2. Разработка структурной схемы

Перенос зарядов во всех секциях ПЗС происходит с помощью соответствующих управляющих трехфазных импульсных напряжений, которые получаются с помощью схем так называемых формирователей импульсных последовательностей. Форма трехфазных импульсных последовательностей напряжений обеспечивает чересстрочное накопление зарядов в каждом полукадре и необходимую форму световой характеристики телевизионной камеры на ПЗС. Сигналы на входах формирователей управляющих напряжений вырабатываются генератором тактовых импульсов.

Составим структурную схему телевизионной камеры на ПЗС – матрице в общем виде. Эта схема(рисунок 2.1) состоит из:

1. ПЗС:

- секция накопления (СН);

- секция памяти (СП);

- нижний однострочный регистр (НОР);

- выходное устройство (ВУ);

2) Блок формирования управляющих трёхфазных напряжений(БФ);

3) Генератор тактовых импульсов(ГТИ);

4) Система автоматической регулировки чувствительности ПЗС.

На рисунке 2.1:

В Блоке формирования упровляющих трехфазных напряжений имеются: преобразователи уровней секций накопления(ПУн), секции памяти(ПУп) и секции нижнего выходного однострочного регистра(ПУр), и выходного устройства(ПУв), устройства формирования управляющих трёхфазных напряжений секции накопления(УФн), памяти(УФп), нижнего выходного однострочного регистра(УФр) и выходного устройства(УФв).

Генератор тактовых импульсов содержит: делители частоты(ДЧ), задающий генератор(ЗГ), выходное устройство.

Необходимо также рассчитать частоты переноса зарядов, для того чтобы сформировать структурную схему генератора тактовых импульсов. На выходе генератора необходимо получить двуполярные импульсные последовательности всех видов тактовых импульсов, входящих в состав управляющих напряжений для ПЗС. Самыми высокочастотными являются импульсы выходного регистра (ИР).

Рисунок 2.1

Частота этих импульсов определяется числом элементов в строке ПЗС:

,

где - количество элементов ПЗС в строке;

- длительность активной части строки, с;

- период импульсов выходного регистра, с;

= .

Определим число строк с учетом обратного хода кадровой развертки.

строк,

где - число строк, приходящихся на время прямого хода кадровой развёртки;

- число строк, приходящихся на время обратного хода кадровой развёртки.

Также мы должны сформировать импульсы параллельного переноса зарядов из секции накопления в секцию памяти (ИПП).

,

где - число строк в секции накопления ПЗС;

- длительность кадрового гасящего импульса, с;

При этом частота тактовых импульсов на входе кольцевого счетчика для получения импульсов переноса должна быть в три раза больше импульсов параллельного переноса зарядов из секции накопления в секцию памяти

fтипп=3=3=890625 Гц,

где fтипп кратна fz.

Коэффициент кратности k1:

k1= ==57

Определим частоту строчной развёртки:

Гц,

где - частота кадров при чересстрочной развертки,Гц.

Найдём длительность кадровой развёртки:

мс.

При этом длительность активной части кадра и гасящего импульса кадровой развёртки принимаем =18.98947368 мс и=1.010526316 мс соответственно.

Далее необходимо определить длительность периода строчной развертки:

мкс.

Длительность активной части строки и гасящего импульса строчной развёртки примем соответственно:

=50,52631579 мкс и =13,47368421 мкс соответственно.

Найдем частоту импульсов переноса выходного регистра:

При этом частота тактовых импульсов на входе кольцевого счетчика для получения импульсов переноса должна быть в три раза больше импульсов переноса выходного регистра

fтр=3 =3 =44531250 Гц,

где fтр кратна fz.

Коэффициент кратности k2:

k2= = =2850

Так же существует частота тактовых импульсов для переноса зарядов из секции памяти в секцию нижнего выходного регистра

Гц,

где N - число сдвиговых импульсов;

- длительность строчного гасящего импульса, с.