Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Таким образом, суммарное напряжение смещения Ур —— Еф + сг' зависит от размаха сигнала между уровнем отпирания диода и уровнем черного сигнала н, прн 1 = 1з, т.е. от сои. Напряжение 5" при запертом диоде в период лтежду гасящими импульсами медленно уменьшается из-за разряда конденсатора Ср на сопротивления Вр — — ВрОВ'оОВ з н В„,„л, где Вр|!В ойВииз — параллельное включейие сопротивлений, В,„з — входное сопротивление следующего каскада. Через промежуток времени Т„р — 1и (при О = 1л, рис.
15.2,в) оно уменьшится на ЬУ. Значение напряжения тли определяет все особенности работы схемы фиксации. Во-первых, в установившемся режиме диод отпирается напряжением сигнала, численно равным ллУ. Следовательно, от этого напряжения будут зависеть сопротивление диода В,„и значение г,. Во-вторых, от слУ зависит «сперекос» ТВ сигнала, т.е, изменение яркости изобролсения вдоль строки (яркостн фона) на экране приемной трубки. Чтобы это изменение не было заметно на изображении, необходимо, чтобы допустимый относительный перекос сигнала был равен 1л = Ьбг/51„' < 0,05. Для того чтобы сл < 0,05, постоянная времени разряда тр должна быть большой; при В,', > В„ы„1 368 с1АСТЫЪ'. Телевизионное вещание Рнс. 15.3.
Упрощенная схема фиксации на транзисторе от размаха импульса, т.е. от содержания изображения. Только при большом размахе телевизионного сигнала 5г„т.е. при большом абсолютном значении >зс>' и малом Воо изменение уровня фиксации из-за разной средней яркости изображений практически незначительно. Для уменьшения Ввв > в качестве предварительного каскада целесообразно использовать эмиттерный повторитель. 'Часто эмиттерный или потоковый повторитель используется и в качестве последующего каскада для увеличения В,„з (т.е.
В'„). 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 Ур не уменьшится настолько, чтобы уровень гасящих импульсов был достаточным для открытия диода (се...1з, рис. 15.3,в). В результате несколько строк изображения будут воспроизведены с искаженной яркостью. Поэтому в настоящее время используют более сложные 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 содержит 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 Н2 является напряжением фиксации и запирает транзистор УТЗ в промежутках между управляющими импульсами. Управляющие импульсы поло кительной полярности поступают па 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, = Сн(Ве„„> + В,„о) из-за малого сопротивления сток †ист открытого транзистора В,„о.
Конденсатор Ср во время активной ча- 1 в) ду„„„„ Уровень белого Уровень черного а) ЕгУюр ~ Уро кг Уровень белого Уг т„ Уровень черного о) Рис. 15.4. Коррекция низкоча- стотных искажений ТВ сигнала с помощью фиксирующих схем. а — неискаженный сигнал, 6 — сиг- Рис. 15.5. Изменение отношения сигнал/фоновая помеха после фиксации уровня черного: а — сигнал У,ы линейно сложенный с помехой Уйк б — сигнал У,' после фиксации уровня черного; в — сигнал У,а, промопулированный помехой Уйп г — сигнал У,' после фиксации уровня черного нал с утраченными низкочастотными составляющими; а — сигнал после фиксации уровня черного стп строки Т„р — 1н разряжается через входное сопротивление В,„з последующего каскада и выходное Вам г предыдущего.
Для повышения тр (за счет Вякз) и предотвращения спада яркости вдоль строк в качестве следующего каскада целесообразно использовать эмиттерный или потоковый повторитель на полевом транзисторе с высоким входным сопротивлением, Фиксирующие схемы используют не только для восстановления пгхтоянной составляющей телевизионного сигнала. Их применяют для уменьшения его низкочастотнъгх искажений (рис. 15.4) и уменьшения уровня аддиптионъгх низкочастотных помех, т.е.
помех, кото)нне линейно суммируются с ТВ сигналом (рис. 15.5,а,б). Однако ~ глп сигнал промодулирован помехой, то устранить ее этим методом невозможно (рис. 15.5,е,г). С помощью фиксации уровня черного удается использовать в тракте усилительные приборы меньшей мощности, а также снизить ГЛАВА 15. Формирование аналогового телевизионного сигнала 369 з1АСТЬ 1Ъ'. Телевизионное вещание нглинеЫьые искажения сигнала, так как сокращается динамический диапазон изменения уровней входного сигнала: прн 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, коррекции иолутоновъгя искажений, модуляции несущей частоты полным цветовым 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 аддитивных 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 передающих трубках, во входных цепях предварительных видеоусилителей, в линиях связи и на входе приемников.
В телевизионных устройствах применяются два критерия оценки зашумленности сигнала: отношение сигнал/флуктуационная помеха и отношение сигнал/взвешенная флуктуационная помеха соответственно: ф' = У,/У,„; ф = У,/У (15.6) где У, — размах сигнала изображения; (15.7) — среднеквадратическое (действующее) значение флуктуационных помех в полосе частот от /„до /,; (15.8) взвен~енное средаеквадратическое значение флуктуационных помех; оы( ) — - спектральная плотность мощности помех, Вг/Гц; в часзностн, для теплового шума согласно Найквисту на любом активном сопротивлении В при температуре Т, К, на всех частотах ГЛАВА 15. Формирование аналогового телевизионного сигнала 371 полосы пропускания она одинакова - — белый шум; ош = (г11г,„)з/г1/ = 4ВТ11, (1сь0) где /с = 1,38 10 зз Дж/?4 — постоянная Больцмана; /„ /е — ни.княя и верхняя граничные частоты полосы пропускания тракта, рц; у„,(ш) — весовая функция помехи, учитывающая визуальное восприятие различных спектральных составляющих шума и унифицируюгцая учет воздействия флуктуационных помех с, различным спектральным распределением мощности на ТВ изображение (см, гл, 4).
1(ритерий 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 неодинаковая для различных нсточников шумов тракта) значительно влинет 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 у.,= Ез =1 При этом на выходе. тракта (нли его участков) с заданной полосой пропускания результирующее сгнои~эппл сигнал/взвешенная помеха 1 1 =Š— ' (15.10) Ф,'е,, р,' где фг = Уы/У г — частный параметр г-го участка (например, передающей трубки грт, предварительного видеоуснлителя гр„, линии связи 1ГЫ, приемника 15в и т.д.) — отношение размаха сигнала изображения (г,г ва выходе участка тракта с мм источником флуктуационных помех к взвешенному действующему значению этих помех У 24' 372 е1АСТЫ з'. Телевизионное вещание Например, на выходе предварительного видеоусилителя (15.11) (15.
12) 2) дробовые флуктуации в активных элементах усилительных каскадов 110 ~; они могут быть оценены как эквивалентные тепловые (пересчитанные на вход усилителя) в соответствующем сопротивлении шумов; ~ш2 ншз  — Вш1+ —,+ .. +..., 11 11 12 (15. 13) глг 11з,1, Л,„з,..., К1, К2... — эквивалентные сопротивления шумов и коэ1~н|вн1ионты усиления первого, второго и последующих каскадов. Нннрнмср, для полевых транзисторов с крутизной 5 эквивалентное Как следует из (15.10), при Ф, » 2Ррб 11 зашумленность ТВ сигвала в основном определяется флуктуациями в предыдущих звеньях тракта; при $, = зррб ц результирующее отношение сигнал/взвешенная помеха на выходе 1-го звена уменьшается в ъ'2 раз (на 3 дВ); при 2р, « Фрб 11 зашумленность ТВ сигнала определяется 1-м звеном.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
