Vidiconul

Vidiconul

Este un tub videocaptor cu tinta fotoconductiva, realizata initial in 1950 dintr-un strat amorf de trisulfura de stibiu, Sb₂S₃. In functie de firma producatoare, aceste tuburi au primit diverse denumiri: staticon, rezistron, endicon, cuanticon etc.

Constructie

Fig. 7.3.a

Intr-un tub de sticla (1), cu diametrul de 1' (2,54mm), lung de 6' (152,4mm), se gasesc elementele unui tun electronic, compus din catod (2), grila de comanda (3), primul anod (4), si al doilea anod (5). Pe peretele frontal de sticla (6) al tubului (1) este depus (in interior) un strat transparent conducator, ce constituie placa de semnal (7), si stratul fotoconductiv (8) din Sb₂S₃, Se sau CdSe. Tinta (8) are o grosime de 3.5mm si o rezistivitate la intuneric de aproximativ 10¹² Wcm. Legatura placii de semnal cu exteriorul se face printr-un contact inelar de platina, sudat in sticla peretelui frontal. Focalizarea si deflexia fascicolului de explorare a tintei sunt realizate de bobinele de deflexie (9), bobina de focalizare (10), si bobinele de aliniere (11); reglajul curentului de fascicul se regleaza din P1.

Dupa principiul de functionare, se deosebesc vidicoane cu explorare cu electroni rapizi (la care s > 1) si vidicoane cu explorare cu electroni lenti (s < 1). Deosebirea constructiva intre aceste tipuri consta in prezenta unui electrod de franare in vidiconul cu electroni lenti. El este realizat sub forma unei grile fine (12), care inchide anodul (5) in imediata apropiere a tintei.

Functionarea: Deoarece vidiconul cu electroni rapizi este rar utilizat, vom descrie principiul formarii semnalului doar la vidiconul cu electroni lenti. Fiecare element de explorare al tintei se comporta ca o capacitate C_e suntata de o rezistenta a carei valoare este functie de iluminarea elementului de imagine respectiv. In cazul tintei neiluminate (cand intervine rezistenta la intuneric R_i), sub actiunea fascicolului, fata explorata a tintei se stabilizeaza la potentialul catodului, o parte din electronii fascicolului analizor ramanand pe tinta pentru a compensa sarcina pierduta de C_e intre doua explorari (prin descarcarea ei pe rezistenta R_i). Astfel, la bornele rezistentei de sarcina R_s se obtine o tensiune constanta in timp (linia 1-2 in figura 3.b). In timpul cursei de intoarcere, cand la electrodul (3) se aplica un impuls de blocare a fascicolului, curentul in circuitul placii de semnal este egal cu zero (liniile 3-4, 5-6 etc.). Daca tinta este iluminata, marimea semnalului variaza de la un element al tintei la altul (linia 4-5, 6-7 etc.). Polaritatea semnalului este negativa.

Caracteristica de transfer a vidiconului este functie de valoarea tensiunii U_p de polarizare a tintei (fig. 4). La iluminari mici (cativa lucsi) intervine fenomenul de inertie care micsoreaza claritatea si rezolutia imaginilor mobile.

Puterea de rezolutie a unui vidicon tipic are valori de 450-600 linii in centrul imaginii si 350-400 linii la periferie. Inertia vidiconului are doua componente:

1) inertia comutationala, care apare in procesul de lectura a reliefului de potential format pe tinta; fasciculul electronic nu poate neutraliza toate sarcinile acumulate pe tinta intr-un ciclu de baleiaj si relieful de potential remanent se suprapune peste relieful format in cadrul urmator, avand ca efect o estompare a salturilor bruste de stralucire ale detaliilor corpurilor in miscare;

2) inertia fenomenului fotoconductiv, care se manifesta prin intarzierea variatiei conductibilitatii tintei in raport cu variatiile de iluminare ale imaginilor proiectate pe tinta.

Caracteristici tehnice: Vidiconul asigura la iesire un raport semnal/zgomot bun (Y=180200), dar I_s este mic (I_s = 0,10,3mA) si rezistenta interna R_i = 46MW (vidiconul se comporta ca un generator de curent). Sensibilitatea spectrala prezinta un maxim la l = 450 nm, avand o sensibilitate cam mica la rosu.

Tinta poate fi distrusa de o sursa luminoasa puternica (ex.: soarele).

Vidiconul necesita minim trei reglaje:

- curentul de fascicul;

- tensiunea tintei U_p;

- curentul din bobina de focalizare.

v          

Pentru restabilirea componentei medii (continue) a semnalului video (componenta 'suprimata' de condensatoarele de cuplaj) se folosesc circuite de fixare (axare) necomandate (cu detector de varf) sau comandate (in TB sau CI). Se prezinta doua circuite de fixare cu detector de varf pentru semnale video cu polaritate pozitiva (fig. 8.6), respectiv negativa (fig. 8.7).

Fixarea la acelasi nivel a varfurilor impulsurilor este posibila numai daca constanta de timp RC >> perioada impulsurilor. Aceste doua scheme au dezavantajul ca nu pot urmari variatii rapide ale componentei continue; ca urmare, unele impulsuri nu reusesc sa deschida dioda si astfel alinierea varfurilor acestor impulsuri nu mai are loc (distorsiuni de neurmarire). De asemenea, nivelul de negru depinde de amplitudinea semnalului video complex.