Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Таким образом, информация о средней яркости изображений передается по тракту ТВ системы косвенным методом. Положение вершин строчных гасящих импульсов фиксируется с помощью мен каскадных разделительных цепей Я С с коммутируеи мыми парь |итрами, т.е. с различными постояннымн времени заряда и разряда лопденсатора С,.
Различают неуправляемые и управляемые схемы фиксации. Особенности работы схем фиксации рассмотрим на примере наиболее простой неуправляемой схемы, так как в ней наиболее четко проявляются возникающие в этих схемах характерные искажения сигнала изображения. Оеуаравллемал схема (рнс.14.3,п) предназначена для фиксации ТВ сигнала негативной полярности. Сигнал позитивной полярности фиксируется аналогичными схемами с обратным включением диода. Рассмотрим основные принципы работы неуправляемой схемы фиксации. В обычном усилительном каскаде постоянное напряжение на разделительном конденсаторе С, относительно точек земля — база (затвор) транзистора следующего каскада определяется в установившемся режиме лишь напряжением смещения Е = Ее. Сигнал располагается относительно этого напряжения по линии равных площадей (интервал 1, Л на рнс.14.3,в), так как заряд и разряд конденсатора С, из-за равенства соответствующих постоянных времени равны.
При этом форма сигнала и полностью повторяет форму сигнала и, прн достаточно большой постоянной времени цепи Й,С,. Назначение схемы фиксации состоит в том, чтобы во время следования гасящих импульсов сделать напряжение на входе следующего каскада всегда одним н тем же н равным напряжению смещения (фиксации) Е, а весь ТВ сигнал в интервалах между гасящими импульсамн "переместить" в область более отрицательных(или положи- Рис. 14.3.
Фиксапия уровня чериоготВ спгиала иегатиаиой поляриости: а — ва«оп в«вв«вв «ввв««1 Ь вЂ” в«в«в«в«в««в« в«в«в; ° — «воти «в вавич««А тельных — при фиксации сигнала позитивной полярности) значений. Это можно достичь, если ключом Ю(рис.14.3,б) подключать во время следования гасящих импульсов базу транзистора следуюгцего каскада непосредственно к источнику Е . Прн этом из-за дополнительного заряда конденсатора Ср током, пропорциональным значению ТВ сигнала в момент замыкания ключа, на нем образуется дополнительное постоянное напряжение заряда и' (рис.(4 З,в). Это напряжение запоминается на конденсаторе и перемещает сигнал в период между гасящими импульсами, когда ключ разомкнут.
Роль ключа в неуправля~ мой схеме фиксации выполняет диод 7Р. Он открывается во время следования гасящих импульсов, когда напряжение на его аноде превысит напряжение на катоде(ключ )гЗзамыкается на сопротивление, равное внутреннему сопротивлению диода в прямом направлении Я,„ при 1=!э, рис.14.3,б,в). Однако напряжение смещения не может мгновенно стать равным напряжению фиксации Еэ из-за сопротивлений Я,„н Я „, и конденсатора Е,,т.е.
нз-за конечного значения постоянной времени заряда т, = С,(Я „, + Я,„[)Я,) ~ Ер(Я,„„, + Я,.), (14.1) где Я,„(Я;, Я,„)1 Я вЂ” параллельное соединение соответствующих сопротивлений, Я,„„, — выходное сопротивление предыдущего каскада. Чтобы напряжение смещения к концу действия сравнительно короткого строчного гасящего импульса 1„стало равно095...0 99 приложенного напряжения, постоянная времени заряда должна быть малой: т, = 1„/(3...5). К концу действия импульса тока, проходя щего через диод, на конденсаторе С образуется дополнительное постоянное напряжение и', Р' зависящее от мгновенного значения входного сигнала в момент времени 1э и постоянной времени заряда.
Поэтому при 1=!н когда диод запирается(ключ г5замыкается навнутреннеесояротивленнеднода в обратном направлении Я„, рис 14.3,б,в), сигнал оказывается смещенным относительно напряжения Е на величину и' . Таким обра- Р' зом, суммарное напряжение смещения (I, = Еэ+(/' зависит от размаха сигнала между уровнем отпирания диода н уровнем черного сигнала и, при 1=!э Напряжение У' при запертом диоде в период между гасящими импульсами медленно уменьшается нз-за разряда конденсатора С, на сопротивленияЯ', = Я ((ЯДЯ и Я, „,, где Я,((Я„,))Я параллельное включение сопротиялений, Я, — входное сопротивление следующего каскада.
Через промежуток времени Т вЂ” 1„(при 1=1, рис. 14.3, в) оно уменьшится на Ь(/. Велнчь а напряжении Л(/ определяет все особенности работы неуправляе м 3 схемы фиксации. Во-первых, в установившемся режиме диод будет отпираться напряжением сигнала, численно равным ЛУ. Следовательно, от этого напряжения будут зависеть сопротивление диода Я,„и значение т,.
Во-вторых, от Л(/ зависит "перекос" ТВ сигнала, т.е. изменение яркости изображения вдоль строки (яркости фона) на экране приемной трубки. Чтобы это изменение не было заметно на изображении, допустимый относительный перекос сигнала должен быть Ь=Л(//(l',(0,05. Постоянная времени разряда при Ь» 0,05 должна быть большой и при Я' ) Я, равной тр СрЯ р (Т~ ~ (ф)/Л (14.2) Величина сопротивления Я'„обычно ограничивается входным сопротивлением усилительного каскада.
