Каскад коррекции нелинейных искажений

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.

Делитель смещения:

.

Исходя из этих соотношений сопротивления резистора R₆=2.7 кОм.

Начальные токи смещения на участках нелинейной характеристики:

 .

Выбор резисторов обратной связи:

Из данных соотношений R₄=2.2 кОм, R₅=3.3 кОм.

Подтягивающий резистор на затворе выбирается исходя из токов утечки затвора. Для данного транзистора наиболее подходящий резистор R₁=1 МОм.

Входное сопротивление:

.

Разделительные конденсаторы:

3.7 Предоконечный усилитель

Данный усилитель представляет резисторный каскад, включенный по схеме с общим истоком [4]. Усилительным элементом является транзистор VT1. Транзистор VT2 задает начальный ток стока и следовательно, коэффициент усиления. Наиболее подходящими для данной схемы являются транзисторы КП313Б.

Рис. 3.7.1 Предоконечный усилитель

Стоковый резистор:

.

Выбираем резистор R₂=1 кОм.

Начальный ток стока:

.

Крутизна характеристики при данном токе S=10 мА/В.

Коэффициент усиления каскада:

.

Необходимое смещение затвора транзистора VT2 U_ЗИ=1.2 В.

Делитель R₃, R₄:

 

Из данных соотношений R₄=100 кОм, R₃=910 кОм.

Резистор R₁ определяется исходя из токов утечки затвора. Выбираем значение R₁=1МОм.

Входное сопротивление:

.

Разделительные конденсаторы:

.

Блокировочные конденсаторы фильтруют помехи питающих напряжений. Оптимальные значения С₂=С₄=100 нФ.

3.8 Каскад противошумовой коррекции

Рис. 3.8.1 Схема каскада противошумовой коррекции

Каскад противошумовой коррекции представляет собой резисторный каскад на полевом транзисторе, включенным по схеме с общим истоком [2]. Реализуем данный каскад на транзисторе КП313Б.

Стоковый резистор:

.

Выбираем резистор R₁=1 кОм.

Ток стока:

.

Истоковый резистор:

.

Коэффициент усиления каскада:

.

Эмиттерный конденсатор:

.

Разделительные конденсаторы:

.

Сопротивление резистора на затворе выбирается намного меньше сопротивления передающей трубки (1…10 МОм). Выбираем значение резистора R₂=100 кОм.

Корректирующий конденсатор:

.

3.9 Автоматическая регулировка режима

Постоянство уровня видеосигнала на выходе камеры поддерживается с помощью схемы автоматической регулировки режима (АРР) видикона, которая входит в состав блока формирования сигнала.

Схема АРР вырабатывает управляющее напряжение отрицательной полярности при изменении освещённости на фотослое видикона. Это напряжение 5–27 В поступает на катод видикона. Таким образом, обеспечивается постоянство тока сигнала с видикона при изменении освещённости на мишени от 1 до 1000 люкс.

4. Расчет параметров объектива

Так как приходится работать с освещённостью от 1 до 1000 лк, то чтобы добиться на первичном преобразователе необходимой рабочей освещённости (1 лк), необходимо обеспечить соответствующую световую чувствительность системы. То есть . Где ρ – коэффициент отражения от предметов, τ – коэффициент прозрачности линзы и атмосферы. Учитывая, что никаких особых условий работы камеры не оговорено, примем ρ=0,1 и τ=0,9. Больше ничто не оказывает влияние на чувствительность, кроме . Следовательно способность объектива создать достаточно яркое изображение зависит в значительной степени от светосилы объектива:

где D‑диаметр объектива, f – фокусное расстояние объектива.

= 6,67

Возьмём диаметр объектива D = 30 см, тогда фокусное расстояние f должно быть не более 4,5 см.

5. Расчет параметров первичного преобразователя

Исходя из технического задания, можно выбрать модель видикона, который будет удовлетворять требованиям.

Видикон ЛИ‑428 имеет следующие характеристики:

Диаметр колбы – 26,0 мм

Материал мишени – Sb₂S₂ (серемяно-серный)

Размер мишени – 9,5х12,7 мм

Рабочая освещённость – 0,1 лк

Разрешающая способность в центре – 500 твл

Ток сигнала – 0,1 мкА

Тип отклонения и фокусировки – Э-Э

Такой первичный преобразователь может обеспечить требуемый формат 4/3, а так же имеет приемлемую рабочую освёщенность и спектральную характеристику

Рис. 5.1 Спектральная характеристика видиконов: 1 – ЛИ‑421, 2 – ЛИ‑418, 3 – 428

Световая характеристика видикона определяется свойствами фотопроводимости мишени от её освёщенности и зарядом элементарного конденсатора. Заряд зависит от напряжения на сигнальной пластине U_сп, в связи с чем, световые характеристики видикона обычно приводят для различных значений U_сп.

Рис. 5.2 Световые характеристики видикона

Следовательно, что бы стабилизировать ток сигнала i_с, необходимо на сигнальную пластину подавать напряжение от АРР (автоматической регулировки режима).

Заключение

В результате выполнения проекта произведен полный 4 электрический расчет передающей камеры с учетом основных движущих тенденций в электронике. Произведен расчет параметров объектива и спектральной характеристики видикона. Расчеты подтверждают, что параметры разработанной камеры не хуже параметров указанных в техническом задании.

Литература

1. Искусство схемотехники/ под ред. М.В. Гальперина. – М.: Мир, 1983

2. Домбругов Р.М. Телевидение. – Киев: Высшая школа, 1988

3. Джакония Е.В. Телевидение. – М.: Радио и связь, 2000

4. Блиндер Е.М., Фурман С.Л. Телевидение. – М.: Радио и связь, 1984

5. Биков Р.Е. Телевидение. – Москва: Высшая школа, 1988