Лекция 2. Полный телевизионный сигнал

Прежде всего следует твердо усвоить основополагающую истину: в телевидении яркость (освещенность) элемента изображения представляется уровнем электрического сигнала, который называется видеосигнал (координаты элемента изображения определяются развертками). Опорным уровнем (условным нулевым) удобно считать уровень черного. Поскольку яркость не может быть отрицательной величиной, видеосигнал принципиально является однополярным (безразлично, положительным или отрицательным, пока речь не идет о конкретной точке конкретной схемы).

Во время обратного хода разверток передается уровень черного (точнее, уровень гашения, но их различие невелико и в некоторых случаях допустимо не различать эти уровни). Сигналы, передаваемые во время обратного хода разверток, называются строчными и кадровыми гасящими импульсами (СГИ и КГИ). Сумма видеосигнала и гасящих импульсов носит название полный видеосигнал (не путать с полным телевизионным ! ).

*

Белое

Гашение

СГИ Черное СГИ

Рис. 3.

Обычно передачу уровня черного в СГИ и КГИ обосновывают тем, что экран кинескопа не должен светиться во время обратного хода разверток. Сегодня это справедливо лишь отчасти, т.к. в современных телевизорах гашение обратного хода луча производится импульсами, формируемыми внутри телевизора (СГИ и КГИ формируются на телецентре) из импульсов обратного хода разверток, а уровень гашения в телевизионном сигнале используется как опора для схем фиксации уровня в видеотракте телевизора.

Чтобы изображения на передающем и приемном конце были геометрически подобны, развертки передающей камеры телецентра и телевизора должны быть синхронны и синфазны. В телевидении используется принудительная синхронизация, для чего в каждой строке и в каждом поле передаются соответственно строчные и кадровые синхронизирующие импульсы (ССИ и КСИ).

Чтобы на приемном конце можно было с помощью простой схемы типа ограничителя отделить синхроимпульсы от видеосигнала (эта схема называется амплитудным селектором), их передают на уровне чернее черного. Размах синхроимпульсов составляет 43% от полного размаха видеосигнала, который измеряется от уровня гашения до уровня белого.

Чтобы можно было с помощью простейших RC-цепочек разделить строчные и кадровые синхроимпульсы, их длительность сделана отличающейся более чем на порядок. Короткие строчные синхроимпульсы можно выделить дифференцирующей цепочкой, а длинные кадровые – интегрирующей.

Б

Ч

ССИ ССИ КСИ

Рис. 4.

Для более прочной увязки между собой отдельных вопросов данной темы и особенно причин введения в сигнал врезок и уравнивающих импульсов полезно, несколько забегая вперед, изучить работу амплитудного селектора и RC - цепочек разделения строчных и кадровых синхроимпульсов.

Амплитудный селектор

Назначение амплитудного селектора – выделить из полного телевизионного сигнала синхронизирующие импульсы. Видеосигнал и гасящие импульсы ни в коем случае не должны попадать на выход селектора.

Работу амплитудного селектора принято рассматривать в системе координат, построенной на входных характеристиках того активного элемента, который используется в амплитудном селекторе.

При изучении амплитудного селектора необходимо учитывать следующее:

1. Режим работы базовой цепи амплитудного селектора на биполярном транзисторе обеспечивается за счет автоматического смещения базовым током. При протекании базового тока (во время действия синхроимпульса) происходит заряд разделительного конденсатора, причем полярность этого напряжения для транзистора является запирающей. В промежутках между синхроимпульсами

конденсатор разряжается через сопротивление R _Б , при этом падение напряжения на R _Б поддерживает транзистор в запертом состоянии.

*

+ Е _К

_{+ –}

R _Б

I _Б

U _Б-Э

2. Принципиально важным действием является ограничение полного телевизионного сигнала снизу отсечкой базового и коллекторного тока. Для этого необходима достаточная амплитуда входного сигнала. Ограничение синхроимпульсов сверху насыщением коллекторного тока не является обязательным, но желательно, т.к. обеспечивает постоянство амплитуды синхроимпульсов на выходе амплитудного селектора.

3. Источником энергии для базового тока является входной телевизионный сигнал, т.е. предыдущий каскад телевизора.

4. В нормально работающей схеме происходит фиксация вершин синхроимпульсов к некоторой точке входной характеристики транзистора с достаточно большой крутизной. Для этого постоянная времени цепи заряда (через промежуток база-эмиттер) разделительной емкости С должна быть меньше, чем длительность строчного синхроимпульса, а постоянная времени цепи разряда этой емкости (через R _Б ) должна быть много больше, чем период следования строк.

Рис. 5.