Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Шпоры по телевидению - файл Ответы по ТВ-2.doc


Шпоры по телевидению
скачать (211.3 kb.)

Доступные файлы (1):

Ответы по ТВ-2.doc431kb.13.07.2007 00:48скачать

содержание
Загрузка...

Ответы по ТВ-2.doc

  1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...
1

Обобщенная структурная схема телевидения




Обобщенная структурная схема ТВ системы состоит из следующих функциональных блоков:
О – объектив;

ОЭП – оптико-электронный преобразователь (передающая трубка);

РУ – развертывающее устройство;

СГ – синхрогенератор;

УС – усилитель;

ПРД – передающее устройство;

КС – канал связи;

ПР – приемное устройство;

ВУ – видеоусилитель;

ЭОП – электронно-оптический преобразователь (кинескоп);

АСС – амплитудный селектор синхроимпульсов.
Объектив преобразует световой поток, создавая оптическое изображение сцены на светочувствительной поверхности оптико-электронного преобразователя (передающей трубки или ПЗС-матрицы). В преобразователе происходит преобразование светового потока в электрический сигнал, за счет явления фотоэффекта и считывания электрических зарядов с помощью развертывающего устройства. Электрические импульсы, несущие информацию об изображении, называются исходным яркостным сигналом. Для синхронной и синфазной работы анализирующего и синтезирующего устройств, обеспечивающих идентичность положения координат точек на передающем и приемном устройствах, необходимо генерировать и передавать специальные сигналы синхронизации. Синхронность достигается при равенстве частот разверток этих устройств, а синфазность – при точном начале их работы. Для выполнения этих условий в ТВ используется принудительная синхронизация: сигналы синхронизации с периодом строк – строчные, и с периодом кадров – кадровые, вырабатываются в синхрогенераторе, поступают в развертывающее устройство на передающей стороне, управляя его работой, и в усилитель (УС), где суммируются с сигналом яркости, и вместе поступают на передающее устройство. Синхрогенератор вырабатывает также сигналы гашения обратного хода электронных лучей, обеспечивающие запирание передающей и приемной трубок на это время. Исходный сигнал яркости вместе с введенным сигналом гашения называется сигналом яркости, а сигнал, состоящий из сигнала яркости и сигнала синхронизации, называется полным ТВ сигналом (ПТВС). В передающем устройстве производится модуляция несущей, и этот сигнал поступает в канал связи, роль которого могут выполнять радиоканалы, радиорелейные, спутниковые, кабельные и другие линии связи, удовлетворяющие требованиям неискаженной передачи ТВ сигнала. В приемном устройстве происходит усиление ТВ сигнала по высокой и промежуточной частотам, а также его детектирование. Полученный видеосигнал поступает на видеоусилитель, где достигает уровня, необходимого для управления преобразователем сигнал-свет (кинескоп) и селектор импульсов синхронизации. В селекторе происходит выделение импульсов синхронизации из ПТВС, которые управляют развертывающим устройством на приемной стороне, обеспечивая синхронность и синфазность движения сканирующих элементов анализирующего и синтезирующего устройств.

№2
^ Что понимается под фотоэффектом. законы фотоэффекта.
Работа фоточувствительных поверхностей основывается на использовании внешнего и внутреннего фотоэффекта. При внешнем фотоэффекте освобожденные электроны покидают облученное вещество, вылетая в пространство, – фотоэлектронная эмиссия, при внутреннем – остаются внутри твердого тела, изменяя его проводимость, – фотопроводимость.

Подобно первым оптико-механическим системам существуют передающие трубки мгновенного действия – диссекторы. В них в образовании сигнала участвуют лишь те фотоэлектроны, которые эмиттируются с участка фотокатода, соответствующего одному элементу изображения, хотя фотоэмиссия происходит со всей мишени постоянно. Эквивалентная схема, поясняющая образование сигнала от отдельного элемента изображения в системе мгновенного действия, изображена на рис.


Они находят применение в системах прикладного ТВ. Достоинством их является линейная зависимость между величиной тока сигнала и освещенностью мишени, но из-за малой чувствительности и эффективности их широкое использование невозможно.

  1. Закон Столетова (основной закон фотоэффекта) – фототок фотоэлемента iф пропорционален интенсивности светового потока вызывающего этот ток.

iф=SФ,

где Ф – световой поток, лм; S – чувствительность фотокатода, мкА/лм.


