Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Негосударственное (частное) образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики
Расчетно-графическая работа
по дисциплине
«Основы телевидения»
по теме «Расчет выходного каскада генератора строчной развертки»
Выполнил
студент гр. ЗРЭСу 11-1
Семенов Т.С.
Проверил
Одинец А.И
|
Введение |
3 |
|
1. Обзор существующих систем цифрового и аналогового телевидения |
5 |
|
2. Расчетная часть |
7 |
|
2.1 Расчет выходного каскада генератора строчной развертки |
7 |
|
Список использованных источников |
10 |
ВВЕДЕНИЕ
Конец девятнадцатого века ознаменовался новыми открытиями и изобретениями. Так, в 1873 году русским ученым А.Н.Ладыгиным была изобретена электрическая лампа накаливания, были открыты явления внутреннего и внешнего фотоэффекта, законы которого установлены А.Г.Столетовым в 1888 году.
В это время появились первые проекты телевизионных систем. Один из них был предложен в 1875 г. американцем Дж. Кери. В проекте предполагалось раскладывать передаваемое изображение на большое число малых по размерам отдельных элементов, каждый из которых характеризовался определенной яркостью. Из-за сложности реализации система не нашла практического применения.
Следующие проекты телевизионных систем были предложены почти одновременно и независимо друг от друга в 1879 г. португальским ученым Де-Пайва и в 1880 г. русским ученым П.И.Бахметьевым. В этих проектах содержалась идея последовательной передачи изображения по элементам, т.е. идея развертки изображения.
Наиболее совершенное электронное телевидение было внедрено лишь после разработки электронных преобразователей оптического изображения в электрический сигнал - передающих телевизионных трубок.
Новый качественный скачок в развитии телевидения произошел в 1967 году, когда появилось регулярное цветное телевидение.
В настоящее время выпускается множество моделей телевизоров. С каждым выпуском они усовершенствуются. Основные направления усовершенствования телевизоров связаны с увеличением их функциональных возможностей и удобства управления , с повышением надежности и уменьшением потребляемой энергии. Для этих целей были разработаны следующие устройства: двухстандартные модули цветности , пригодные для приема сигналов , кодированных как по системе SECAM, так и по системе PAL; модули радиоканала, рассчитанные на прием сигналов вещательного телевидения по Российскому и западноевропейскому стандартам; беспроводное дистанционное управление на инфракрасных лучах; модуль выбора программ на восемь каналов и больше с цифровой индикацией каждого из них; плата внешней коммутации, предназначенная для подсоединения видеомагнитофона или компьютера; модуль кадровой развертки на микросхемах; модуль со строчным трансформатором, выполняющим одновременно функции умножителя напряжения с регуляторами фокусировки и ускоряющего напряжения; импульсный источник питания, где микросхема управляет работой ключевого каскада; модуль дежурного режима. Нашли свое применение в телевизорах и такие усовершенствования, как устройство автоматического поддержания баланса белого цвета в процессе эксплуатации, что способствует правильности воспроизведения основных цветов, устройство гашения экрана кинескопа при выходе из строя кадровой развертки и устройство отключения телевизора от электрической сети в аварийных ситуациях и после окончания телевизионных передач. Кассетно-модульная конструкция телевизоров позволяет производить замену одного или нескольких модулей, сохраняя неизменными все остальные.
1. Обзор существующих систем цифрового и аналогового телевидения
HDTV (High Definition TeleVision) – один из современных стандартов телевидения высокой четкости. Является логическим продолжением и результатом развития систем телевидения стандартной четкости SDTV.
Телевидение высокой четкости (иногда его называют Full HD) подразумевает демонстрацию на экране изображения с разрешением 1920×1080 или 1280×720 пикселей и предполагает смену традиционных пропорций его сторон с 4:3 на 19:6. При этом в первом варианте разрешения может использоваться как чересстрочная развертка 1080i, так и прогрессивная 1080p. Во втором случае используется только прогрессивная развертка стандарта 720p, при которой весь кадр передается полностью и одновременно.
NTSC (National Television Standards Committee) – система кодирования цветовой информации, разработанная в 1953 году американским Национальным комитетом по телевизионным системам. На сегодняшний день является стандартом аналогового цветного телевидения в Северной и некоторых странах Южной Америки, а также в Японии, Южной Корее и Филиппинах.
Сильной стороной стандарта NTSC является более высокая скорость смены кадров, обусловленная традиционной частотой в бытовых электросетях сетях 60 Гц (в Европе принят стандарт 50 Гц). Подобное отличие заметно снижает видимое мерцание экрана и уменьшает искажения при отображении быстро движущихся объектов. Кроме того, телевидение NTSC более устойчиво к шумовым помехам.
