Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Недостатком этой схемы фиксации является и ее инерционность: при резком уменьшении средней яркости (например, при смене сюжета передаваемого изображения) уровень черного сигнала не фиксируется до тех пор, пока напряжение сГр не уменьшится настолько, чтобы уровень гасящих импульсов был достаточным для открытия диода (те..йз, рис. 15.3,в). В результате несколысо строк изображения будут воспроизведены с искэлсенной яркостью. Поэтому в настоящее время используют более сне>иные схемы фиксации, в которых ключ УБ выполняется на триоде, а управление его проводимостью осуществляется специальными управляющими импульсами, которые надежно отпирают триоды при любом мгновенном значении ТВ сигнала, Эти схемы работают при любой полярности ТВ сигнала. Управляющие импульсы формируются из строчных гасящих или синхронизирующих импульсов и следуют во время обратных ходов строчной развертки.
Простейшая подобная схема содерхсит полевой транзистор УТЗ, работающий в ключевом режиме (рис. 15.3). Напряжение на истоке УТЗ образуется на делителе В.1К2НЗ от источника питания Е„. Напряжение на резисторе В2 является напряжением фиксации и запирает транзистор УТЗ в промежутках мехсду управляющими импульсами. Управляющие импульсы положительной полярности поступают ца затвор транзистора УТЗ и отпирают его во время обратного хода строчной развертки. Понь~шение стабильности уровня фиксации и уменьшение инерционности схемы достигаются уменьшением постоянной времени заряда т, = Сн(Ва„, т + В,„о) из-за малого сопротивлепвя сток-исток открытого транзистора В,„о.
Конденсатор Ср во время активной ча- 1 а) ду„„„ Уровень белого Уровень черного а) кУ рп< Уро ар Уровень белого а) Уг Уровень черного а) Рис. 15.5. Изменение отношения сигнал/фоновая помеха после фиксации уровня черного: а — сигнал У,<, линейно сложенный с помехой Уйп 6 — сигнал У,' после фиксации уровня черного; а — сигнал Уса, промапулированный помехой Уф; г — сигнал У,' после фиксации уровня черного Рис. 15.4. Коррекция низкоча- стотных искажений ТВ сигнала с помощью фиксирующих схем а — неискаженный сигнал, 6 — сиг- нал с утраченными низкочастотными составляющими; в — сигнал после фиксации уровня черного стп строки Т„р — )„ разряжается через входное сопротивление 11„з ПОСЛЕдуЮщЕГО КаСКада И ВЫХОДНОЕ 11,ы т ПрЕдЫдущЕГО.
ДЛя ПОВЫШЕ- пия тр (за счет В.,хй) и предотвращения спада яркости вдоль строк в качестве следующего каскада целесообразно использовать эмиттерный или истоковый повторитель на полевом транзисторе с высоким входным сопротивлениел<, Фиксирующие схел<ы используют не только для восстановления н<хтоянной составляющей телевизионного сигнала.
Их применяют для уменьшения его низкочостотнь<х исказхений (рис. 15.4) и уменьшения уровня аддитиепъ<х низкочастотных помех, т.е. помех, которые линейно суммируются с ТВ сигналом (рис. 15.5,а,б). Однако < глн сигнал промодулирован помехой, то устранить ее этим методом невозмоясно (рис. 15.5,в,г). С помощью фиксации уровня черного удается использовать в тракте усилительные приборы меньшей я<ошности, а также снизить ГЛАВА 15.
Формирование аналогового телевизионного сигнала 369 ЧАСТЬ |Ы. Телевизионное вещание нелинейные иснао(сгнил сигнала, так как сокращается динамический диапазон изменения уровней входного сигнала: при отсутствии фиксации линейный участок входных характеристик усилительного каскада должен примерно в два раза превышать значение размаха сигнала 11„а при наличии фиксации линейный участок может быть равен величине У, (см. рис. 15.1) Фиксация уровня сигнала необходима также при ограничении уровней черного и белого, )горргхции полутоновьгг иснво(сепий, модуляции несущей частоты полным пветовым ТВ сигналом и т.п. 15.3. Противошумовая коррекция В усилительном тракте телевизионных систем принимается ряд мер для уменьшения зашумленности ТВ сигнала и снижения заметности помех на изображении.
В частности, уровень адцитивных низкочастотных помех уменьшается с помощью фиксирующих цепей, а уровень флуктуационных помех — с помощью рационального конструирования входных каскадов тракта, противошумовой коррекции и шумоподавителей. Важность этих мероприятий определяется стремлением повысить чувствительность ТВ систем г. учетом того, что передача сигнала и коррекция его любых искажений, как правило, сопровождаются увеличением уровня шумов. Флуктуационные помехи в основном «засоряют» ТВ сигнал на участках тракта с малым размахом сигнала: в переда)опгих трубках, во входных цепях предварительных видеоусилителей, в линиях связи и на входе приемников.