  1. Без инерционность фотоэлектронной эмиссии – фототок следует за изменениями светового потока практически без запаздывания до частоты 100 МГц.

  2. Закон Энштейна – максимальная энергия фотоэлектрона пропорциональна частоте падающего излучения и не зависит от его интенсивности. Она определяется энергией кванта света.



№3
^ Принципы построчной и черезстрочной развертки. критерии выбора числа кадров в секунду.
Процесс последовательной, поочередной передачи элементов изображения называется разверткой (сканированием) изображения. Таким образом, поскольку координаты развертываемых точек являются функциями времени,

След сканирующего пятна в горизонтальном направлении, оставляемый им при движении по экрану, называется строкой. Совокупность видимых строк называется растром, а полный цикл обхода всех элементов изображения называется кадром.

При выборе типа развертки для ТВ системы необходимо обеспечить одинаковое время передачи каждого элемента, минимальные потери на обратный ход и простоту технической реализации. Всем этим требованиям наиболее отвечает линейная развертка. Поэтому в вещательном ТВ и большем числе прикладных систем используют линейные развертки: чересстрочную и прогрессивную (построчную).

В ТВ вещании принята линейно-строчная развертка с направлением развертывающего элемента (обычно электронного луча) слева направо и сверху вниз. Различают прямой и обратный ход развертки. При прямом ходе луч движется слева направо и сверху вниз, а при обратном ходе возвращается назад, как показано на рис. (а).


^ Принцип построчной (а) и через строчной развезвертки (б).
При черезстрочной развертке ТВ кадр передается за 2 полукадра (поля – четного и нечетного) в каждом из которых передается половина строк как показано на рис.(б). Причем, в первом полукадре происходит развертка нечетных строк, а во втором – четных.

При выборе частоты кадров нужно учитывать, что зрительное восприятие дискретно во времени. Одиночный световой импульс будет зарегистрирован глазом, если его длительность превышает определенную величину tкр., а мелькающий свет будет восприниматься непрерывным, если его частота превышает критическую частоту мельканий. Эта частота зависит от средней яркости поля наблюдения, размеров мелькающего участка и для яркостей экранов современных ТВ критическая частота мельканий равна 46-48 Гц.

Опытным путем (из практики кино) установлено, что для получения плавного движения изображений движущихся объектов достаточно предавать 16-24 фазы их движения в секунду. В телевидении у нас принята частота смены кадров 50 Гц, которая перекрывает и критическую частоту мельканий (46-48), и критическое число фаз движения (16-24). Эта частота была выбрана с учетом ее равенства частоте промышленной сети с целью уменьшения заметности характерных помех от электросети. Но при такой частоте кадров и прогрессивной развертке 625 строк полоса частот ТВ сигнала получается около 13 МГц, поэтому для уменьшения требуемой полосы частот канала используется чересстрочная развертка, где частота полей выбирается равной 50 Гц, а полный кадр имеет частоту 25 Гц и хотя в каждом полукадре разворачивается лишь 312,5 строк, но за счет инерционности зрения, изображения дух полукадров воспринимается слитно как один кадр с 625 строками. При этом полоса частот канала снижается в 2 раза.
№4
Составляющие полного ТВ сигнала, их параметры и назначение
В состав полного ТВ сигнала вещательного стандарта входят следующие компоненты:

  1. Видео (яркостной) сигнал.

  2. Строчные и кадровые гасящие импульсы (СГИ и КГИ).

  3. Строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (ССИ и КСИ).

  4. Врезки в КСИ двойной строчной частоты.

  5. Уравнивающие импульсы.

  6. Постоянная (яркостная) составляющая.




Форма видеосигнала за период строки (а) и кадра (б)
В вещательном ТВ приняты следующие параметры сигналов:

  1. Общее число строк в кадре – 625;

  2. Период строчной развертки – 64 мкс (fстр = 15625Гц);

  3. Длительность СГИ – 10 -12 мкс

  4. Длительность ССИ – 5 - 6 мкс (0.08-0.1Н), где Н = 64 мкс;

  5. Период кадровой развертки – 20 мс (fк = 50Гц);

  6. Длительность КГИ – 1500-1600 мкс

  7. Длительность КСИ – обычно выбирается равной 3Н = 192 мкс


Рассмотрим назначение составных частей ПТВС.

