» и vista – «вид». Применяются подобные приемно-усилительные лампы в радиоэлектронной аппаратуре малых габаритов с повышенной надежностью.