Курсовая работа: Проектирование передающей камеры

Отношение ширины растра b к его высоте h называется форматом кадра К:

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.

Делитель смещения:

.

Исходя из этих соотношений сопротивления резистора R6=2.7 кОм.

Начальные токи смещения на участках нелинейной характеристики:

Страницы: 1, 2, 3