  1. Видео сигнал несет информацию о яркостях передаваемых точек изображения – это то, что мы видим на экране телевизора.

  2. ^ Строчные к кадровые гасящие импульсы (СГИ и КГИ) предназначены для гашения лучей передающих трубок и кинескопа на время обратного хода разверток по строкам и кадрам соответственно. Это необходимо для того, чтобы светлые линии обратного хода не создавали помех на изображении в виде ряби от горизонтальных линий строчной развертки и наклонных линий по экрану от кадровой. Гасящие импульсы передаются в конце каждой строки и полукадра на уровне черного.

  3. ^ Строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (ССИ и КСИ) предназначены для обеспечения синхронной (одновременной) работы развертывающих устройств не передающей и приемной стороне. Этим достигается привязка начала координат разверток по горизонтали и вертикали телевизора и передающего оборудования. Это очень важные составляющие ПТВС, поскольку отсутствие КСИ приведет к срыву кадровой синхронизации, где изображение будет бежать вверх или вниз, а отсутствие ССИ к срыву строчной синхронизации, где изображение будет бежать влево или вправо.

  4. ^ Врезки в КСИ обеспечивают нормальную работу строчной синхронизации во время действия КСИ. Отсутствие врезок приведет к искажению изображения в верхней части экрана за счет срыва строчной синхронизации во время действия КСИ, так как при одинаковом размахе синхроимпульсов во время действия КСИ ССИ передаваться не будут.

  5. ^ Уравнивающие импульсы предотвращают слипание строк четного и нечетного полукадра. Дело в том, что при через строчной развертке в каждом поле разворачивается 312,5 (целое число + половина) строк, причем, если нечетный полукадр начинается с начала строки, то четный с ее половины. При этом меняется интервал между соседними строчными и кадровыми синхроимпульсами. Кроме того, в КСИ нечетного полукадра находится 3 врезки, а в КСИ четного полукадра – 2. Для выравнивания импульсной картины в четном и нечетном полукадрах применяют врезки двойной строчной частоты, а также вводят специальные уравнивающие импульсы двойной строчной частоты по 5 штук до и после КСИ.

  6. ^ Постоянная или средняя (яркостная) составляющая видеосигнала возникает из-за того, что видеосигнал по своей природе сигнал не гармонически, а импульсный, не симметричный, следовательно он имеет постоянную составляющую, которая зависит от передаваемого сюжета изображения и может меняться с частотой 2-3 Гц.


№5
^ Спектр видеосигнала. чем определяется нижняя и верхняя граница спектра
ТВ сигнал можно охарактеризовать следующими признаками:

  • он не является гармоническим сигналом, а имеет импульсный характер с резкими перепадами яркостей и участков с одинаковой яркости. Кроме того в нем передаются импульсы синхронизации.

  • исходный сигнал по своей природе униполярен (имеет одну полярность) и содержит постоянную составляющую;

  • его можно представить как периодическую функцию с частотами повторения fc и fк.


Таким образом, в спектре видеосигнала. должны быть частотные составляющие в полосе fmin – fmax и низкие частоты в интервале 0-2 Гц, для передачи средней составляющей. Нижняя граница спектра определяется частотой полукадров, соответствующей неподвижному изображению горизонтальной белой и черной полосы. Частота этих импульсов равна частоте кадров. Невозможно придумать изображение, для сигнала которого частота была бы ниже. Таким образом нижней частотой спектра ТВ сигнала является 50 Гц.

Высокие частоты определяют тонкую передачу мелких деталей изображения. Для определения верхней частоты спектра подсчитаем число пар черных и белых элементов, которое может быть передано и воспроизведено ТВ системой. Это число по строке равно kz/2, где k = 4/3 (формат кадра). Число пар в кадре – (kz/2)z., а число пар элементов, передаваемых за секунду = nkz2/2, где n – число кадров в секунду. Таким образом, верхняя частота спектра видеосигнала при прогрессивной развертке (n=50 кадров в секунду):



При использовании чересстрочной развертки частота кадров снижается в 2 раза (25Гц), поэтому верхняя частота уменьшается до 6,5 МГц.

На практике, учитывая конечность размеров электронного луча и снижение вертикальной четкости за счет строчной структуры изображения, можно еще снизить верхнюю границу без заметного ущерба качеству изображения. В формулу вводится коэффициент 0,75-0,85, а частота уменьшается до 5-6 МГц.

