Файл: Кривошеев М.И. Световые измерения в телевидении.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

5.9. ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛА К ФЛУКТУАЦИОННОЙ ПОМЕХЕ

В большинстве случаев грубую оценку отношения сигнала к: помехе производят при помощи осциллографа. При этом измеря­

ют

размах сигнала 0С. и квазнпнковое

значение помехи ІІп (рік.

5.26

в), а ярпэфф рассчитывают согласно

выражениям (5.5).

Преимущество такого осциллографігческого слособа измерении' отношения' сигнала к помехе состоит в первую очередь в его про­ стоте, а также в возможности легкого обнаружения всякого рода посторонних помех и искажений формы испытательного сигнала.

Основным недостатком этого способа является низкая точ­ ность измерений из-за значительных ошибок при раздельных из­ мерениях размахов помехи и сигнала. При измерении помехи оце­ нивают видимый ее размах. Помехи проявляются на экране ос­ циллографа в виде множества выбросов разной величины и дли­ тельности; яркость отдельных выбросов зависит от размера ос­ циллограммы, скорости развертки, окружающего освещения и т. д. Поэтому трудно четко установить границы, между которыми сле­

дует измерять размах помехи, что приводит к

большим расхож­

дениям результатов измерений. Так, например,

при грпофф —40 дБ

при размахе сигнала на экране осциллографа,

равном 50 мм, ви­

димый размах помехи составляет примерно 3,5 мм. Однако изза отмеченных выше трудностей, а также параллакса при отсчете линейных размеров размаха помехи и сигнала ошибка составляет не менее ± 1 мм и разброс в результатах измерений может превы­ шать 6 дБ.

Несколько повысить точность измерения помехи на осцилло­ графе можно, сравнивая ее размах с размахом другой известной помехи или с калиброванными прямоугольными импульсами [93—95]. В этом случае при помощи электронного коммутатора, ус­ танавливаемого на входе осциллографа, можно одновременно на­ блюдать измеряемую помеху на одной половине горизонтальной развертки и калиброванное напряжение на другой. Величину по­ мехи оценивают после достижения визуального равенства разма­ хов измеряемой помехи и калибровочного сигнала на обеих по­ ловинах развертки. Однако и в этом случае, несмотря на услож­ нение измерительной схемы (требуется электронный коммутатор, дополнительные генераторы стандартных сигналов и помех и т.д.), отношение сигнала к помехе измеряется с погрешностями 1,5-f- ~2 дБ.

Неудобство этих способов также и в том, что размах испыта­ тельного сигнала и помехи надо измерять отдельно н, потом рас­ считывать их отношение в децибелах.

Для наблюдения помехи на осциллографе в увеличенном мас­ штабе в большинстве случаев приходится подавлять или компен­ сировать напряжение видеосигнала. Рассмотрим такие способы измерения отношения сигнала к помехе.

— 149 —



Блок-схема одного из вариантов прибора, в котором использу­ ется метод амплитудной селекции помехи в сочетании с компен­ сирующими импульсами, приведена на рис. 5.27 £57, 96]. При из-

Рис. 5.27. Блок-схема прибора для измерения отношения сшнала к помехе при помощи компенсирующих импульсов

мерениях используется испытательная таблица, содержащая вер­ тикальные черные и белые полосы. Видеосигнал с выхода калиб­ рованного аттенюатора 12 подводится к слагателю 6.

Для возможности перемещения компенсирующих импульсов в интервале строки предусмотрено фазосдвнгающее устройство /, выходные импульсы которого управляют работой генератора 2, где предусмотрена также регулировка длительности и размаха им­ пульсов. На выходе усилителя 3 переключателем /74 выбирают полярность компенсирующих импульсов. Размах импульсов перед их смешиванием с сигналом в слагателе 6 можно также регули­ ровать калиброванным аттенюатором 4. Видеосигнал с замешан­ ными в .него компенсирующими импульсами после прохождения че­

рез усилитель 11, ограничитель 10, взвешивающий

фильтр 9 и

фильтр нижних частот 8 поступает на осциллограф.

 

 

Отношение сигнала к квазипнковому значению помехи изме­

ряют следующим образом (рис. 5.28). Предположим,

что

осцил­

лограмма видеосигнала, содержащего перепад напряжения

меж­

ду уровнями черного и белого, имеет вид, показанный на рис.

5.28о.

 

 

Положение и длительность .компенсирующих импульсов с раз­ махом U соответствующими регулировками (7, 2 на рис. 5.27) ус­ танавливают, как показано на рис. 5.286.

