Измерение уровней видеосигнала

Получить и зарисовать осциллограмму участка одной из активных строк (содержащей сигнал изображения). На рисунке отметить основные уровни сигнала:

- уровень белого;

- уровень гашения;

- уровень вершин синхроимпульсов.

 

 

Рис. 6. Измерение уровней видеосигнала

 

! Примечание: в тестовых ТВ сигналах, используемых при выполнении работы, уровень черного совмещен с уровнем гашения, и U_cи = 0.

Измерить полный размах ТВ сигнала E^'_Y (от уровня вершин синхроимпульсов до уровня белого), размахи яркостной составляющей U'_Y и сигнала синхронизации U_cи.  На рисунке  указать  значения размахов в  вольтах и  в  относительных  единицах  (приняв полный размах сигнала E^'_Y за 100%).

Измерение параметров сигналов строчной синхронизации и гашения

Задание 2.1.

Получить осциллограмму одной из активных строк видеосигнала. Измерить полную длительность строки T_z как период следования строчных синхроимпульсов и длительность активной части строки T_zа - рис. 7.

Рассчитать частоту строчной развертки  f = 1 / T_z .

Рис. 7. Измерение временных интервалов строки

 

Задание 2.2.

Увеличив масштаб горизонтального отклонения и перемещаясь по строке, получить и зарисовать участок сигнала в интервале гашения по строкам (от конца активной части одной строки до начала активной части следующей). Измерить длительность строчного гасящего интервала tсги. Рассчитать длительность активной части строки Tz а = Tz – tсги. Оценить относительные потери по строке α = tсги / Tz  (рис. 8).

 

Рис. 8. Вид строчного гасящего импульса

 

Задание 2.3.

Измерить длительность строчного синхроимпульса (ССИ) tсси на уровне 0.5Uси. См. рис. 9.

Измерить длительность передней площадки строчного гасящего интервала tсги₁ – интервал между началом строчного гасящего интервала и передним фронтом синхроимпульса (на уровне 0.5). Рассчитать длительность задней площадки гасящего интервала: tсги₂ = tсги – tсси – tсги₁ .

 

Рис. 9. Измерение строчного синхронизирующего импульса

 

Задание 2.4.

Увеличить скорость горизонтальной развертки осциллографа до максимально возможного значения (переключатель «ВРЕМЯ/СМ» установить в положение «0.1 мкс/дел») и, смещая осциллограмму ручкой «ЗАДЕРЖКА», получить в крупном масштабе фронт строчного синхроимпульса. Измерить длительность фронта τф ССИ между уровнями 0.1Uси и 0.9Uси - рис. 10 .

 

Рис. 10. Измерение фронта строчного синхронизирующего импульса

 

Сигналы кадровой синхронизации и развёртки

Задание 3.1.

Получить осциллограмму участка видеосигнала, включающего хотя бы два полевых гасящих интервала (длительность наблюдаемого участка видеосигнала должна составлять 1.2 … 1.5 поля). Измерить полную длительность поля Tп. Рассчитать частоту вертикальной развертки fп = 1/Tп. Рассчитать длительность кадра Tк и частоту кадров fк = 1/Tк с учетом чересстрочного характера разложения – рис. 11.

 

Рис. 11. Измерение длительности поля

 

Задание 3.2.

Получить осциллограмму участка видеосигнала, соответствующего гасящему импульсу полей (от конца активной части одного поля до начала активной части следующего). Измерить длительность полевого гасящего интервала (ПГИ) tпги и рассчитать длительность активной части поля Tп а = Tп – tпги. Оценить относительные потери по полю β = tпги / Tп – рис. 12.

Рис. 12. Измерение гасящего импульса полей

Задание 3.3.

Измерить длительность полевого синхроимпульса tпси. Измерить длительность передней площадки гасящего импульса полей tпги_1 – временной интервал между фронтом гасящего импульса и передним фронтом синхроимпульса. Рассчитать длительность задней площадки полевого гасящего импульса как tпги 2 = tпги – tпси – tпги 1 – рис. 13.

