Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Для формирования пучка электронов служат плоский термокатод 11, модулятор 10, имеющий отрицательный потенциал 0 ... ...100 В (все потенциалы измеряют относительно потенциала термокатода), первый анод 9 с апертурной диафрагмой, формирующей апертуру коммутирующего пучка, потенциал этого электрода положительный (280 В); далее следует второй анод 7 с потенциалом, близким к потенциалу первого (280 ... 350 В); второй анод служит для создания эквипотенциальной области, в которой производится отклонение коммутирующего пучка; коллектор вторичных электронов 4 на торце имеет мелкоструктурную сетку для образования равномерного отбирающего электрического поля в районе мишени. Потенциал сигнальной пластины Ус.
определяет режим работы прибора. При низких положительных потенциалах (до +100 В) стабилизируется потенциал элементов мишени после коммутации их электронным пучком при значении, близком к потенциалу катода. Прн больших потенциалах сигнальной пластины потенциалы стабилизируются при значениях, близких к потенциалу коллектора.
Большинство видиконов работают в первом ежиме. атушка 3 фокусирует коммутирующий пучок в плоскости мишени. По вертикали и горизонтали пучок отклоняется двумя парами отклоняющих катушек б. Для этого в отклоняющих катушках генерируются пилообразные токи частоты полей и строк. Для направления коммутирующего пучка параллельно оси трубки используют корректирующие катушки 8. Выходной сигнал снимается с нагрузочного резистора Кн, включенного в пень сигнальной пластины. Чтобы раскрыть картину формирования сигнала в видикоие, воспользуемся эквивалентной схемой мишени, приведенной на рис.
3.5.3, в. Элемент изобоажения на мишени формируется коммутирующим пучком. Проводимостью мишени по ее поверхности в первом приближении можно пренебречь и мишень представить, как мозаику конденсаторов С„зашунтированных резисторами К, (про- 130 водимость мишени). Емкость конденсаторов определяет. ся площадью поперечного сечения коммутирующего пуч. ка 3„ толщиной полупроводникового слоя д и диэлектрической постоянной з материала полупроводника: Сс=еЯс14пб. Сопротивление Яс элемента мишени определяется проводимостью о, полупроводникового слоя в рассматриваемом участке мишени К,=огос3,. Сопротивление Кс зависит от освещенности Е, элемента иэображения, так как о,=1(Ес).
Для большинства полупроводников эта зависимость описывается соотношением ос=асс+аЕ,т, где о„— темноваЯ пРоводимость; а и Т вЂ” коэффициенты, определяющие чувствительность полупроводника к свету и нелинейную связь между проводимостью и освещенностью. Для большинства полупроводников у(1. При проекции изображения на мишень различные ее участки приобретают разное сопротивление: распределение освещенностей Е(х, у) преобразуется в распределеняе сопротивления Л(х, у) в объеме полупроводника. Мишень (элементарные конденсаторы С,) заряжаетси коммутирующям пучком, причем каждый из конденсаторов С, в течение времени коммутации данного элемента (при стандартных параметрах разложения— т=0,7 10- с). Эа это время С, заряжается до значи.
ння Ус.н, так как в процессе зарядки потенциал мише. ни (правые обкладки конденсаторов) приобретает напряжение, близкое к потенциалу катода. Механизм зарядки позволит на эквивалентной схеме представить процедуру коммутации замыканием ключа К. В тече. ние времени коммутации конденсаторы С, заряжаются током, указанным иа эквивалентной схеме стрелкой 3 (заряд). В течение остального времени (практически в течение длительности кадра) конденсатор разряжается током, протекающим по пути, указанном стрелкой Р (разряд). Скорость разряда определяется ностояиной времени К,Си и следовательно, освещенностью элемента мишени. При увеличении освещенности постояиниая времени уменьшается, конденсатор С, за время кадра разряжается в большей степени.
Таким образом, рельеф сопротивлений К(х, у) преобразуется в потенциальный рельеф У,(х, у). Процесс разрядки каждого элемента мишени — процесс иакопленвя. Чем больше разряжается конденсатор С„тем больший ток заряда во время коммутации протекает в цепи 3, т. е. через резистор Кн. Именно этот ток и используют в качестве выходного. В процессе зарядки элементов мишени потенциальный рельеф преобразуется в сигнал изображения.
Элементу изображения с большей освещенностью соответствует меньшее сопротивление Ки следовательно, большие потенциалы мишени и ток заряда (сигнала). С учетом направления тока в иагрузочном резисторе видно, что сигнал на выходе видикона имеет отрицательную полярность. Плюмбикон отличается от видикона конструкцией узла мишени, которая приведена на рис. 3.5.3, б.
