实验九了解广播电视系统周边设备.doc

实验十一 了解广播电视系统周边设备 一. 实验目的 1.学习示波器的使用方法。 2.会使用示波器检测电路波形。 3.能进行定量与定性分析。 4.知悉监视器与电视的区别。 5.正确连接监视器。 二. 实验学时 4学时 三. 实验原理 一、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器。利用它可以测出电信号的一系列参数，如信号电压 （或电流）的幅度、周期（或频率）、相位等。通用示波器的结构包括垂直放大、水平放大、扫描、触发、示波管及电源等六个部分，方框图如图1所示。图1 示波器结构方框图图 电子示波管结构图 2. 水平(X)、垂直（Y）放大器 电子示波管的灵敏度比较低，假如偏转板上没有足够的控制电压，就不能明显地观察到光点的移位。为了保证有足够的偏转电压，必须设置放大器将被观察的电信号加以放大。 3. 扫描发生器 它的作用是形成一线性电压模拟时间轴，以展示被观察的电信号随时间而变化的情况。 4. 波形的形成 在正常情况下, 荧光屏光点的相对移位是和输入到示波器X轴或Y轴上的电压成正比的。例如,一正弦信号电压Uy = sinωt,如图3(a) 所示。图中Y轴表示电压的大小，X轴表示时间，现把Uy 送至示波器的Y轴偏转板上，荧光屏上看到的是一根竖着的直线。这可以从图3中来理解：当to时，Y轴偏转板上的电压Uy 为零，光点无偏移地停在荧光屏O点处。当t1时，Uy 正向增大， 光点偏移至A点。t2时，Uy 达到正向最大值，光点偏移至B点。t3时,Uy 下降，但仍然是正电压，光点回到A点。t4时，电压为零，光点回到原点。可见，光点移动距离与所加电压成正比，故可用来测量电压幅值。 同理，在负半周，t5、t6、t7、t8各时刻光点相继经过C、D、C、O各点。 上述正弦波电压持续加在垂直偏转板上，光点不断地上下来回移动，只要移动速度足够快，利用视觉暂留效应，在荧光屏上看到的将是一根竖着的直线，如图3(b) 所示。 图 正弦波示意图 为了显示正弦波形，在示波器的水平偏转板上需要加线性变化的锯齿波信号电压。如果Y轴偏转板上无信号，单独在X轴偏转板上加锯齿波电压，则荧光屏上也观测到一条直线，只是成水平直线.如图4 所示。 图 锯齿电压波 如果将被观察的正弦波电压Uy 加在Y轴偏转板上,同时又将扫描电压Ux加在X轴偏转板上,使正弦波的频率与扫描电压波的重复频率相等,那么在荧光屏上就能观察到一个完整的正弦波, 如图5 所示。 图 单周波的合成过程 二、监视器 监视器是监控系统的标准输出，有了监视器我们才能观看前端送过来的图像。监视器分彩色、黑白两种，尺寸有9、10、12、14、15、17、21英寸等，常用的是14英寸。 监视器也有分辨率，同摄像机一样用线数表示，实际使用时一般要求监视器线数要与摄像机匹配。 另外，有些监视器还有音频输入、S-video输入、RGB分量输入等，除了音频输入监控系统用到外，其余功能大部分用于图像处理工作。黑白与彩色监视器如图6所示。 图 黑白与彩色监视器 1、监视器与电视的区别 监视器在功能上要比电视机简单但在性能上，却要求比电视机要求高，其主要区别反映在三个“度”。 （1）. 图像清晰度 由于传统的电视机接收的是电视台发射出来的射频信号，这一信号对应的视频图像带宽通常小于6M，因而电视机的清晰度通常小于400线，要求监视器具有较高的图像清晰度，故专业监视器在通道电路上比起传统电视机而言应具备带宽补偿和提升电路，使之通频带更宽，图像清晰度更高。 （2）. 色彩还原度 如果说清晰度主要是由视频通道的幅频特性决定的话，还原度则主要由监视器中有红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色的色度信号和亮度信号的相位所决定。由于监视器所观察的通常为静态图像，因而对监视器色彩还原度的要求比电视机更高，故专业监视器的视放通道在亮度、色度处理和R、G、B处理上应具备精确的补偿电路和延迟电路，以确保亮/色信号和R、G、B信号的相位同步。 （3）. 整机稳定度 监视器在构成闭路监控系统时，通常需要每天24小时，每年365天连续无间断的通电使用（而电视机通常每天仅工作几小时），并且某些监视器的应用环境可能较为恶劣，这就要求监视器的可靠性和稳定性更高。与电视机相比而言，在设计上，监视器的电流、功耗、温度及抗电干扰、电冲击的能力和裕度以及平均无故障使用时间均要远大于电视机，同时监视器还必须使用全屏蔽金属外壳确保电磁兼容和干扰性能；在元器件的选型上，监视器使用的元器件的耐压、电流、温度、湿度等各方面特性都要高于电视机使用的元器件；而在安装、调试尤其是元器件和整机老化的工艺要求上，监视器的要求也更高，电视机制造时整机老化通常是在流水线上常温通电8小时左右，而监视器的整机老化则需要在高温、高湿密闭环境的老化流水线上通电老化24小时