Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 28
Текст из файла (страница 28)
В период между двумя коммутациями (длцтельность кадра) конденсаторы С, разря- !!9 ч%,м 'г ""ы аз 'Вэ йг Д/ йэ5 дэг дэ/ дг дх г г ю ю ха дог,эх хгэ аю мэ ян хгэ ав эха хюднч Рис. бэх Спектральные характеристн- кн видиконом г — ли.мьг — ли.маг — ли гм Рнь 6.10. Световые характеристики еидикона ЛИ-415 ври различных напряженках на сигнальной пластнне (ис ~)и пг) к, з) 120 жаются через резистор 1г, с постоянной времени т = С,1г,. Чем сильнее освещен участок мишени, тем меньше )г, н быстрее разряжается С,. При этом потенциал обкладок конденсаторов С„обращенных к лучу, увеличивается, приближаясь в пределе(в наиболее освещенных участках мншени) к потенциалу сигнальной пластины. На неосвещенных участках мишени он остается практически равным нулю.
Таким образом, на поверхности мишени, обращенной к лучу, создается потенциальный рельеф — распределение потенциалов, соответствующее распределению освещенности по поверхности мишени. Телевизионный сигнал образуется при последовательном прохождении (коммутация) участков поверхности мишени электронным лучом, выравнивающим потенциальный рельеф, образовавшийся на правой стороне мишени. При этом на освещенных участках мишени, имеющих более положительный потенцнал, осаждается значительная часть электронов.
А от неосвещенных участков поверхности мишени, потенцнал которых примерно равен нулю, электронный луч, отразившись, возвращается обратно. Выравнивание потенциального рельефа приводит к дозаряду элементарных конденсаторов С,. Причем ток дозаряда протекает в цепи сигнальной пластины через Я„н С, в направлении, указанном стрелкой (рис.6.8,б), н является током сигнала.
Освещенным, слабо освещенным н неосвещенным участкам мишени будут соответствовать разные токи доза ряда, которые, протекая через Й„, при последовательной коммутацнн участков мншени электронным лучом, образуют сигнал изображения. Характеристики видикона. Спектральная характернстнка види- кона определяется свойствамн фотомишенн. Имеются вндиконы, чувствнтельные к ннфракрасному, видимому, ультрафиолетовому н рентгеновскому нзлученням. Спектральные характеристика некоторых типов виднконов изображены на рнс.6.9. Световая характеристнка вндикона определяется зависимостью фотопроводнмостн мншенн от ее освещенности: Й = ~(Е) н зарядом элементарного конденсатора С,.
Заряд при прочих равных условиях зависит от напряжения на сигнальной пластине (/„„в связи с чем световые характеристики видикона обычно приводят для различных значений с/,„(рнс.6.10). Приведенные на рис.6.10 характеристики соответствуют максимальной чувствительности (прн 0,„,), средней чувствительности ((1 х) и минимальной чувствительности, обычно используемой в телекннопроекции ((/ьв). Из рисунка следует, что зависимостью,=~(Е)для трубки видиконнелннейиа,причем нелинейность разлнчна для различных напряжений на сигнальной пластине.
В приведенном примере у изменяется в пределах 0,6...0,8. Световая характеристика вндикона мало зависит от характера распределения освещенности на мишени и позволяет обеспечить высокий контраст изображения. Передача ннформацнн о средней яркости.При коммутации мишени медленными электронами внднкон воспроизводит информацию о средней яркости нзображення, так как уровень сигнала во время обратного хода луча соответствует уровню черного. Действительно, от неосвещенных участков мишени (прн темновом сопротивления элемента )г = оо)луч возвращается обратно н в цепи снгнальной пластины ток отсутствует. То же происходит, когда электронный луч заперт гасящим импульсом. Практнчески Я ~ оо, н конденсатор С, при отсутствии света также несколько разряжается.
Электронный луч в момент коммутации компенсирует этот разряд н создает темновой ток, в результате чего уровень сигнала от черных мест изображения (уровень черного) несколько отличается от уровня гасящих импульсов. Темновой ток увеличивается с ростом напряжения на сигнальной пластине н может быть неодинаков для разных участков мишени. Поэтому прн выборе режима работы трубки стремятся к обеспечению минимального темпового тока, что увеличивает равномерность ТВ сигнала в целом.
Полярность сигнала, генерируемого видиконом в режиме коммутацнн медленными электронами, отрицательна, так как наиболее освещенным участкам фотомншени соответствует макснмальный ток ком мутирую щего луча — ток сигнала, который, протекая по на грузие к„(см.рнс.6.8,б), понижает потенциал точки А, с которой сннмается сигнал изображения. Значит, увелнченню освещенности соответствует уменьшение потенцнала точки А, т.е. полярность сигнала отрицательна.