На полупрозрачную сигнальную пластину 14 нанесена окисно-свинцовая мишень, имеющая поликристаллическую структуру толщиной 12...20 мкм; со стороны сигнальной пластины формируется прослойка полупроводника !б с в-проводимостью, далее следует слой чистой окиси свинца 1б, обладающей светочувствительностью, затем структура содержит полупроводниковый слой 17, с р-проводимостью. Основное поглощение света происходит в слое окиси свинца 1б, представляющем собой упорядоченную игольчатую структуру кристаллов размером около 0,1к',ЗХ0,05 мкм, которые расположены перпендикулярно поверхности планшайбы 13.
Потенциальный рельеф формируется на поверхности слоя !7. Для предотвращения растекания потенциального рельефа вдоль слоя 17 (между соседними элементами мишени, имеющими разное значение потенциала) он имеет малую толщину, обеспечивающую высокое сопротивление слоя в направлении вдоль мишени.
Потенциальный рельеф коммутируется пучком медленных электронов 1 (мишеиь стабилизируется прн по. тенциале, близком к потенциалу катода). Выходной сигнал снимается, как и в видиконе, с нвгрузочного резистора, включенного в цепь сигнальной пластины. Если учесть, что на сигнальную пластину подается положительный потенциал, вся система представляет собой мозаику р1п-фотодиодов, включенных в запорном направлении. Это приводит к существенному снижению темнового тока по полю изображения. При рабочих потенциалах в толще мишени создается относительно высокая напряженность электрического поля, обеспечивающая эффективное разделение генерированных светом электронно-дырочных пар. Ток сигнала при этом оказывается близким к насыщенному значению, что приводит к высокой линейности характеристики преобразования света в сигнал. Показатель нелинейности (у) этой характеристики находится в пределах 0,95 ...
1. Высокая линейность характеристики преобразования обеспечивает успешное использование этих приборов в системах цветного телевидения. Плюмбиконы обладают малой инерционностью. Снижение инерционности достигается за счет снижения накопительной емкости. Последнее является следствием увеличения толщины мишени и ее высокой пористости. Фотоэлектрическая составляющая уменьшается как вследствие создания в слое высокой напряженности отбирающего электрического поля, так и благодаря свойствам материала мишени.
Для уменьшения инерционности в некоторых типах видиконов дополнятельно используется внутреиичя подсветка мишени, повышающая эффективность считывания потенциального рельефа в затемненных участках изображения. Возникающий при этом сдвиг на постоян. ное значение уровня черного в сигнале изображения корректируется в процессе преобразования сигнала в тракте усиления н обработки. Структура окисно-свинцовой мишени многослойна. Для предотвращения эффектов, связанных с отражением от внешней поверхности планшайбы диффузно рассеянного света, используют противоореольный диск !2 толщиной около 7 мм, закрепленный на входном окне прибора с помощью оптической склейки. При передаче изображений, в поле которых содержатся объекты повышенной яркости, значение тока коммутирующего пучка становится недостаточным для полного считывания потенциального рельефа, соответствующего этим участкам изображения. При движении ярких объектов в поле изображения или панорамировании передающей камеры это вызывает характерные искажения изображения («тянучки>, «хвосты кометы» и др.).
Для значительного снижения этих эффектов используют амгикомегмыб прожектор — АК-прожеитор, который дополнительно считывает потенциальный рельеф пересвечениых участков увеляченным в 10 †раз коммутирующим пучком во время обратного хода по строке.
Чтобы сохранить полезный потенциальный рельеф, значение которого не превышает заданного в момент обратного хода пучка по строке, потенциал катода повышают до минус 5...15 В. Этим обеспечивается стабилизация «пересвеченных» участков не при нулевом, как в обычном режиме, а при указанном значении потенциала. Одновременно на управляющий электрод подают импульс положительной полярности с амплитудой 25... 55 В, определяющий степень увеличения тока коммутирующего пучка во время обратного хода.
Для динамического управления пучком в виднконе с АК-прожектором имеется электрод (в районе первого анода), на который подается импульсное напряжение отрицательной полярности. Режим АК-прожектора настраивается подбором потенциалов дополнительного электрода, катода и модулятора в периоды обратного хода. На характеристиках преобразования плюмбиконов ЛИ457 и ЛИ458 с АК-прожектором (рнс. 3.5.4, 1 — 3) напряжение катодного импульса во время обратного хода равно 9, 6 и 3 В соответственно. Характеристики имеют участок насыщения вследствие ограничения потенциального рельефа, соответствующего пересветкам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
