Проектирование передающей камеры (стр. 2 из 3)
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:
Из полученной системы R1=8.2 кОм, R2=3.6 кОм.
Входное сопротивление каскада:
.Следовательно, RВХ=2.4 кОм.
Эмитерный конденсатор:
.Разделительные конденсаторы:
Второй транзистор управляется КМОП сигналом, в связи с чем резистор R5 выполняет функцию ограничения тока.
Выберем значение резистора R3=33кОм.
3.4 Генератор синхроимпульсов
Структурная схема синхрогенератора приведена на рисунке 3.4.1
Рис. 3.4.1. Схема синхрогенератора
Задающий генератор построен на двух логических элементах, охваченных обратной связью через кварцевый резонатор и конденсатор. Делители построены на JK‑триггерах.
Формирование низкочастотных и высокочастотных, а также всех вспомогательных импульсов, используемых при их формировании, производятся логическим сложением или умножением сигналов, поступающих с делителей.
3.5 Каскад коррекции апертурных искажений
Каскад коррекции апертурных искажений представляет собой сумматор входного сигнала и его второй производной с определенными весовыми коэффициентами [3]. Наиболее подходящими активными элементами будут транзисторы КТ315А.
Рис. 3.5.1 Каскад коррекции аппертурных искажений
Выходное сопротивление каскада:
.Исходя из полученного неравенства выбираем R4=1кОм, R7=1кОм.
Начальный ток смещения VT1:
.Эмиттерный резистор VT1:
.Базовый ток VT1:
.Выбор базовых резисторов VT1:
.Из полученной системы R1=2.7 кОм, R2=3.3 кОм.
Начальный ток смещения VT2:
.Базовый ток VT2:
.Выбор базовых резисторов VT2:
.Из полученной системы R5=2.7 кОм, R6=3.3 кОм.
Входное сопротивление каскада:
.Следовательно RВХ=1 кОм.
Разделительные конденсаторы:
.Дифференциальная развязка:
Данному условию соответствуют значения C3=1 нФ, L1=6 мкГн.
Высокочастотный фильтр:
Данному условию соответствуют значения C4=10 пФ, R8=7.9 кОм.
3.6 Каскад коррекции нелинейных искажений
Рис. 3.6.1 Каскад коррекции нелинейных искажений
Каскад коррекции нелинейных искажений представляет собой усилительный каскад с общим истоком и ступенчатой истоковой стабилизацией тока покоя [2]. Особых требований к мощности данного каскада не предъявляется. Поэтому для реализации корректора выбираем транзистор КП313Б, диоды Шоттки SM5817.
Стоковый резистор:
.Выбираем резистор R2= 1 кОм.
Начальный ток стока:
.Истоковый резистор:
.Регулировку нелинейности будем производить в диапазоне напряжений до 1 В. Для наиболее плавной регулировки выберем резисторы R7=R8=470 Ом.