Размах импульсов регулируют, изменяя затухание аттенюато­ ра 4 до совпадения видимых на осциллографе верхних и нижних границ помехи. Далее для повышения точности измерений необ­ ходимо увеличить на экране размер верхней части осциллограммы. Для этого ограничителем 10 отсекают нижнюю часть сигнала, на-

— 150 —


пример, на уровне АВ (рис. 5.28). Оставшуюся часть сигнала зна­ чительно усиливают и наблюдают на осциллографе (рис. 5.28г). При достижении совпадения видимых границ помехи с линией т-—п, когда квазипнковое значение помехи Un примерно равно размаху компенсирующего сигна-

ла Ui, замечают положение шка­

 

 

рштштттг}

лы

 

аттенюатора

6. Затем

ограни-

а)

 

читель

отключают

(или

исполь­

 

 

 

і

зуют для отсекания верхней час­

 

 

 

 

 

 

т-

ти

 

испытательного

сигнала. За­

 

 

 

тухание,

вносимое

аттенюатором

 

 

 

 

6,

уменьшают

до тех

пор, пока

б)

 

 

 

компенсирующий

импульс

(рис.

 

 

 

 

 

 

 

5.28(3) не обеспечит

совмещения

 

 

 

 

верхней

части

сигнала с

линией

 

 

 

 

р—q

(рис. 5.28е)

в точке С. Раз­

 

 

і

штат

мах

компенсирующего

импульса

В)

т

U2 при этом

равен

размаху

сиг­

 

 

 

 

 

 

 

нала между

уровнем

черного и

 

 

 

 

белого. Чтобы

облегчить это сов­

 

 

 

 

мещение,

испытательный

сигнал

г)

 

 

 

следует

очистить

от

высокочас-

 

 

 

 

Рис.

 

5.28.

К измерению

отношения

 

 

 

 

сипнала

к

флуктуационной помехе:

 

 

 

 

а) исследуемый сигнал; б) компенси­

 

 

 

 

рующий

импульс;

 

в)

исследуемый

 

 

 

 

оигнал, смешанный

с

компенсирую­

 

 

 

 

щим

импульсом

(АВ— уровень

огра­

 

 

 

 

ничения);

г)

верхние и нижние

выб-

ej

 

 

 

росы помехи совпадают с контроль­

 

 

 

 

ной

 

линией

т—п

на

осциллографе

 

 

 

 

(компенсирующий

импульс

равен ква-

 

 

 

 

зипиковому

 

значению

помехи;

 

 

 

 

д)

компенсирующий

импульс

равен

 

 

 

 

размаху

сигнала;

 

е)

исследуемый

 

 

 

 

сигнал, смешанный

с

компенсирую­

 

 

 

 

щим импульсом, равным -размаху

 

 

 

 

сигнала;

о/с) форма

испытательного

 

 

 

 

сигнала на

выходе

фильтра нижних

 

 

 

 

частот

тотных составляющих флуктуационных помех (рис. 5.28дас), вклю­ чив фильтр нижних частот 10.

Искомое отношение 1|>п непосредственно в децибелах определя­ ют как разность показаний шкалы аттенюатора 6, которые соот­

ветствуют

размахам

компенсирующих импульсов Uy и £/2 (рис.

5.28 г и ж).

 

Фазосдвигающее устройство 9 служит для плавного смещения

импульсов

в интервале

одной строки. Благодаря этому можно за-

— 151 —


—ш

s)

шиш

s)

г) mm

 

 

t

и

-N

Рис. 5.30. Измерение отношения сиг­

нала к флуктуационной

помехе:

а)

исследуемый

сигнал;

б)

импульс

для

выделения

исследуемой

части

сигнала; в), г) часть сигнала после

ограничения на

уровне

АВ и усиле­

ния;

д)

измеряемая

помеха

вписана

между

двумя

контрольными

линия­

ми

CD

и MN;

е)

исследуемый сиг­

нал,

вписанный

между

контрольны­

 

 

ми линиями CD и MN

 

равным

зафиксированному

ранее-

на

осциллографе

размаху

поме­

хи

(п).

Таким

образом,

вносимое

затухание

равно искомому

отно­

шению

и

определяется

непосред­

ственно

по шкале

аттенюатора.

Измерять

отношение

сигнала

к помехе

по

методике,

показан­

ной

на

рис. 5.31 о,

можно

также

при

использовании

широкополос­

ного осциллографа

с усилителем

постоянного тока при наличии на его входе калиброванного атте­ нюатора. При увеличении успле-

if/

в

t

Рис. 5.31. Измерение уровня помех:

а) исследуемый сигнал; б) измеряемая величина помехи, вписанная между дву­ мя контрольными линиями CD Чі Mff; в) исследуемый сигнал, вписанный меж­ ду контрольными линиями CD и MN

— 153 —