Поэтому условие (14.2) по существу определяет емкость разделительного конденсатора С ж (Т вЂ” 1„)/5.Я'. (14.3) Подставив (14.3) в (14.1), получим ч, „.~. ж~т — ч э э..э' (14.4) Ь. Я' (14.5) ~ч/ н Обеспечить выполнение условия (14.5) чрезвычайно трудно, а в ряде случаев практически и невозможно из-за малого значения А(/ и, как следствие, из-за большого Я . Поэтому постоянная времени заряда получается сравнительно большой и конденсатор С, не успевает зарядиться за время действия строчного гасящего импульса. В результате уровень фиксации не остается постоянным н равным Еы а зависит от размаха импульса, т.е. от содержания изображения. Только при большом размахе телевизионного сигнала (/„т.е.
при большом абсолютном значении Л(/ и малом Я, изменение уровня фиксации из-за разной средней яркости изображений практически незначительноо. Для уменьшения Я,„„, в качестве предварительного каскада целесообразно испольэовать амиттерный повторитель. Часто эмиттерный, или истоковый, повторитель используется и в качестве последующего каскада для увеличения Я,(т.е. Я',). Недостатком неуправляемой схемы фиксации является и ее инерцнонностгн при резком уменьшении средней яркости при смене сюжета передаваемого изображения уровень черного сигнала не фиксируется до тех пор (! ...1, рис.14,3,а), пока напряжение (/' не уменьшится настолько, что уровень гасящих Р импульсов будет достаточным, чтобы открыть диод.
В результате несколько строк изображении будут воспроизведены с искаженной яркостью. Поэтому в настоящее время в основном используются управляемые схемы фиксации, для которых приведенные выражения также справедливы. В улравллемых схемах фиксации управление проводимостью диодов (триодов) осуществляется специальными импульсами, которые Рнс.!44.
Управлвемые схемы фиксации на транзисторах: а — аа адно». б — на деус надежно отпирают диоды (трноды) прн любом мгновенном значении ТВ сигнала. Поэтому они работают прн любой полярности ТВ сигнала. Управляющие импульсы формируются из строчных гасящих нлн сннхроннзирующих импульсов и следуют во время обратных ходов строчной развертки. Простейшая управляемая схема содержит полевой транзистор УТЗ, работающий в ключевом режиме (рис.!4.4,о). Напряжение на истоке УТЗ образуешься на делителе 1су)г2Ю от источника питания Е„. Напряжение на резисторе 1г2 является напряжением фиксации н запирает транзистор УТЗ в промежутках между управляющими импульсами.
Управляющие импульсы положительной полярности поступают на затвор транзистора УТЗ и отпирают его во время обратного хода строчной развертки. Повышение стабильности уровня фиксации и уменьшение инерционности схемы достигаются уменьшением постоянной времени заряда т,ж Ср(йг „, + Й,„о) нз-за малого сопРотивлениЯ сток-исток откРытого транзистора Ю,„о.
Конденсатор С, во время активной части строки Т вЂ” !а разряжается через входное сопротивление Я з последующего каскада н выходное 11, — предыдущего. Для повышения т, (за счет уг„х) н предотвращения спада яркости вдоль строк в качестве следующ™его каскада целесообразно использовать эмнттерный повторитель. Тогда Й,„зжйхы)гат и тржС,(Ь „1г, +Й,,). Последующий каскад целесообразно выполнить по схеме с истоковым выходом на полевом транзисторе с высоким входным сопротивлением. При фиксации сигнала большого размаха последовательно с транзистором 1'ТЗ(рнс.14.4,б) иногда включают транзистор УТ4 для предотврагцення отпирания цепи фиксации непосредственно самим телевизионным сигналом в промежутках между управляющими импульсами.
Рис. !4.5. Коррекнив ннзкочастотны» нскаудений ТВ снгналв с помощью фик- снрукгщнх скем: ст а — нсасаа цсе н нз сит в елг б — сигнал с угра чан н цен и анасочаси унции сосгаалинпанвг е — сипгал восле фнвсацва уронив черного Рис. !4.б. Изменение отнощенна сагнал/фоновав помека после фиксации уровня чер- ного: а .— сепг ни Оси вписано пааинннб с аоисмВ Оф; б — сагаев О сг пиле фенов циа уровни черенок е — сагам Осх, иронодулировавнца оенпеб Оф; с — сапгвл О ох аосаефивсацав урепа вериное Фиксирующие схемы используются не только для восстановления постоянной составляющей телевизионного сигнала. Они применяются для уменьшения его низкочастотных искажений (рнс.14.5) н для уменьшения уровня оддигионых низкочастотных помех, т.е.помеи, которые линейно суммируются с ТВ сигналом (рнс.14 6 о б).
Теоретически можно скорректировать относительный наклон Ь = Ь(/„, /(г',=0,75 симметричных П-образных импульсов с частотой следованйя 50 Гц, возникающий нз-за искажения АЧХ в области низких частот (если допустить максимальный спад ТВ сигнала за длительность одной строки равным Ь „= Ь(/ „„/(/, = 0,01). Когда входной сйгнал представляет собой сумму ТВ сигнала и сннусондальной помехи с частотой 50 Гц, теоретически отношение сигнал/фоновая помеха (/,/(/ можно повысить в 50 раз при Ь =0 01 (рнс.14 6 о б). Однако если сигнал промодулнрован помехой, то устранить ее этим методом невозможно(рнс.!4.6,в,з). При фиксации уровня черного удается использовать в тракте усилительные приборы меньшей мощности, а также снизить нелинейные аскажения сигнала, так как сокращается динамический диапазон изменения уровней входного сигнала: при отсутствии фиксации линейный участок входных характеристик усилительного каскада должен примерно в2 раза превышать величину размаха сигнала (7„а при наличии фиксации линейный участок может быть равен 1/, (см.рис.14.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
