- •1. Сравнительный анализ существующих способов построения телевизионных камер на пзс
- •2. Разработка структурной схемы
- •3. Синтез схемы управления пзс
- •3.1 Синтез схемы управления секцией накопления
- •3.2 Синтез схемы управления секцией памяти
- •3.3 Синтез схемы управления выходным регистром
- •3.4 Синтез схемы управления выходным устройством пзс
- •4. Разработка принципиальной схемы генератора тактовых импульсов
- •5. Разработка принципиальной схемы блока обработки видеосигнала
- •6. Электрический расчет элементов блока обработки видеосигнала
- •6.1 Расчет схемы фиксации
- •6.2 Расчет схемы выборки-хранения
- •6.3 Расчет фильтра нижних частот
- •7. Расчет надежности телевизионной камеры
- •8. Вопросы безопасности жизнедеятельности
6. Электрический расчет элементов блока обработки видеосигнала
В схеме обработки видеосигнала используются транзисторы КТ315Г и КП303Б со следующими параметрами. Параметры биполярного транзистора КТ315Г следующие:
максимальный ток коллектора
мА;коэффициент передачи тока
;обратный ток коллектора
мкА;емкость коллекторного перехода
пФ;напряжение отсечки
В.
Полевой транзистор КП303Б имеет следующие параметры:
крутизна характеристики
мА/В;ток стока
мА;проходная емкость полевого транзистора
пФ;выходная емкость полевого транзистора
пФ;напряжение отсечки полевого транзистора
В;максимальный ток стока
мА;ток насыщения
мА;напряжение сток-сток
В
6.1 Расчет схемы фиксации
Рассчитаем
значение резистора
.
Ом;
Рассчитаем
значение резистора
.
Значение этого резистора необходимо
взять таким, чтобы протекающий через
него ток был не больше тока
транзистораVT2.
,
(6.1)
где
-
коллекторный ток насыщения, А;
-
коэффициент передачи тока.
Примем
мА.
Далее
найдем значение коэффициента передачи
тока

.
Подставим полученные результаты в формулу (6.1)
мА.
Теперь
можно найти значение резистора

кОм.
где U1-значение напряжения логической единицы для ТТЛ логики
Выберем
ближайшее номинальное значение:
кОм.
Сопротивления
и
являются сопротивлениями утечки и
равняются несколько сотен кОм. Примем
и
равными 510 кОм.
Рассчитаем
значение емкости

,
(6.2)
где
-
выходное сопротивление предыдущего
каскада, Ом;
-
сопротивление открытого ключа на
транзисторе VT2,
Ом;
ф-
постоянная времени схемы фиксации.
ф=
=
=
с
-длительность
импульса фиксации, равная 20нс.
Ом,
где
-
напряжение насыщения транзисторного
ключа, В;
-
коллекторный ток насыщения, А.
Ом.
Таким
образом, выразим из формулы (6.2) значение

пФ.
Выберем
ближайшее номинальное значение:
пФ.
Рассчитаем
значение резистора
.
Значение этого резистора необходимо
взять таким, чтобы транзисторVT2
не открывался своим током базы.
,
(6.3)
где
-
обратный ток коллектора, А;
-
напряжение отсечки, В.
Из
формулы 6.3 выразим сопротивление

кОм.
Примем
равным
=
5,1 кОм.
6.2 Расчет схемы выборки-хранения
Определим
значение емкостей
и
.
Поскольку, при условии равенства емкостей
и
,
происходит компенсация тактовой помехи
в видеосигнале, примем значение
равным значению
полевого транзистора.
пФ.
Для
компенсации тактовой помехи необходимо,
чтобы емкости
и
были равны. Выберем ближайшее номинальное
значение:
пФ.
Определим
значение емкости хранения
.
нс,
(6.4)
где
- выходное сопротивление истокового
повторителя, Ом;
-
сопротивление открытого ключа (VT4),
Ом;
-
время заряда, равное времени импульса
фиксации, с.
Выразим
значение емкости хранения
из формулы (6.4)
.
(6.5)
Определим сопротивление открытого ключа (VT4).
Ом.
где
=0,5
=0,5
А
Определим выходное сопротивление истокового повторителя.
Ом.
где

кОм
Выберем
ближайшее номинальное значение
=2,7кОм
Подставим полученные значения в формулу (6.5)
пФ.
Выберем
ближайшее номинальное значение:
пФ.
Рассчитаем значения резисторов
и
,
которые должны быть равны.
кОм
=
кОм
Выберем
ближайшее номинальное значение:
кОм.
Рассчитаем
значение емкости

(6.6)
где
-
длительность элемента изображения,
равный 67нс.
-допустимый
уровень искажений, равный 10% [7].
(6.7)
Приравняем формулы (6.6) и (6.7) и выразим С2.
≥
≥
≥
Ф.
Выберем
номинальное значение:
Ф.
Далее
рассчитаем значение резистора
,
который является сопротивлением нагрузки
для истокового повторителя на транзистореVT6.
кОм,
где
-
напряжение питания транзистора, В;
-постоянное
напряжение на транзисторе VT5,
-
ток стока, А.
Выберем ближайшее номинальное значение:R34=2.7кОм