Одной из особенностей спектра ТВ сигнала является его дискретно линейчатой спектр состоящий из гармоник строчной частоты, вокруг которых группируются достаточно узкие полосы сигналов боковых частот обусловленных вертикальной разверткой и движением деталей изображения. Образуются дискретные зоны энергии, несущие информацию о передаваемом изображении, причем энергия этих зон уменьшается с ростом номера гармоники строчной частоты, что используются для передачи сигналов цветного ТВ.



^ Спектр видеосигнала.

№6
Принцип накопления заряда.
Как уже говорилось, основным недостатком систем мгновенного действия является их низкая чувствительность, поскольку у них в образовании сигнала участвуют лишь те фотоэлектроны, которые эмитируются с участка фотокатода, соответствующего одному элементу изображения во время коммутации, хотя фотоэмиссия происходит со всей мишени постоянно.

Повысить эффективность работы фотопреобразователей можно за счет использования принципа накопления заряда, заключающегося в том, что световая энергия, облучающая элемент в меж коммутационный период, накапливается на специальном накопительном конденсаторе (рис. 4.4а).



Рис. 4.4. Принцип накопления световой энергии:

а - эквивалентная схема; б – модуль ТВ системы с накоплением

Емкость Сэ за счет фотоэмиссии накапливает заряд в течении кадра, а поскольку увеличение светового потока сопровождается увеличением фототока, то элементы имеющие разную освещенность получат различные заряды. Сигнал с элементарного конденсатора Сэ получается в результате его быстрого разряда коммутирующим лучом развертки за время на нагрузочный резистор Rн, причем, в идеале принцип накопления увеличивает напряжение сигнала в N раз, равное количеству элементов разложения, поскольку:
Qзар = iф Tк ; iраз = Qзар/tэ = iфTк /tэ = iф N; uср = Rн iф N ,
где N-количество элементов разложения. Однако, на практике такой выигрыш получить не удается.

Рассмотренный процесс накопления зарядов реализован в ряде передающих трубок содержащих мозаичную или фотопроводниковую фотомишень, эквивалентная схема которой представлена на рис 4.4б. Она состоит из изолированных ячеек, каждая из которых содержит фотоэлемент и накопительный конденсатор. При проекции оптического изображения в цепях ФЭ возникает ток, пропорциональный освещенности, поэтому конденсаторы заряжаются до различных значений, образуя потенциальный рельеф. Преобразование потенциального рельефа в сигнал изображения происходит путем последовательной коммутации, электронным лучом развертки, накопительных конденсаторов в цепь нагрузки. Токи разряда накопительных конденсаторов, протекая через резистор нагрузки, включенный в цепь сигнальной пластины СП создают на нем сигнал изображения.

№7

^ Устройство и принцип работы видикона. Достоинства и недостатки.

Фоточувствительные поверхности, использующие явление внешнего фотоэффекта, обладают малой чувствительностью. Существенно увеличить чувствительность трубок можно, используя фотомишени, построенные на явлении внутреннего фотоэффекта - фотопроводимости. Кроме того, мишень из фотопроводящих слоев, являясь фоточувствительным элементом, одновременно накапливает световую энергию, что значительно упрощает конструкцию трубки. Видикон отличается простотой конструкции, небольшими размерами и массой и является высоконадежной и дешевой передающей трубкой.

Конструкция и принцип действия. Трубка содержит два основных узла: фотомишень и электронный прожектор, создающий коммутирующий луч.

Фотомишень 1 состоит из фото слоя и сигналь ной пластины. Материал, из которого изготовлена мишень и его толщина определяют чувствительность, спектральную характеристику и инерционнсть видикона. Электронно оптическая система содержит электронную пушку и мелкоструктурную вырав-нивающую сетку 6 поме-щенную перед фото-мишеннью. Пушка состоит из подогреваемого катода 2, управляющего электрода 3, первого 4 и второго 5 анодов. Второй анод создает эквипотенциальную область, в которой происходит фокусировка и отклонение развертывающего луча. Потенциал выравнивающей сетки в 1,5-2 раза превосходит напряжение второго анода, что обеспечивает подход электронов ко всей поверхности фотомишени под прямым углом. Это обеспечивает равномерную фокусировку луча, и одинаковый исходный потенциал на всей поверхности мишени, что является одним из условий получения равномерного сигнала по всему полю изображения. Фокусировка, отклонение и коррекция траектории электронного луча осуществляется внешней магнитной системой, состоящей из длинной фокусирующей катушки ФК, отклоняющих ОК и корректирующих КК катушек.

