真空摄像管课件.pptVIP

有移象区的摄象管称为光电发射式摄象管，它的光电变换部分和光信息存储部分由两部分来完成，彼此分离，总称为移象区。没有移象区的摄象管称为光电导式摄象管或视象管，它的两部分功能全由一个靶来完成。电子枪部分二者基本相同。 光电发射式摄象管历史最早，信号质量也最高，但体积大，结构复杂，调整麻烦，所以目前除特殊场合（微光摄象领域）外一般用得较少。 光电导式摄象管体积小，结构简单，信号质量有的也接近于前者，所以电视领域中用得较为普遍。 光电变换部分 作用：将光学图像变成电子图像 组成：由光敏元件组成 常用材料：光电发射体和光电导体 1、光电变换与存贮部分 视象管核心部件：光电导靶是将信号板与光电导体做在一起。在靶上施加固定直流电压，形成电场。 作用是取走信号 作用：产生光电导效应， 起光电变换的功能， 又是电荷积累器 电荷存贮也称电荷积累 积累元件 既可是光电变换体本身，即光电变换部分和存贮部分是为一体的 也可用单独存贮元件，使光电变换和存贮部分分开 光电变换所得到的瞬时信号很弱，故一般要采用积累元件。 光电变换与存贮部分 电荷存储部分 信号板 电子束 光子 光电 导体 既是光电变换器，又是电荷积累器 积累过程 光照产生的正电荷向靶的右表面转移，建立电位图像。建立电位图像的过程就是电荷的积累过程。当来自右端电子枪的电子束不扫描靶面时，该电位图像（电荷积累的结果）将累积起来。 作用：从靶面将积累的信号取走。 2、信号阅读部分 发射系统（电子枪） 聚焦偏转系统 组成： 偏转线圈 聚焦线圈 光电导靶 电子枪 场网 聚焦偏转系统 概括地说，摄像管的工作原理：先将输入的光学图像转换成电荷图像，然后通过电荷的积累和存储构成电位图像，最后通过电子束扫描把电位图像读出，形成视频信号输出。 视频信号 的形成 等效电路 视象管的基本结构包括两大部分： 光电导靶和电子枪。 三、光电导摄象管(视像管） 光学图像的光电转换和信号电荷的积累、存储 光电靶由光窗、信号极和靶组成，靶面的光敏层可进行光电转换。 电子枪部分包括灯丝、热阴极、控制栅极、各加速电极和聚焦电极、靶网电极和管外的聚焦线圈、偏转线圈、校正线圈等，它的作用是产生热电子，并使它聚焦成很细的电子射线，按着一定的轨迹扫描靶面。 视频信号 靶 网电极 聚焦线圈 偏转线圈 校正线圈 聚焦极2 聚焦极1 阴极 控制栅极 加速极 RL VT 摄象管窗口玻璃内表面涂有一层很薄的既可透光也可导电的SnO2膜，在它上面接有引线可同负载相连，称为信号板。挨着信号板的是一块N型硅片，硅片表面生成一层SiO2绝缘层，利用光刻技术在SiO2上光刻成几十万个小孔，再通过 掺杂使每个小孔都 变成P-Si。最后在 SiO2和P型岛表面蒸 涂一层电阻率适当的 材料，即成为硅靶。 1．硅靶摄象管 ??? 电路连接：信号板通过引线、负载电阻与靶电源的正极相连。电子枪的热阴极接地，扫描电子束即具有地的电位。当电子束扫描到每个P型岛时，P型岛的PN结即被反偏置，结电容被充电到靶电源电压。 硅靶的光电变换 视频信号 电阻海 P型岛 SiO2 P P P n R2 N+ 工作时，在N+层加5～15伏电压，当有光学图像输入时，N型硅吸收光子产生电子空穴对，它们在电场的作用下作漂移运动，空穴通过PN结移到P型岛，此动作在一帧的周期内连续进行，从而提高了P型岛的电位，其电位的升高的数值正比于该点的曝光量。因此，靶面的P型岛上形成了积累的电荷图像。这时通过电子束的扫描，即可得到视频信号。 PbO靶结构 2．氧化铅靶视象管 PbO管是目前广播电视和彩色电视中用得较多的一种摄象管。 窗口玻璃内壁是一层透明导电膜作为信号板，接着就是PbO靶，靶的成象面一边为N-PbO，扫描面一边为P-PbO，两者之间夹着一层（相对）很厚的本征氧化铅I-PbO，因而具有PIN结构。 工作时，信号板通过负载和靶电源的正极相接，电子枪的热阴极接地，当扫描电子束扫描靶面时，相当于对PIN进行反偏置。靶电源电压约40V左右。 四、摄像管的主要参数 1、 光电转换特性（γ特性） 定义：输出信号与产生该信号的光敏面 上的入射照度之间的关系。 四、摄像管的主要参数 2、 光谱响应特性 四、摄像管的主要参数 3、 时间响应特性（惰性） 器件产生惰性的原因：一种是光电导特性；另一种是电容性特性。 4、 输出信噪比（暗电流和噪声） 5、 动态范围 摄像管的动态范围取决于暗电流和其饱和电流。暗电流引起的噪声决定了最低输入强度，饱和电流决定了最高入射强度。 第四章 光电成像器件 光电成像器件是指能够输出图像信息的一类器件，图像是由空间变化的光强信息所组成