Проектирование передающей камеры

Многие камеры оснащены так называемой системой «электронный затвор» с возможностью изменения «выдержки». Выбор коротких (1/2000…1/1000 с) выдержек позволяет уменьшить смазывание изображения при видеосъемках быстродвижущихся объектов. При движении видеокамеры качество изображения по устойчивости может быть улучшено за счет применения встроенной электронной системы стабилизации изображения.

Ф

ункциональные возможности видеокамер в настоящее время расширяются благодаря успехам микроэлектроники. Появились встроенные системы синтеза титров, электронного монтажа, дополнительного озвучивания и др. улучшились сервисные возможности видеокамеры, вплоть до встроенных систем диагностики неисправностей.

2.2 Прогрессивная развертка

Прогрессивная развертка – самый простой вид телевизионной развертки.

Процесс образования такой развертки состоит в следующем: на пару отклоняющих пластин подается пилообразное напряжение от генератора строчной частоты fz (рис. 2.2.1). Под действием этого напряжения электронный луч с постоянной скоростью перемещается слева направо (прямой ход строчной развертки) и затем быстро возвращается справа налево в исходное положение (обратный ход строчной развертки).

Рис. 2.2.1 Образование растра на экране электроннолучевой трубки

На пару отклоняющих пластин подается пилообразное напряжение от генератора кадровой частоты fn. Под действием этого напряжения электронный луч постепенно опускается сверху вниз (прямой ход кадровой развертки) и затем быстро поднимается вверх в исходное положение (обратный ход кадровой развертки).

Так как строчная частота много выше кадровой (fz» fn), на экране трубки возникает сетка из параллельных почти горизонтальных светящихся строк, которые образуют прямоугольную фигуру, так называемый растр.

Отношение ширины растра b к его высоте h называется форматом кадра К:

К=b/h

Во время прямого кадрового хода электронный луч, двигаясь вдоль строк, все время медленно опускается, и строки имеют практически незаметный наклон слева направо вниз.

Для передачи изображения используется только прямой кадровый ход, следовательно, строки, соответствующие прямому кадровому ходу, активные, а строки, соответствующие обратному кадровому ходу, пассивные. Полное число строк в кадре, равное сумме активных и пассивных строк, является одним из важнейших параметров развертки. При оптимальных значениях остальных параметров и характеристик телевизионной системы оно определяет степень различимости отдельных мелких деталей изображения, т.е. четкость изображения.

Выбор частоты повторения кадров определяется двумя факторами: характером передаваемого изображения (подвижное или неподвижное) и яркостью свечения экрана приемной трубки.

Выбор параметров развертки определяет ширину спектра частот телевизионного сигнала, которая должна соответствовать полосе пропускания канала связи. Ширина спектра частот сигнала изображения определяется размерами и скоростью движения развертывающего элемента и характером передаваемого изображения (размерами его деталей). В общем случае сигнал изображения носит импульсный характер, что приводит к большой ширине спектра частот.

Самый низкочастотный сигнал получается при передаче неподвижного изображения, состоящего из двух горизонтальных полос – одной белой и одной черной. Соответствующая этому изображению минимальная частота равна частоте кадровой развертки.

Максимальная частота сигналов, получающаяся при некоторых простейших изображениях, состоящих из чередующихся черных и белых горизонтальных или вертикальных полос, может быть выражена:

fс.макс=0,5kфZ2fкадр

где: kф – число полос,

Z – число строк,

fкадр – частота кадра.

Недостатки прогрессивной развертки заключаются в том, что при стандартном числе строк Z=625 и частоте кадров fкадр=50 Гц максимальная частота сигнала fс.макс≈13 МГц.

Создание каналов связи для передачи столь широкополосных сигналов встречает исключительные трудности и в ряде случаев делает невозможной передачу телевизионных изображений.

3. Электрический расчет передающей камеры

3.1 Оконечный видеоусилитель

Рис. 3.1.1 Схема оконечного усилителя

В качестве оконечного усилителя выберем двухтактный усилитель, который обладает параметрами приемлемыми при работе на нагрузке 75 Ом. Максимальный ток нагрузки:

.

Полученное значение тока некритично к выбору типа транзистора. Поэтому в качестве активного элемента выберем согласованную пару транзисторов КТ315А, КТ361А. В качестве диодов смещения выберем диоды КД512А.

Ток смещения:

.

Резисторы смещения:

Резисторы R3, R4 предназначены для стабилизации тока покоя и имеют сопротивление порядка нескольких Ом. Выберем R3=R4=1Ом.

Входное сопротивление каскада:

3.2 Каскад восстановления уровня черного

Рис. 3.2.1 Схема каскада восстановления уровня чёрного

При заряде конденсатора C1 постоянная времени цепи . При разряде конденсатора постоянная времени цепи . При этом искажений видеосигнала не будет возникать при условии .

Выберем конденсатор C1 = 1мкФ.

В качестве зарядного диода выберем диод Шоттки SM5817.

Так как диод обладает достаточно малым сопротивлением, то условие будет выполняться в широком диапазоне значений сопротивления резистора R1. Поэтому выберем сопротивление резистора R1=30 кОм.

3.3 Смеситель видеосигнала

Рис. 3.3.1 Схема смесителя

В качестве смесителя видеосигнала выберем резисторный каскад с общим коллектором [1]. В качестве активных элементов выберем транзисторы КТ315А.

Выходное сопротивление каскада:

.

Исходя из полученного неравенства, выбираем R3=2 кОм.

Начальный ток смещения:

.

Выберем коэффициент усиления по напряжению KУ=2.

Эмиттерный резистор:

.

Базовый ток:

.

Выбор базовых резисторов:

 Скачать реферат