Физические процессы, происходящие в тонких фотопроводящих пленках, отличаются большой сложностью. Отметим, что при отсутствии освещение фотослой имеет высокое – «темновое» сопротивление. При освещении мишени за счет поглощения энергии излучения внутри фотослоя возникают носители тока. При проекции изображения на мишень, сопротивления Rэоказываются различными. Возникает рельеф сопротивлений. При коммутации пучком медленных электронов потенциал правой стороны мишени устанавливается равным потенциалу катода = 0 (заземлен). Тогда под лучом емкости заряжаются до потенциала сигнальной пластины. Между двумя коммутациями происходит разряд емкостей через элементарные сопротивления, а так как эти сопротивления разные (чем выше освещенность, тем меньше сопротивление), ток разряда будет тоже изменяться (меньше сопротивление – больше ток), и за это время оставшийся заряд на емкостях будет разный (больший ток – сильнее разрядиться емкость – меньше потенциал останется). Таким образом, рельеф сопротивлений преобразуется в потенциальный рельеф. Сигнал изображения образуется при последовательном прохождении участков мишени электронным лучом, выравнивающим рельеф, при этом на неосвещенных участках ток будет почти равен 0, т.к. здесь сопротивление было большим, значит, разряда почти не произошло, и от луча электроны отбираться не будут. А на ярких участках, где произошел почти полный разряд, луч потеряет большое количество электронов, т.е. ток будет большим.

К достоинствам видикона относится высокая чувствительность, способность к передаче информации о постоянной составляющей, отсутствие искажений сигнала изображения, связанных с эффектом перераспределения электронов.

Недостатком видикона является его большая инерционность, которая проявляется в виде тянущегося следа за движущимися объектами.

№8
Устройство и принцип работы плюмбикона. Достоинства и недостатки
Плюмбикон – название трубки с фотодиодной мишенью из окиси свинца фирмы «Филипс», Нидерланды. Российский аналог называется - глетикон

Широкому использованию видикона в вещательном ТВ препятствует его инерционность, которая складывается из коммутационной и фотоэлектрической составляющих. Для уменьшения фотоэлектрической инерционности необходимо использовать материал с низкой концентрацией ловушек обеспечивающий прохождение носителей тока без рекомбинации, а для уменьшение коммутационной инерционности, необходимо уменьшить емкость элементарного конденсатора мишени за счет изменения его геометрии что приводит к уменьшению времени дозаряда этого С. Однако, при этом падает постоянная времени разряда Сэ, что приводит к неполному использованию эффекта накопления. Устранение этого недостатка возможно при замене фоторезистивной мишени на мишень фотодиодного типа с p-i-n переходом вкл. в обратном направлении. Это обеспечивает малую инерционность фотоэффекта, высокое темновое сопротивление и близкую к линейной световую хар-ку.

Мишень плюмбикона состоит из:


  1. Противоореольный фильтр.

  2. Стеклянная планшайба.

  3. Сигнальная пластина – прозрачный слой чистой окиси свинца.

  4. Прозрачный слой полупроводника n типа

  5. Тонкий слой химически чистой окиси свинца, обладающий собственной проводимостью - i проводимости .

  6. Прозрачный слой полупроводника p типа c большей проводимостью, чем слой 5.


Сигнальная пластина и слой n прозрачны. Слой i с выполнен из кристаллов пластинчатой формы с размерами 0.1х3х0.05 мкм, ориентированных параллельно направлению света. Такая структура мишени позволяет увеличить скорость дрейфа и уменьшить рекомбинацию носителей. Это позволяет увеличить толщину мишени не увеличивая фотоэлектрической инерционности, что позволяет уменьшить емкость и увеличить ее чувствительность за счет более полного поглощения света.

Из-за большой ширины запрещенной зоны i скорость тепловой генерации носителей тока мала, что уменьшает темновой ток и увеличивает темновое R мишени, а в момент коммутации p-i-n переход смещается в обратном направлении, что дополнительно увеличивает Rэт.

Повышенное диффузное рассеяние света вызывает образование ореолов и бликов вокруг ярких деталей, поэтому на плюмбикон устанавливается противоореольный стеклянный диск толщиной около 6 мм.

