Усилительный тракт монохромной телевизионной системы

Важнейшим элементом телевизионной системы, выполняющим роль связующего звена между датчиком телевизионного сигнала и воспроизводящим устройством, является видеоусилительный тракт. К нему предъявляются специфические требования, определяемые особенностями сигнала изображения и зрительного аппарата человека, несовершенством датчиков телевизионного сигнала и воспроизводящих устройств.

Одна из особенностей сигнала изображения заключается в том, что он униполярен, другая — что информация содержится в форме сигнала. Для неискаженной передачи формы сигнала нужно обеспечить не только равномерную частотную характеристику, как при передаче звуковых сигналов, но и линейность фазовой характеристики. Преобразующие и воспроизводящие устройства, применяемые в телевидении, далеко не идеальны. Они создают шумы, вносят линейные и нелинейные искажения в сигнал, поэтому в видеотракте наряду с усилением сигнала производится корректировка искажений, вносимых датчиками, усилителями и воспроизводящими устройствами.

где α — коэффициент пропорциональности.

С выхода гамма-корректора сигнал поступает в смесительный усилитель СУ на пульте режиссера, в который могут быть введены сигналы от других датчиков: студийных диа- и кинопроекционных камер, видеомагнитофонов и т. д. Участок телевизионного тракта от выхода камеры до входа смесительного усилителя называется камерным каналом. На выходе каждого камерного канала устанавливаются видеоконтрольные устройства ВКУ для просмотра изображения в канале. После смесительного усилителя сигнал попадает в линейный усилитель ЛУ, а оттуда на модулятор радиопередатчика. Спектр телевизионного сигнала содержит среднюю составляющую, прямая передача которой требует применения усилителей постоянного тока. Для упрощения телевизионного канала нижнюю границу полосы пропускания усилительного тракта ограничивают частотой полей. Это приводит к искажениям сигнала изображения, которые необходимо компенсировать.

На рис. 4.4, б приведены сигналы от двух исходных изображений (рис. 4.4, а). Изображение 1 (черная полоса на белом фоне) имеет большую среднюю составляющую U₀₁, а изображение 2 (белая полоса на черном фоне) имеет малую среднюю составляющую U ₀₂. Максимальный размах сигнала изображения от уровня белого U ₆ до уровня черного U _ч равен Uʹ_p .

Если последовательность сигналов (рис. 4.4, б) пропустить через раздельную RC цепочку, то на ее выходе линии средних составляющих обоих сигналов будут располагаться на нулевом уровне (рис. 4.4, в). Модуляция такими сигналами приемной телевизионной трубки приводит к неправильной передаче градаций яркости изображения, так как уровни черного и белого в сигналах оказываются смещенными. Кроме того, увеличивается динамический диапазон видеосигнала (U ʹʹ_р >U ʹ_р), что ведет к неоправданному повышению мощности телевизионного передатчика. В связи с этим на входе модулятора передатчика средняя составляющая сигнала изображения должна быть восстановлена. Это достигается замешиванием в сигнал изображения на интервалах обратного хода строчной и кадровой разверток гасящих импульсов, уровень которых устанавливается пропорциональным средней составляющей сигнала изображения. После фиксации вершин этих импульсов на уровне черного средняя составляющая сигнала изображения оказывается восстановленной. Таким образом, в телевидении передача средней составляющей сигнала изображения производится косвенным путем.