В телевизионных устройствах применяются два критерии оценки зашумленности сигнала: отношение сигнал/флуктуационная помеха и отношение сигнал/взвешенная флуктуационнал помеха соответственно; ф' = У,/У,„; гу = 1)',/Г . (15.6) где У, — размах сигнала изображения; (15.7) — среднеквадратическое (действующее) значение флуктуационных помех в полосе частот от /„до 1,; (15.8) в)вешенное средаеквадратическое значение флуктуационных помех; Я,„( ) — - спектральная плотность мощности помех, Вг/Гц; в ил поста, лля теплового шума согласно Найквисту на любом активном (опротивлевии В при температуре Т, К, на всех частотах ГЛАВА 15.
Формирование аналогового телевизионного сигнала 371 полосы пропускания она одинакова - — белый шум; К„= (Ж7,„)з/г1/ = 4ВТВ, (15.0) где 1 = 1,38 10 зз Дж/К вЂ” постоянная Больцмана; /„ /е — нижняя и верхняя граничные частоты полосы пропускания тракта, рц; у„,(ш) — — весовая функция помехи, учитывающая визуальное восприятие различных спектральных составляющих шума и унифицирующая учет воздействия флуктуационных помех с различным спектральным распределением мощности на ТВ изображение (см. гл, 4).
Критерий отношения сигнал/помеха применим, если спектральные распределения шумов всех источников помех одинаковы. В остальных случаях, и особенно когда приемником информации является глаз, а воспроизводящим устройством кинескоп, форма спектрального распределения помех (существенно яеодинаковая для различных источников шумов тракта) значительно влияет на визуальную оценку зашумленности изображения. Из-за инерционности указанных элементов ТВ системы и зависимости чувствительности зрительной системы от размеров и цвета объектов, детали изображения (в том числе и «ложные» от помех) воспринимаются глазом по-разному, в частности, более заметны зеленые крупные детали. Поэтому заметность помех на экране кинескопа зависит от вида шумов и значений параметров элементов ТВ системы; например, флуктуационные помехи с «треугольным» спектральным распределением (входные каскады предварительных усилителей и др.) менее заметны, чем белый шум одинаковой мощности (передающие трубки, их сопротивления нагрузки и др.).
Если в системе имеется д источников некоррелированных шумов, то результирующее значение взвешенных флуктуационных помех е ~.1., = ЕВв ~=1 При этом на выходе тракта (или его участков) с заданной полосой пропускания результирующее отношение сигнал/взвешенная помеха 1 1 =Š— ' (15.10) Ф„'е,, 4,' где рв = Уы/У~ — частный параметр »го участка (например, передающей трубки фт, предварительного видеоусилителя гр„, линии связи 1ГЫ, пРиемника гРо и т.д.) — отношение Размаха сигнала изобРажепия р м на выходе участка тракта с мм источником флуктуационных помех к взвешенному действующему значению этих помех Г о 24' 372 егАСТЫЗ'.
Телевизионное вещание Например, на выходе предварительного видеоусилителя Ф.'4", ФГУ ш „Р „',,2. (15.11) (15. 12) 2) дробовые флуктуации в шгтивных элементах усилительных каскадов 12" ~; они могут быть оценены как эквивалентные тепловые (пересчитанные на вход усилителя) в соответствующем сопротивлении шумов; ~ш2 2'.шз Лшх — ~ш!+ 1'2 +1 212 11 11 12 (15.13) гдг Лз1, Л,„2,..., К1, К2... — -эквивалентные сопротивления шумов и коэ1)н)ннгионты усиления первого, второго и последующих каскадов.
Нннрнвн р, для полевых транзисторов с крутизной 5 эквивалентное Как следует из (15.10), при Ф1 » ~рб 11 зашумленность ТВ сигнала в основном определяется флуктуациями в предыдущих звеньях тракта; при йч = 2/1 0 ц результирующее отношение сигнал/взвешенная помеха на выходе 2-го звена уменьшается в ъ'2 раз (на 3 дВ); при 2/1, « 21У б В зашумленность ТВ сигнала определяется 1-м звеном. Поэтому отношение сигнал/взвешенная помеха ка21гдого последующего участка тракта с источником помех должно в несколько раз превышать результирующее значение этого параметра на выходе предыдущего участка.
Это условие соблюдается далеко не для всех участков тракта. Например, при использовании передающих трубок без послекоммутационного усиления сигнала (видиков, плюмбикон и др.) в предварительном видеоусилителе передающей камеры наблюдается значительное уменьшение отношения сигнал/взвешенная помеха передающей трубки 2/,.
Это происходит из-за того, что размах сигнала на выходе передающей трубки обычно сравним с уровнем шумов входной цепи и, как следствие, 2/ «2/1,. Поэтому результирующее отношение сигнал/взвешенная помеха на выходе усилителя в основном определяется согласно (15.10) отношением сигнал/взвешенная помеха усилителя 2/ру — 2/2у, что заставляет использовать в нем противошумовую коррекцию. Во входной цепи предварительного усилителя имеются по крайней мере два некоррелированных источника флуктуационных помех 1рис. 15.6): 1) тепловые флуктуации в сопротивлении нагрузки трубки В„, при Л > /и равные ГЛАВА 1В. Формирование аналогового телевизионного сигнала 373 а) б) = !7у-( ) )=р-( )ю(.) Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