Существенное преимущество плюмбикона перед видиконом является его малая инерционность (остаточный сигнал спустя кадр 5%). Для большего снижения инерционности при передачи движущихся объектов с низким уровнем освещенности применяется дополнительная подсветка мишени. Кроме того световая хар-ка плюмбикона линейна в широком диапазоне освещенности а малый разброс показателя нелинейности 0,950.05 является большим достоинством при работе в многотрубочных камерах ЦТВ.
№9
^ Принцип действия ПЗС. Достоинства и недостатки.
Микро миниатюризация ТВ передающей аппаратуры сильно тормозится использованием в качестве преобразователя свет-сигнал электровакуумных приборов, обладающих достаточно большими габаритами и сложной системой управления электронным лучом. Развитие твердотельной технологии и технологии тонкопленочных покрытий позволило разработать твердотельные матричные фотоэлектрические преобразователи. Разработанные в 1969 г. ПЗС позволили создать твердотельные ФЭП с числом элементов разложения, соответствующим стандарту ТВ вещания.

В основе ПЗС лежат свойства структуры металл - окисел-проводник, способной собирать, накапливать и хранить зарядовые пакеты не основных носителей в локализованных потенциальных ямах, образующихся у поверхности полупроводника под действием электрического поля. Зарядовые пакеты возникают под действием светового излучения, а переносятся путем управляемого перемещения потенциальных ям в требуемом направлении. Таким образом, ПЗС работает как аналоговый сдвиговый регистр, способный собирать, накапливать и хранить зарядовую информацию. Основным достоинством является последовательный перенос зарядовой информации от элементов к единственному выходному устройству, преобразующему зарядовые пакеты в сигнал изображения, в результате чего формируется жесткий растр.

Основу ПЗС составляют конденсаторы МОП структуры одной из обкладок, которого служит металлический электрод, второй –полупроводниковая подложка, диэлектриком служит слой двуокиси кремния толщиной 0.01 мм. В полупроводнике дырочного типа основными носителями являются дырки, поэтому если приложить к металл электроду положительный потенциал, то дырки будут отталкиваться в глубь полупроводника и под электродами образуется область обедненная носителями –потенциальная яма, глубина которой зависит от напряжения на затворе, степени легирования пп и толщины окисла. Т.о. изменяя U затвора можно эффективно управлять глубиной потенциальной ямы, однако, время жизни потенциальной ямы ограничено паразитным процессом термогенерации НОЗ, т.к в кремнии всегда генерируются пары электрон-дырка. Под действием эл поля ОНЗ «отгоняются» в толщину, а ННЗ постепенно заполняют яму. Это паразитный процесс, а время заполнения ямы наз временем релаксации.

ФЭП на ПЗС делятся на 2 класса: линейные (одномерные) и матричные (двумерные). Твердотельным аналогом передающей трубки являются матричные ПЗС, где сканирование осуществляется по координатам х и у. Существует несколько способов считывания матричных ПЗС, однако, наиболее предпочтительным оказывается покадровое считывание. В этом случае необходимо наличие

кроме фотоприемной секции, где происходит накопление зарядов, еще секции хранения, защищенной от света. За время обратного хода по кадру накопленные заряды последовательно перемещаются в секцию хранения, и во время следующего кадра построчно перемещаются в секцию переноса заряда – регистр сдвига. Сдвиг строк в секцию переноса осуществляется во время обратного хода по строкам. Затем зарядовые пакеты строки поэлементно выводятся на выходное устройство.

Световая характеристика ПЗС в рабочем диапазоне освещенностей линейна, спектральная имеет подъем в длинноволновой области спектра и спад на 0,4-0,5 мкм за счет поглощения кремниевой подложкой. Для борьбы с этим в подложке делаются окна. Разрешающая способность определяется числом элементов, которое ограничено технологическими трудностями.
Основным недостатком ПЗС матриц является их большая сложность изготовления, так как неисправность одного элемента вызывает потерю информации всей строки или столбца.
№10
Устройство и принцип работы черно-белого кинескопа.