Слабым местом данной системы является уязвимость к фазовым и амплитудно-частотным искажениям, которые зачастую делают передаваемые цвета картинки ненатуральными и произвольно меняют их насыщенность. Кроме того, уменьшенное количество строк (по сравнению с PAL и SECAM) приводит к снижению вертикальной четкости картинки, которая особенно заметна на крупнодиагональных панелях.
PAL (Phase Alternation Line) – система кодирования цвета, разработанная в 1967 году в ФРГ, представляющая собой усовершенствованный стандарт NTSC, лишенный присущих ему цветовых искажений за счет изменения порядка модуляции сигнала. Слабым местом системы PAL является усложнение схемы телевизионного приемника за счет введения в нее дополнительных корректирующих узлов.
Сильными сторонами системы PAL является возможность отображения более детальной картинки за счет увеличенного количества строк (625), а также натуральная передача цветовых оттенков. К недостаткам стандарта можно отнести заметное мерцание, вызванное более низкой частотой смены кадров (по сравнению с NTSC), а также уязвимость к внешним шумам.
SECAM (SEquential Couleur Avec Memoire) – французская система аналогового цветного телевидения, основанная на последовательной передаче цветовой информации с запоминанием, в которой отсутствует большинство изначальных причин цветовых искажений, присущих стандарту NTSC. В отличие от NTSC и PAL цветовая информация содержится не в амплитудной, а частотной модуляции сигнала.
На сегодняшний день стандарт SECAM использует Франция, ряд европейских стран, ранее входящих в социалистический лагерь, некоторые государства Центральной и Западной Африки, а также страны члены СНГ.
Считается, что система SECAM обеспечивает наиболее высокое качество эфирного телевидения. Однако запись видеоконтента для его последующего воспроизведения специалисты рекомендуют производить в стандарте PAL. Что касается NTSC, то эта система гораздо лучше отображает на экране динамические сцены.
2. Расчетная часть
Расчет генератора строчной развертки целесообразно начинать с выходного каскада, а точнее, с отклоняющей системы, так как она обеспечивает необходимую энергию отклонения. Затем выбирают транзистор для выходного каскада и рассчитывают элементы его схемы. Цель расчета предвыходного каскада сводится к определению оптимального режима управления выходным каскадом. Методы расчета блокинг-генераторов различных типов достаточно широко освещены в специальной литературе и поэтому здесь не будут рассмотрены. В заключение следует произвести инженерный расчет строчного трансформатора и высоковольтного выпрямителя. Необходимо отметить, что точный расчет элементов схемы ГСР чрезвычайно сложен. Однако при проектировании генератора, как правило, вполне достаточно упрощенных инженерных расчетов. Здесь будут рассмотрены основные методы инженерного расчета мощных каскадов.
В выходном каскаде применим транзистор. Так как транзисторные каскады имеют преимущества перед тиристорными. Транзисторные каскады облают большим КПД, легки в построении и в эксплуатации. Обладают меньшими нелинейными искажениями.
Для расчета найдем IM – импульс тока через катушку:
, (1)
где Е =36 В – напряжение питания,
L = 3,5 мГн – индуктивность катушки,
ТП = 50 мкс – длительность прямого хода развертки
=0.26 А
Найдем амплитуду импульса напряжения
(2)
где q – скважность импульсов напряжения
q = T/T0 = 64/14 = 4.6
тогда ≈240 В
Определим разрывную мощность на транзисторе:
(3)
Определим разрывную мощность на отклоняющей системе:
, где IP = 2IM = 2 . 0.26 = 0,52 A (4)
следовательно
Определим параметры транзистора:
UКЭ доп >1.3UP IK доп >1.2IKM PK доп > 1.3PPT
Где IKM = 1.2IM = 1.2•0.26 = 0.31 А
UКЭ доп >1.3UP>1.3•240 =312 B
IK доп >1.2IKM > 1.2•0.31 = 0.37 A
PK доп > 1.3PPT > 1.3•75 = 97,5 Вт
Определим ограничение на сопротивление насыщения транзистора
, (5)
где RK – сопротивление катушек, γ – допустимое нелинейное искажение отклоняющего тока и которое равно
(6)
Следовательно
По рассчитанным параметрам выберем транзистор КТ826Б со следующими параметрами:
RНАС = 0.1 Ом
R0 = 5 Ком
tB = 10,5 мкс
UКЭ доп = 600 B
IK доп = 1,2 A
PK = 15 Вт
Рассчитаем потери мощности в коллекторном переходе:
(7)
РКП = 1,4 Вт
Следовательно транзистор выбран правильно
Определим значения емкостей:
Емкость конденсатора S – коррекции рассчитывается по следующей формуле:
(8)
где g - коэффициент коррекции, величина которого определяется практически для данного кинескопа возьмем равный 4.
Величина емкости конденсатора С, задающего длительность обратного хода, находится по формуле:
, (9)
где СП – паразитная емкость ТВС
отсюда имеем , так как СП<<С
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