Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Действительно, от неосвещенных участков мишени (при темновом сопротивлении элемента В,, = оо) луч возвращается обратно и в цепи сигнальной пластины ток отсутствует. То же происходит, когда электронный луч заперт гасящим импульсом. Практически Лз ф со, и конденсатор С, при отсутствии света также несколько разряжается. Электронный луч в момент коммутации компенсирует этот разряд и 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 и может быть неодинаков для разных участков мишени. Поэтому при выборе режима работы трубки стремятся к обеспечению минимального темпового тока, что увеличивает равномерность ТВ сигнала в целом. Полярность сигнала, генерируемого видиконом в режиме коммутации медленными электронами, отрицательна, так как наиболее освещенным участкам фотомишени соответствует максимальный ток сигнала. который, протекая по нагрузке Рв (сьг. рис. 6.1,б), понижает потенциал точки А, с которой снимается сигнал изобра'кения. Значит, увеличению освещенности соответствует уменьшение потенциала точки А, т.е. полярность сигнала отрицательна. Разрешающая способность видикона характеризуется его апер~урпой характеристикой, которая определяется структурой, разме~ям и н конечным значением поверхностной проводимости фотомишенп, и тпкже сечением коммутирующего (считывающего) луча.
При н щпнпп трубки основная задача состояла в получении наименьше- 122 т1АСТЫ1. Принципы построения преобразователей о. % 80 60 40 20 Рнс. 6.4. Апертурная характеристика види- 0 200 400 600 кока Ли-421 го диаметра сечения луча с требуемой плотностью тока. Так, при размере рабочего участка мишени 9,5х12,5 мм диаметр сечения луча не должен превышать 15 мкм при токе луча 0,5 мкА. Сло>кность технической реализации этих требований заставила разработчиков на определенном этапе развития техники ТВ передающих приборов для увеличения разрешающей способности видикона увеличивать диаметр его мишени до 40 мм.
Дальнейшее совершенствование электронно-оптической системы видикона, установление жестких допусков на изготовление и сборку отдельных деталей и всего электронно-оптического узла в целом решило задачу повышения удельного разрешения трубки. Так, апертурная характеристика одного нз видиконов, рекомендованных разработчиками для ТВ вещания (рнс. 6.4), показывает, что на отметке 600 строк видикон обеспечивает глубину модуляции сигнала изображения 20 %. Высокое качество изобрыкения обеспечивается при освещенности мишени трубки видикон в пределах 1...10 лк, что соответствует максимальной и средней его чувствительности. Увеличение освещенности фотомишени желательно также для уменьшения инерционности трубки.
Инерционность видикона 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 состаплтпо~цая инерционности обусловлена недостаточным значением тока тмп ктроппого пучка, в результате чего потенциальный рельеф фотомппк пн пе успевает выравниваться за один цикл развертки. Уменьшить коммутационную составляющую можно только уменьшением а мкостн С, элементарного конденсатора, так как увеличение тока луча приводит к ухудшению разрешающей способности трубки вслед- 123 ГЛАВА б. Телевизионные преобразователи свет †сигн отвис увеличения диаметра сечения считывающего пучка.
Инерционность моясет быть существенно уменьшена при увеличении освещенности мишени. 14 достоинствам внднкона следует отвести высокую чувствительность, способность к передаче информации о постоянной составляющей, отсутствие иска кений сигнала изображения, связанных с эффектом перераспределения электронов. Промышленностью выпускается около тридцати модификаций передающих трубок типа видикон с размерами диаметра колбы 13,6; 26,7; 30,4; 38,4 мм, которые благодаря простоте коммутации, малым габаритам и высоким эксплуатационно-техническим параметрам широко применяются в прикладных телевизионных системах различного назначения, а также используются в ТВ вещании для передачи кинофильмов, где возможность обеспечения высокой освещенности позволяет преодолеть основной недостаток видикона — инерционность.
6.3. Плюмбикон' Широкому использованию видикона в аппаратуре вещательного 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,В н для сильно освещенных участков изображения, соответствующих малым сопротивлениям В„постоянная времени разряда может оказаться меньше длительности кадра, что приведет к неполному использованию эффекта накопления. Следовательно, уменьшение емкости участка мишени должно сопровождаться одновременным увеличением сопротивления В, При этом необходимо позаботиться о сохранении потенциального рельефа, определяемого отношениями максимального н минимального значений элементарных сопротивлений, т.е. соответственно этому изменить свойства мишени. Разумеется, изменение свойств мишени не долукно сопровождаться увеличением фо- 1 Плюмбикон — название трубки с фотодиодной мишенью из окиси свинпа (фирмы «Фнллипс», Нидерланды).
Название аналогичной трубки, выпускаемой в России, — глетикон. «4АСТЫ1. Принципы построения преобразователей 2 345 б Ф и бу Рис. 6.5. Плюмбикон: а — устройство мишени; б — эквивалентная схема мишени тоэлектрическоИ составляющеИ инерционности. Упомянутые условия выполняются при замене фоторезистивноИ мишени мишенью фотодиодного типа, имеющей электронно-дырочныИ р-т — и-переход. Это обеспечивает малую инерционность фотоэффекта, высокое темповое сопротивление и близкую к лннеИноИ световую характеристику.
Мишень плюмбикона состоит из трех слоев и схематически изобраясена на рис. 6.5пь Тонкая прозрачная сигнальная пластина Я нанесена на стеклянную планшаИбу 2 с внутренней стороны баллона трубки и служит для вывода сигнала. На сигнальную пластину как на подложку нанесен также тонкий прозрачный слой полупроводника 4 с проводимостью типа и. Далее идет слой 5, обладающий собствен- ноИ проводимостью (типа т') и образующий основную толщину мишени.
Затем на поверхности мишени с помощью специальноИ обработки создается слоИ б с проводимостью типа р. Слой б с проводимостью р так же, как слой 4 с проводимостью и, получают легированием основного слоя 5. Слой 5 должен обладать более высокой, чем слой 5, проводимостью и быть достаточно тонким для предотвращения растекания зарядов между участками мишени с различными потенциалами.
Сигнальная пластина и слой с проводимостью типа п прозрачны для прохождения световых лучей. Слой т выполнен из химически чистой окиси свинца с упорядоченной кристаллической структу- роИ. 14ристаллы имеют пластипчатую форму с размерами примерно 0,1х3,0х0,05 мкм и ориентированы параллельно направлению световых лучей. Такая структура мишени позволяет существенно снизить концентрацию ловушек, чем увеличивает скорость дрейфа и уменьшает вероятность 1текомбинации носителей тока. Благодаря этому, а также высокой напряженности поля в слое т все носители тока проходят сквозь него не рекомбинируя.
Следовательно. структура слоя 1 такова, что позволяет значительно увеличить толщину мишени, пе вызывая увеличения фотоэлектрическоИ составляющей инерционности. Увеличение толщины мишени приводит, во-первых, к уменьшению емкости, а значит. и к уменьшению коммутационноИ составляю- 125 ГЛАВА 6. Телевизионные преобразователи свет †сигн Гн % 80 мд 60 100 40 20 10 100 Е, лк 10 1 Рнс. 6.6. Световая характерястика плюмбякона с дополнительным считыванием пересвеченных мест изображения 400 500 600 700 600 Л, нм Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