Приемная электронно-лучевая трубка с люминофорным экраном, преобразующая мгновенные значения сигнала в последовательность световых импульсов, называется кинескопом. Развертывающим элементом является сфокусированный электронный луч. Воспроизведение обеспечивается отклонением луча по закону развертки и модуляцией его плотности сигналом изображения. Различают кинескопы прямого наблюдения и проекционные. Схематичное устройство кинескопа показано на рис.:



Основными частями являются: стеклянная колба 8, электронно-оптическая система 2, формирующая электронный луч, и люминофорный экран 7. На горловине кинескопа помещается отклоняющая система 3, с помощью которой формируется магнитное поле, обеспечивающее перемещение электронного луча в процессе развертки изображения. Экран представляет собой слой люминофора 7, покрытый тонкой пленкой алюминия 6. Электронно-оптическая система, или электронная пушка, обеспечивает ускорение, фокусировку и управление плотностью тока электронного луча. Второй анод электронного прожектора соединен с проводящим покрытием 4, нанесенным на внутреннюю поверхность колбы и горловины. Вывод второго анода 5 сделан через колбу, а остальных электродов – через цоколь 1.

Электронная пушка должена сформировать луч с током в несколько сот мкА и диаметром луча в плоскости экрана не более 0,5 мм, а также обеспечить возможность модуляции тока луча сигналом изображения. Причем для обеспечения требуемой контрастности при приемлемых уровнях модулирующего сигнала он должен обладать крутой модуляционной характеристикой. Фокусировка луча может осуществляться как электромагнитными, так и электростатическими полями. В большинстве современных кинескопов используется электростатическая фокусировка, чтобы отказаться от дополнительных фокусирующих катушек.

Конструктивно электронная пушка представляет собой систему цилиндрических электродов и состоит из подогревателя 1, термокатода 2, модулятора 3, ускоряющего 4 и фокусирующего 5 электродов, второго анода 6. Построенная по такой схеме пушка называется пентодной.

Управление величиной тока электронного луча напряжением, приложенным между катодом и управляющим электродом, часто называют модуляцией. Чем больше отрицательное напряжение на модуляторе (Uм = -10-40 В), тем меньше ток луча. Т.к. светоотдача – величина постоянная, то силу света, а, следовательно, и яркость экрана может увеличить повышением мощности луча. Поскольку повышение тока луча свыше 100-150 мкА приводит к заметной расфокусировке, то необходимо повышать ускоряющее напряжение. Потенциал экрана необходимо поддерживать равным потенциалу второго анода (для черно-белых ТВ 12-18 кВ, для цветных 25 кВ). Для этого на слой люминофора наносят проводящее покрытие, электрически соединенное со вторым анодом. Обычно это пленка алюминия, практически прозрачная для электронов и непрозрачная для световых лучей. Она как зеркало отражает световое излучение люминофора, повышая светоотдача экрана более, чем в 1,5 раза. Кроме того, металлизация экрана позволяет увеличить контрастность крупных деталей за счет устранение подсветки экрана от внутренней поверхности колбы и деталей конструкции кинескопа.

Существенно снижает контраст мелких и средних деталей явление ореола: часть расходящихся световых лучей, пройдя сквозь толщу стекла, на границе стекло-воздух отражается обратно, освещая соседние участки, и точка оказывается окруженной ярким ореолом, что и является причиной снижения контраста. Для борьбы с этим экран кинескопа изготавливают из специального стекла, являющегося нейтральным фильтром – дымчатого, контрастного, противоореольного.
№11
^ Устройство и принцип работы кинескопа цветного телевидения с дельтаобразным размещением электронных пушек.
Для получения цветного изображения в большинстве современных ТВ приемников используется один электровакуумный прибор – цветной кинескоп, в котором цветные изображения формируются из трех цветоделенных методом пространственного смешения цветов. Используется трехрастровая система, т.е. формируется 3 отдельных растра – красный , зеленый, синий, с достаточной степенью точности совмещенные друг с другом. Эта система предполагает наличие трех электронных прожекторов и трех люминофорных групп, спектральное излучение которых соответствует красному, синему и зеленому цветам. Разделение цветов, т.е. обеспечение правильного попадания каждого из лучей на люминофор своего цвета. Обеспечивается использованием теневой маски. Такие кинескопы называются масочными. По способу расположения пушек и люминофорных групп различают дельта-кинескопы (пушки и люминофоры расположены в вершинах расвностороннего треугольника) и компланарные, где пушки и линейчатые люминофорные группы расположены в одной плоскости.
  1   2   3



Скачать файл (211.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru