n line                     (n + l) line              (n + 2) line

S1    :         (Mg + Cy)   /         (G + Cy)     /         (Mg + Cy)   /         …

S2:             (G + Ye)      /         (Mg + Ye)   /         (G + Ye)      /         …

Полученные сигналы S1 и S2 подаются соответственно на выходы S1 OUT и S2 OUT, а затем на входы микросхемы CXA1391 S1 IN и S2 IN соответственно. Одновременно сигналы S1 и S2 подаются на схему подавления цветности, туда же поступает и видеосигнал после схемы CDS. Основным элементом этой схемы является элемент ИЛИ (OR), на выходе которого образуется сигнал CS. Это управляющий сигнал для подавления цветности объектов, имеющих слишком большую яркость. Этот управляющий сигнал поступает на вход микросхемы CS OUT.

Следующее звено в видеотракте – микросхема CXA1391, которая является видеопроцессором. Ее упрощенная функциональная схема приведена на рисунке 4.17.

Функциональная схема микросхемы CXA 1391.

Рисунок 4.17.

 Входными сигналами для нее являются S1, S2, прошедший через фильтр нижних частот (ФНЧ, или LPF) и линию задержки (ЛЗ, или DL) широкополосный сигнал YH, а также управляющий сигнал CS. Таким образом, можно рассмотреть три тракта:

1)            тракт обработки сигналов S1 и S2;

2)            тракт обработки широкополосного сигнала яркости YH;

3)            тракт обработки управляющего сигнала CS.

Отдельным внутренним трактом является тракт образования сигнала вертикальной апертурной коррекции (VAP). Рассмотрим эти тракты по отдельности.

1. Тракт обработки сигналов S1 и S2.

Входная часть микросхемы CXA1391 является схемой предварительного выделения цветов, состоящей из сумматора и вычитателя. В результате этих действий с сигналами S1 и S2 получаются сигналы C0 и Y0:

C0 = (S2 – S1) ´ 0,8 :   (G + Ye) – (Mg + Cy) / (Mg + Ye) – (G + Cy) / …

Y0 = (S2 + S1) / 2 :      (G + Ye) + (Mg + Cy) / (Mg + Ye) + (G + Cy) / …,

иначе сигналы C0 и Y0 можно расписать как:

C0 = - (2B – G) / 2R – G / ...

Y0 = 2R + 3G + 2B / 2R + 3G + 2B / …,

следовательно, сигнал Y0 повторяется от строки к строке.

Сигналы C0 и Y0 являются узкополосными, так как образованы они из узкополосных сигналов S1 и S2. Сигнал C0 содержит информацию о цвете, а сигнал Y0 – о яркости. Эти сигналы поступают на выходы микросхемы CXA1391 Y0 OUT и C0 OUT и затем подаются на микросхему CXL1517, на которой собраны линии задержки. Здесь сигналы задерживаются на длительность одной строки (1H-DL) и поступают снова в видеопроцессор.

Упрощенная функциональная схема микросхемы CXL 1517 приведена на рисунке 4.18.

Функциональная схема микросхемы CXL 1517.

Рисунок 4.18.

Теперь они называются Y1 и C1. После усиления сигнал цветности C1 поступает на мультиплексор (MPX), куда также поступает сигнал C0. Поскольку

(G + Ye) - (Mg + Cy) = - Cb и

(Mg + Ye) – (G + Cy) = Cr,

то можно записать сигналы C0 и C1 как

C0: - Cb / Cr / -Cb / Cr / …

C1: Cr / -Cb / Cr / -Cb / …

На выходе MPX в результате коммутации чередующихся сигналов Cr и –Cb получаем сигналы Cr и –Cb, несущие информацию о красном и синем цветах соответственно:

Cr / Cr / Cr / Cr / …

-Cb / -Cb / -Cb / -Cb / …

Далее сигналы Cr и –Cb поступают на матрицу первичных цветов. Также туда поступает узкополосный сигнал яркости Y, необходимый для матрицирования. Его образование будет рассмотрено далее.

Y = 2R + 3G + 2B        = (Cy + G) + (Ye + Mg)

Cr =   2R  –  G    = (Mg + Ye) – (G + Cy)

-Cb = - (2B – G) = (Ye + G) – (Cy + Mg)

На выходе матрицы первичных цветов образуются узкополосные сигналы основных цветов R, G и B. Матрицирование производится по следующему алгоритму:

R                                  1        4        -1                Y

G     =       1/10             2        -2       -2                Cr

B                                  1        -1       4                 Cb

Сигналы R, G и B усиливаются в усилителе баланса белого (WB) до необходимых значений и подаются на цветовой g-корректор с коэффициентами коррекции g = 0,45 для всех трех цветов. На выходе g-корректора получаются сигналы R - g, B - g и G - g.

Затем все три сигнала поступают на матрицу цветоразностных сигналов MTX, где происходит образование двух цветоразностных сигналов R – Y и B – Y. Эти сигналы получаются по следующему алгоритму:

R – Y                           0,70             -0,59            -0,11                     R

                       =                                                                              G

B – Y                            -0,3             -0,59            0,59                      B

Эти сигналы подаются на выходы микросхемы R – Y OUT и B – Y OUT.

2. Тракт обработки широкополосного сигнала яркости YH.