Разрешающая способность внднкона характеризуется его апертурной характеристикой, которая определяется структурой„ размерами н конечным значением поверхностной проводимости фотомишенн, а также сечением коммутирующего (счнтывающего) луча.
Прн создании трубки основная задача состояла в получении наименьшего диаметра сечения луча с требуемой плотностью тока. Так, прн размере рабочего участка мишени 9,5х12,5 мм днаметр сечения луча не должен превышать 15 мк м прн токе луча 0 5 мкА. Сложность техннческой реализации этих требований заставила разработчиков на определенном этапе разве гия техники ТВ передающих прнборов для уве- гс.М Рис.
б.1!. Апертурная характеристика внднкона ЛИ-421 уо Р Уау а уз бай Х личения разрешающей способности вндикона увеличивать диаметр его мишени до 40 мм. Дальнейшее совершенствование электронно-оптической системы вндикона, установление жестких допусков на изготовление и сборку отдельных деталей и всего электронно-оптического узла в целом решило задачу повышения удельного разрешения трубки. Так, апертурная характермстика одного из видиконов, рекомендованных разработчиками для ТВ вещания (рнс.б.!1), показывает, что на отметке 600 строк видиком обеспечивает глубину модуляции сигнала изображения 20%. Высокое качество изображения обеспечивается при освещенности мишени трубки видиком в пределах 1...10лк, что соответствует максимальнойй и средней его чувствительности. Увеличение освещенности фотомишени желательно также для уменьшения мнерцнонности трубки. Инерционность вндикона является его недостатком, который проявляется при передаче движущихся объектов в виде тянущегося за ним следа, размазывания контуров, потери четкости и снижения контраста.
Обычно инерционность оценивается отношением (в процентах) остаточного сигнала спустя кадр после прекращения экспозиции к сигналу во время экспозиции. Различают фотоэлектрическую и коммутационную составляющие инерционности. Фотоэлектрическая составляющая инерционности обусловлена физическими процессами в фотомишени. Она зависит от материала, применяемого фотопроводника, количества примеси в нем, технологии изготовления и уровня освещенности. Коммутационная составляющая инерционности обусловлена недостаточным значением тока электронного пучка, в результате чего потенциальный рельеф фото- мишени ме успевает выравмиваться за один цикл развертки.
Уменьшить коммутационную составляющую можно только путем уменьшения емкости С, элементарного конденсатора, так как увеличение тока луча приводит к ухудшению разрешающей способности трубки вследствие увеличения дмаметра сечения считывающего пучка.
Имерционность может быть существенно уменьшена прм увеличении освещенности мишени. К достоинствам вндикона следует отнести высокую чувствительность, способность к передаче информации о постоянной составляю- 122 щей, отсутствие искажений сигнала изображения, связанных с эффектом перераспределения электронов. Промышленностью выпускается около тридцати модификаций передающих трубок типа вндикон с размерами диаметра колбы 13,6; 26,7; 30,4; 38,4 мм, которые благодаря простоте коммутации, малым габаритамм и высоким эксплуатационно-техническим параметрам нашли широкое применение в прикладных телевизионных системах различного назначения, а также используются в ТВ вещании для передачи кинофильмов, где возможность обеспечения высокой освещенности позволяет преодолеть основной недостаток виднкона — инерционность. 6.7.
плюмвикон' Широкому использованию виднкона в аппаратуре вещательмого телевидения препятствует большая инерционность, значение которой складывается из коммутационной и фотоэлектрической составляющих. Уменьшение фотоэлектрической составляющей инерционности может быть достигнуто путем использования в качестве материала мишени веществ, обладающих низкой концентрацией ловушек, и создания режима работы, обеспечивающего прохождение носителей тока без рекомбинации. Для уменьшения коммутационной составляющей инерционности, связанной с конечным временем перезарядки элементарного конденсатора мишени С„стремятся уменьшить его емкость путем изменения геометрических параметров мишени, что приводит к уменьшению времени дозаряда этого конденсатора.
Однако уменьшение емкости конденсатора С, приводит одновременно к уменьшению постоянной времени его разряда т = С,!1, н для сильно освещенных участков изображения, соответствующих малым сопротивлениям тс„постоянная времени разряда может оказаться меньше длительности кадра, что приведет к неполному использованию эффекта накоплемия. Следовательно, уменьшение емкости участка мишени должно сопровождаться одновременным увеличением сопротивления Я,. При этом необходимо позаботиться о сохранении потенциального рельефа, определяемого отношениями максим ального н минимального значений элементарных сопротивлений, т.е.
соответственно этому изменить свойства мишени. Разумеется, изменение свойств мишени не должно сопровождаться увеличением фотоэлектрической составляющей инерционности. Упомямутые условмя выполняются при замене фоторезистивной мишени мишенью фотодиодного типа, имеющей электронно-дырочный р-1-л переход, включенный в обратном направлемии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