Рис. 13. Измерение полевого синхроимпульса

 

Задание 3.4.

Измерить периоды следования уравнивающих импульсов Tур и врезок Tвр и сопоставить их с ранее измеренной длительностью строки Tz. Измерить длительность уравнивающего импульса tур и сопоставить ее с измеренной ранее длительностью строчных синхроимпульсов tсси. Объяснить наблюдаемое различие – рис. 14.

 Рис. 14. Измерение уравнивающих импульсов и врезок

Контрольные вопросы

1.Почему в вещательном ТВ используют разложение передаваемых изображений по линейно-строчному закону? В чем состоит основной недостаток развертки с изменяющейся скоростью перемещения разлагающего элемента?

2.Как связаны скорость горизонтального разложения и ширина спектра видеосигнала?

3.Почему в вещательном телевидении используется чересстрочное разложение?

4.Чем различаются последние активные строки четного и нечетного полей?

5.К чему приводит несинхронность (по частоте) разверток на передающей и приемной сторонах?

 6.К чему приводит несинфазность разверток на передающей и приемной сторонах?

7.Как на приемном экране выглядит траектория луча во время обратного хода по строкам при отсутствии гашения?8.Как на приемном экране выглядит траектория луча во время обратного хода по полю при отсутствии гашения?

9.Уровни ТВ сигнала, их оценка в относительных и абсолютных единицах.

10.Для чего осуществляется восстановление постоянной составляющей видеосигнала?

11.Компоненты полного сигнала черно-белого телевидения.

12.Назначение врезок и уравнивающих импульсов. Назначение задних уравнивающих.

 13.Почему уравнивающие импульсы не равны по длительности строчным синхроимпульсам?

14.Почему уравнивающие и врезки следуют с частотой 2fz?

15.Почему синхроимпульсы задержаны относительно начала соответствующих импульсов гашения?

16. Почему длительность фронта и среза синхроимпульсов не должна быть бесконечно малой?

17.Как изменится видимая яркость (светлота) изображения на ТВ экране, если в растре наблюдается 100%-е спаривание строк (наложение строк четного и нечетного полей)?

18.Зная допуск на отклонение частоты строчной развертки (±3 Гц для черно-белого телевидения, ±0.016 Гц для цветного телевидения), оцените допустимую относительную нестабильность строчной частоты. Какими средствами может быть достигнута требуемая стабильность?

19.Отличия ТВ осциллографа от обычного универсального осциллографа.

20.Назначение и функции БВС.

21.В чем состоит различие непосредственной синхронизации

осциллографа импульсами строк и полей и синхронизации от БВС, на который поданы синхроимпульсы строк и полей?

22.Для чего осуществляется калибровка осциллографа?

23.Построить растр при заданных числе строк в кадре и кратности разложения (числе полей в кадре).

 

Литература

Телевидение: Учебник для вузов / В. Е. Джакония, А. А. Гоголь, Я. В. Друзин и др. Под ред. В. Е. Джаконии. - М.: Радио и связь (издания разных лет).

Быков Р. Е. Основы телевидения и видеотехники: Учебник для вузов. – М.: Горячая линия - Телеком, 2006.

Кривошеев М. И. Основы телевизионных измерений. 3-е изд. М.: Радио и связь, 1989. – 608 с.

Инструкция: «Работа с осциллографом ADS-2031»

 

Нормативные документы

ГОСТ 21879-88. Телевидение вещательное. Термины и определения.

ГОСТ 7845-92. Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений.

Recommendation ITU-R BT.470-6. Conventional television systems.

Recommendation ITU-R BT.472-3. Video-frequency characteristics of a television system to be used for the international exchange of programmes between countries that have adopted 625-line colour or monochrome systems.

Recommendation ITU-R BT.1439. Measurement methods applicable in the analogue television studio and the overall analogue television system.