Сигнал YH со входа микропроцессора поступает на g-корректор (который является аналогичным g-корректору в тракте обработки сигналов цветности), а затем на DL на одну строку и LPF, находящиеся вне микросхемы CXA1391. Далее сигнал YH вновь попадает в микропроцессор, где, усилившись на усилителе GC, подается одновременно на выход YH OUT 1 и на сумматор, на который также поступает незадержанный сигнал YH. В результате суммирования получается сигнал YH2, который идет на выход микросхемы YH OUT 2.

Теперь можно рассмотреть тракт вертикальной апертурной коррекции. Его основной частью является блок KNEE & VAP, на который подаются следующие сигналы: узкополосный сигнал Y0 – полученный в результате сложения сигналов S1 и S2, Y1 – задержанный сигнал Y0, Y2 – задержанный одну строку сигнал Y1 (рис. 4.19).

Апертурная коррекция заключается в компрессии больших выбросов амплитуды сигнала. Для компрессии применяется операция экспонирования.

Функциональная схема

Y0

 блока KNEE & VAP.

					VCS

 

Y1

                                                                 VCS = Y1 - a (Y0 + Y2)

Рисунок 4.19.

Графически функцию KNEE можно отобразить так:

Рисунок 4.20.

Чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее он компрессируется.

Выходной сигнал VCS подается одновременно на выход VAP OUT и на сумматор для подавления больших выбросов цветности.

3. Тракт обработки управляющего сигнала CS.

Со входа микросхемы CS IN сигнал подается на сумматор, на втором входе которого находится сигнал VCS.

Сумматор построен на логическом элементе И:

1

                VCS

			CS OUT

 

                 CS

Рисунок  4.21.

Выходной сигнал подается на выход CS OUT.

Следующим функциональным блоком является микросхема CXA1592, на которой построен кодер PАL. Упрощенная функциональная схема этой микросхемы показана на рисунке 4.22.

Функциональная схема  микросхемы CXA1592.

Рисунок 4.22.

Эта микросхема задействована частично, поскольку цветоразностные сигналы R-Y и B-Y не подаются на нее.

Сигнал YH2 подается на микросхему CXA1592 одновременно на два входа, причем на один из них он поступает с задержкой. Это необходимо для реализации горизонтальной апертурной коррекции (HAP). YH1 поступает на вход микросхемы CXA1592 также с задержкой. Внутри микросхемы происходит суммирование сигналов YH1, YH2, который прошел через функциональный узел HAP, и сигнала VAP. Полученный в результате суммирования сигнал усиливается и проходит через функциональные узлы, где к нему замешиваются все необходимые синхроимпульсы, а затем через сумматор поступает на выход микросхемы CXA1592.

Теперь мы рассмотрим функциональный блок электронного ключа. Построим электронный ключ на базе трех мультиплексоров SN74H257. Функциональная схема электронного ключа приведена на рисунке 4.23 [ 10 ].

Каждая из микросхем состоит из четырех двухвходовых селекторов-мультиплексоров с тремя состояниями на выходе. Каждый из четырех мультиплексоров имеет по два входа данных. Для их выбора служит вход выбора данных SED. На этот вход мы подаем импульсы с частотой 50 Гц с синхрогенератора. В момент: когда на вход SED подано напряжение низкого уровня, выбираются входы DN.0 одновременно всех четырех мультиплексоров, а когда на входе SED оказывается напряжение высокого уровня, тогда выбираются входы DN.1 всех четырех мультиплексоров одновременно. Информация на выход микросхемы передается без инверсии.

На вход разрешения EZ подается напряжение высокого уровня, тем самым мы разрешаем проход данных на выходы D0 – D3.

Функциональная схема электронного ключа на базе микросхемы SN74H257.

Рисунок 4.23.

Применяемый в разработке сумматор выходных сигналов построен на двух корпусах микросхем CD4052. Эти микросхемы являются демультиплексорами, содержащими по 8 каналов коммутации цифровых и аналоговых сигналов, которые организованы как четырехканальный дифференциальный коммутатор (рис. 4.24) [ 13 ].

Этот демультиплексор управляется двухразрядным кодом (SEC и SED). На вход разрешения SED подается напряжение высокого уровня, а на вход разрешения SEC подается сигнал частотой 50 Гц с синхрогенератора. Когда на входе SEC находится напряжение с низким потенциалом, выбираются входы 3C и 3D, а когда с высоким - обеспечивается коммутация входов 4C и 4D.

Функциональна схема демультиплексора CD4052.

Выход С

А

В

EI

Рисунок 4.24.

Этот демультиплексор управляется двухразрядным кодом (SEC и SED). На вход разрешения SED подается напряжение высокого уровня, а на вход разрешения SEC подается сигнал частотой 50 Гц с синхрогенератора. Когда на входе SEC находится напряжение с низким потенциалом, выбираются входы 3C и 3D, а когда с высоким - обеспечивается коммутация входов 4C и 4D.

5. Разработка и расчет принципиальной схемы.

В описании схемы электрической принципиальной будет рассмотрен только один видеотракт, поскольку второй является полностью идентичным. Также будут рассмотрены цепи синхронизации, которые являются общими для обоих видеотрактов, оконечные усилители и блок питания телекамеры.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9