Лабораторная работа № 3 Исследование параметров видеосигнала

Цель работы: Исследовать полный телевизионный сигнал и научиться определять его составляющие

1 Приборы и оборудование

1.1 Телевизор

1.2 Генератор телевизионных сигналов ТR-0836

1.3 Осциллограф С1-73 (Siglent SDS 1022DL)

2 Краткие теоретические сведения

Совокупность сигналов изображения, гасящих и синхронизирую­щих импульсов называется полным телевизионным сигналом.

Сигнал изображения формируется во время прямого хода луча. Во время обратного хода луч должен быть погашен, иначе, дви­гаясь в противоположном направлении, он нарушит правильное распределение электрических зарядов на фотомишени передающей трубки, а на экране кинескопа появятся светлые наклонные ли­нии, ухудшающие качество изображения.

Электронные лучи гасятся подачей на электронные прожекторы передающей и приемной трубок специально сформированных гася­щих импульсов. Кроме того, для правильного воспроизведения изо­бражения все развертывающие устройства телевизионной системы должны работать синхронно и синфазно, т. е. если, например, на экране кинескопа воспроизводится начало первой строки передавае­мого изображения, то электронный луч должен находиться в верх­нем левом углу экрана, а при воспроизведении конца последней активной строки второго полукадра — в правом нижнем углу.

В системах телевизионного вещания синхронная и синфазная ра­бота развертывающих устройств передающих камер и телевизион­ных приемников достигается подачей специальных синхронизирую­щих импульсов в конце прямого хода каждой строки (строчные синхроимпульсы) и каждого полукадра (кадровые синхроимпульсы).

Гасящие и синхронизирующие импульсы формируются на те­левизионном центре с помощью довольно сложного устройства синхрогенератора. Эти импульсы передаются по каналу связи одно­временно с сигналами изображения.

Гасящие импульсы передаются после сигнала изоб­ражения каждой строки (строчные гасящие импульсы) и каждого полукадра (кадровые гасящие импульсы).

Для надежного запирания электронных прожекторов на время обратного хода разверток амплитуда гасящих импульсов превышает уровень черного сигналов изображения. Чтобы скрыть от зрителя переходные явления, которые неминуемо возникают при изменении прямого хода развертки на обратный и наоборот, длительность гасящих импульсов выбирается несколько больше длительности об­ратных ходов разверток.

Стандартом установлена длительность строчного гасящего им­пульса 12 мкс (т.е. около 19% от периода строки), а кадрового 1600 мкс (или 8% от периода полукадра).

В результате действия строчных гасящих импульсов все ак­тивные строки на экране кинескопа разделены тонкими черными промежутками, которые на близком расстоянии хорошо видны. Для того чтобы строчная структура не была заметна, изображе­ние рекомендуется рассматривать с расстояния равного пяти-ше­сти высотам экрана.

Кадровые гасящие импульсы образуют довольно широкие тем­ные промежутки между кадрами. Однако при устойчивом изобра­жении они не видны, так как располагаются за пределами поля экрана.

Строчные и кадровые синхронизирующие импульсы передаются в пределах тех же интервалов времени, что и соответствующие гасящие.

Располагаются синхронизирующие импульсы над гасящими (в об­ласти «чернее черного»). Это позволяет легко отделять их от сиг­нала изображения обычными амплитудными селекторами.

Поскольку синхроимпульсы должны поступать на развертываю­щие устройства в конце прямого и начале обратного ходов, то они сдвинуты ближе к фронтам гасящих импульсов.

Последовательность строчных и кадровых синхроимпульсов на­зывается сигналом синхронизации.

Стандартом установлена длительность кадро­вого/синхроимпульса t_к.с=160 мкс, а длительность строчного t_с.с= = 4,7 мкс. Такая разница в длительности строчных и кадровых синхроимпульсов обеспечивает их разделение с помощью простых интегрирующих и дифференцирующих цепей.

Прекращение синхронизации строчной развертки на вре­мя кадровых гасящих импульсов может вызвать смещение строк в начале развертки полукадров, т. е. излом вертикальных линий изображения в верхней части экрана. Поэтому сигнал синхронизации приходится усложнять введением врезок строчной частоты в кадро­вые синхроимпульсы и передачей строчных синхроимпульсов в те­чение остальной части кадровых гасящих импульсов.

Для обеспечения устойчивой чересстрочной развертки кадровые синхроимпульсы сдвигаются вправо, относительно фронтов гасящих импульсов и в них вводятся врезки двойной строчной частоты. Перед кадровыми синхроимпульсами и непосредст­венно после них передается по пять уравнивающих импульсов, также следующих с двойной строчной частотой (с полустрочным периодом). Длительность врезок и уравнивающих импульсов уста­новлена 2,35 мкс.

Форма полного телевизионного сигнала при чересстрочном способе развертки показана на рисунке.

Рисунок 1- Форма полного телевизионного сигнала:

а — строчные гасящие и синхронизирующие импульсы; б, в — кадровые гасящие и синхронизирующие импульсы

3 Порядок выполнения работы

3.1 Подать с генератора телевизионных сигналов сигнал «цветные полосы» на антенный вход телевизора.

3.2 Включить и настроить телевизор на принимаемое изображение, при этом регуляторы яркости и контрастности установить в максимальное положение, а регулятор насыщенности в положение ¾ максимального значения.

3.3 Подключить осциллограф к выходу video out генератора. На строчной частоте получить изображение сигнала. Произвести измерение длительности прямого хода строки, гасящего и синхронизирующего импульсов; определить уровни «белого» и «черного»; определить амплитуду сигнала изображения от уровня «белого» до уровня «черного»

3.4 Переключить осциллограф на кадровую частоту, получить изображение сигнала на экране. Измерить длительность прямого хода кадровой развертки, кадрового гасящего импульса, кадрового синхронизирующего импульса; определить их местоположение в составе полного телевизионного сигнала.

4 Содержание отчета

4.1 Цель работы

4.2 Схема проведения лабораторной работы.

4.3 Осциллограммы с указанием длительности и назначения сигналов.

4.4 Выводы по результатам работы.

5 Контрольные вопросы

1. Что такое уровни «черного» и «белого» сигналов изображения?

2. Какие сигналы входят в состав полного телевизионного сигнала черно-белого телевидения?

3. Каково назначение гасящих и синхронизирующих импульсов?

4. Каково назначение «врезок» и уравнивающих импульсов?

5. В чем состоит отличие кадровых гасящих импульсов четного и нечетного полей?