Формирование аналогового телевизионного сигнала. Тракт формирования телевизионного сигнала. Упрощённые структурные схемы видеоусилительного тракта ТВ центра для передачи изображений, страница 6

Простейшая управляемая схема содержит полевой транзистор VT₃, работающий в ключевом режиме (рисунок 3.4 а).

Напряжение на истоке VT₃ образуется от тока, протекающего через делитель R₁R₂R₃ от источника питания Е_к. Напряжение на резисторе R₂ является напряжением фиксации и запирает транзистор VT₃ в промежутках между управляющими импульсами. Управляющие импульсы положительной полярности поступают на затвор транзистора VT₃ и отпирают его во время обратного хода строчной развёртки. Повышение стабильности уровня фиксации и уменьшение инерционности схемы достигаются уменьшением постоянной времени ≈ С_р (R_вых1+R_с.и.отк ) из-за малого сопротивления сток - исток открытого транзистора R_с.и.отк. Конденсатор С_р во время активной части строки Т_стр - t_и разряжается через входное сопротивление R_вx2 последующего каскада и выходное R_выx1 предыдущего. Для повышения  (т. е. R_вx2) и предотвращения спада яркости вдоль строк сигнал часто фиксируется на входе эмиттерного (истокового)   повторителя.   Тогда   R_вx2 ≈h_21эR _э2   и  ≈С_р (h_21эR_э2+ R_вых1).

При фиксации сигнала большого размаха последовательно с транзистором VT₃ (рисунок 3.4 б) иногда включается транзистор VT₄ для предотвращения отпирания цепи фиксации телевизионным сигналом в промежутках между управляющими импульсами. Стабильность уровня чёрного повышается с помощью цепей, в которых напряжение фиксации корректируется во времени сигналом ошибки, формирующимся системой обратной связи путём сравнения уровня чёрного с эталонным постоянным напряжением.

4 Апертурные искажения и их коррекция

Апертурные искажения изображения возникают в фотоэлектрических преобразователях свет-сигнал из-за конечных поперечных размеров (апертуры) электронного луча. Эти искажения приводят к уменьшению размаха высокочастотных составляющих ТВ сигнала и к увеличению длительности фронта переходной характеристики системы. В результате уменьшается чёткость телевизионного изображения: размываются резкие границы крупных деталей и уменьшается контраст мелких. В отличие от частотных искажений, возникающих в усилительных каскадах тракта, апертурные искажения не сопровождаются фазочастотными искажениями. Поэтому и методы коррекции здесь используются другие.   

Возникновение апертурных искажений объясняется на рисунке  4.1. Предположим,   что график распределения яркости   вдоль строки имеет вид, как на рисунке  4.1 а (чередующиеся чёрные и белые полосы). Электронный луч передающей трубки скользит вдоль строки, создавая телевизионный сигнал  (рисунок 4.1 б).    Если диаметр сечения   луча d_л   меньше ширины полосы Т_п,   то сигнал имеет 100%-ную модуляцию, т. е. изменяется от i_макс до i_мин.   Если же луч оказывается шире полосы, т. е. d_л>T_n, то, находясь на чёрной полосе, апертура будет частично захватывать и белую,   а находясь на белой - чёрную.

Рисунок  4.1 -  Апертурные искажения: а) графики, показывающие соотношение между шириной   Т_п импульсов яркости   и диаметром d_л апертуры; б) график, показывающий зависимость амплитуды телевизионного сигнала  от апертурных искажений

Таким образом, «чёрный» сигнал посветлеет, а «белый» потемнеет, т. е. размах сигнала уменьшится.  При d_л = 2T_n   луч будет   одновременно покрывать  чёрную  и  белую   полосы,  т. е.  сигнал   превратится  в  постоянную  «серую»

составляющую.   При большом диаметре   апертуры мелкие детали, расположенные вдоль строк, будут смазываться. Кроме этого будут смазываться на изображении резкие переходы яркости (рисунок  4.2), при этом появляется зона   размытости  ,  что  приводит к ухудшению чёткости изображения.

Количественной мерой апертурных искажений может служить относительное снижение сигнала мелких деталей (рисунок 4.1 б):

                                                         ,                                                                 (4.1)

Графики апертурных характеристик , полученные экспериментально, представлены на рисунке 4.3 а.

На этих графиках  - число элементов, располагающихся вдоль строки (чёрных и белых).

Общая величина апертурных искажений выражается произведением: