Принцип накопления зарядов

Главный недостаток диссектора – низкая чувствительность – обусловлен тем, что диссектор является прибором мгновенного действия, у которого в формировании сигнала участвует фототок одного элемента изображения, коммутируемого в данный момент времени. Фототоки с остальных элементов бомбардируют анод, не участвуя в создании видеосигнала. Такой расточительный режим работы фотоэлектрического преобразователя (ФЭП) ликвидирован в приборах с накоплением зарядов. Эквивалентная схема такого прибора изображена на рисунке 4.3. Согласно схеме, каждый элемент накопительной мишени состоит из фотоэлемента и накопительного элементарного конденсатора С _Э. В течение времени кадра Т _К каждый из конденсаторов заряжается элементарным фототоком i ₀, величина которого пропорциональна освещенности соответствующего элемента. Ввиду большого внутреннего сопротивления R _i фотоэлемента соблюдается условие

С _Э (R _i +R _н)> > T _К, (4.15)

при котором ток заряда можно считать постоянным и равным i ₀. При этом величина накопленного заряда

q=i ₀ T _К. (4.16)

В процессе телевизионной развертки каждый из накопительных конденсаторов С _Э разряжается через R _н, для чего он с помощью коммутатора K подключается параллельно R _н на время длительности элемента τ _Э.

Рисунок 4.3 – Принцип накопления зарядов

Для полного разряда конденсатора С _Э необходимо выполнение условия

С _Э R _н < < τ _Э, (4.17)

тогда ток сигнала i _c можно вычислить по формуле

i _c = q/ τ _Э, (4.18)

т.е. как среднее за время элемента. С учетом (4.16) получаем:

(4.19)

где N – число элементов разложения. При этом выигрыш в отношении сигнал/шум достигает величины

. (4.20)

Например, для вещательного стандарта России переход к системе с накоплением зарядов приводит к увеличению тока сигнала i _c в 440833 раза (см. таблицу 1.3) и отношения сигнал/шум в 664 раза.