Предварительный видеоусилитель для передающей телевизионной камеры Советский патент 1992 года по МПК H04N5/228 

Н

Г1 J.J

СП

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в телевизионных камерах на вакуумных трубках с внутренним фотоэффектом. Целью изобретения является повышение отношения сигнал/шум. Предварительный видеоусилитель для передающей телевизионной камеры содержит входной усилитель 1, выходной усилитель 2, блок 3 обратной связи, блок 4 сравнения, интегратор 5 в виде конденсатора, генератор 6 тока, видикон 7. Предварительный усилитель охвачен двумя отрицательными обратными связями, что позволяет повысить отношение сигнал/шум. 2 ил.

1t

4

Г

VI VI

о VI

00

J1 ,у 1

I .- /С /

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в вещательных и прикладных телевизионных (ТВ) камерах на вакуумных трубках с внутренним фотоэффектом типа видикон.

Целью изобретения является повышение отношения сигнал/шум.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предварительного видеоусилителя; на фиг.: его принципиальная схема.

Предварительный видеоусилитель содержит входной усилитель 1, выходной усилитель 2, блок 3 обратной связи, блок 4 сравнения, интегратор 5, генератор 6 тока, видикон 7.

Вход входного усилителя 1 соединен с сигнальной пластиной видикона 7. Между выходом усилителя 2 и выходом усилителя 1 включен блок 3 обратной связи, при этом вход управления усилителя 1 соединен с выходом генератора 6 тока, а между выходом блока 2 и входом управления генератора 6 тока включены последовательно соединенные блок 4 сравнения и интегратор 5.

Блок 4 сравнения выполнен в виде дифференциального каскада на транзисторах 8, 9 с активными нагрузками 10, 11 (фиг. 2), а коллекторная цепь транзистора 8 нагружена на интегрирующий конденсатор 12 интегратора 5. Дифференциальный каскад преобразует напряжение рассогласования в ток, заряжающий конденсатор 12. Проинтегрированное напряжение ошибки рассогласования преобразуется управляемым генератором 13, 14 в ток стока входного полевого транзистора 15, на котором выполнен входной усилитель 1. Величина резистора 16 определяет диапазон изменения выходного тока управляемого генератора 13, 14 тока.

Для повышения стабилизации рабочей точки автоматически поддерживается максимально возможное значение крутизны ST(IC) полевого транзистора. Отношение сигнал/шум на выходе видиконной передачи ТВ камеры определяется выражением

Vc

А Чс

С

УВХ

где А - коэффициент пропорциональности;

Ic - ток сигнала видикона, мкА; CJTBX - эквивалентная суммарная емкость предварительного усилителя, пФ;

Af- полоса частот видеосигнала;

RUI - эквивалентное шумовое сопротивление полевого транзистора входного блока, которое равно

0,7

(2)

где S - крутизна характеристики полевого транзистора.

Крутизна полевого транзистора в рабочей точке S(lc) определяется следующим выражением:

15

S(lc)So ,

1со

(3)

где S0 - максимальная крутизна полевого транзистора;

Ico - начальный ток стока полевого тран- зистора;

1С - ток стока в заданной рабочей точке.

Для обеспечения режима максимальной крутизны полевого транзистора надо поддерживать напряжение на нулевом уровне с точностью до десятков милливольт.

При включении предварительного видеоусилителя напряжения в узлах схемы равны нулю, интегрирующий конденсатор 12 интегратора 5 разряжен и ток генератора 6,

0

0

0

5

равный току истока полевого транзистора

15, близок к нулю. В силу малости токов затвора полевого транзистора 15 входного усилителя 1 падение напряжения на блоке 3 обратной связи ROC близко к нулю, и поэтому можно полагать, что напряжение на выходе буферного каскада 2 равно напряжению на затворе полевого транзистора 15. В блоке 4 происходит сравнение напряжений на затворе и истоке полевого транзистора 15. В начальный момент времени при нулевом токе истока полевого транзистора 15 его напряжение затвор-исток отрицательно и близко к напряжению отсечки, поэтому величина рассогласования на входе блока 4 максимальна, ток заряда интегрирующего конденсатора 12 в интеграторе 5 и скорость изменения напряжения на его выходе также максимальны. Транзистор 8 в этом случае максимально открыт, а транзистор 10 закрыт. По мере заряда интегрирующего конденсатора 12 напряжение на входах транзистора управляемого источника 13, 14 тока и на резисторе 16 растет, ток истока полевого транзистора 15 возрастает, а его напряжение затвор-исток уменьшается. В

момент равенства потенциалов на входах блока 4 сравнения устройство переходит в установившееся состояние, при этом ток стока, а следовательно, и крутизна полевого транзистора 15 достигают максимального

значения, обеспечивая максимальное соотношение сигнал/шум на выходе предварительного видеоусилителя. Величина остаточного напряжения затвор-исток UOCT близка к нулю и определяется характеристиками симметрии входного усилителя 1, блока 4 сравнения, является погрешностью фиксации напряжения затвор-исток входного полевого транзистора 15 на нулевом уровне и может быть скомпенсирована до необходимого уровня с помощью внешней балансировки.

Предварительный усилитель позволяет повысить отношение сигнал/шум на выходе ТВ-камеры.

0

5

Формула изобретения Предварительный видеоусилитель для передающей телевизионной камеры, содержащий последовательно соединенные входной и выходной усилители, генератор тока, при этом выход выходного усилителя соединен с входом входного усилителя через блок обратной связи, а выход генератора тока соединен с вторым входом выходного усилителя, отлича ющийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, в него введены последовательно соединенные блок сравнения и интегратор, при этом входы блока сравнения соединены с входом и выходом выходного усилителя, а выход интегратора соединен с управляющим входом генератора тока.