Анализ влияния кинетики фототоков телевизионного мультискана на погрешность измерения координат и размеров световых зон - Шелковников, Юрий Константинович; Осипов, Николай Иванович; Кизнерцев, Станислав Рафаилович; Метелева, Анастасия Алексеевна (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2019)
Рассмотрены особенности формирования координатной характеристики мультискана, определяющие степень ее линейности и связанную с ней ошибку преобразования линейной координаты контролируемого светового потока во временную с учетом кинетики токов резистивных делителей. Описан процесс перераспределения токов внутри мультискана, выполненного на основе двух продольных резистивных делителей и элементарных ячеек трех p-n-переходов. Показано, что в процессе опроса мультискана противофазными пилообразными напряжениями опроса происходит перенаправление фототоков ячеек с одного резистивного делителя на другой, что и вызывает изменение распределения координатно-задающих напряжений вдоль обоих делителей. При этом при проецировании на мультискан световых зон (особенно широких) с большим уровнем освещенности так же, как и в сканисторе, нарушается линейность координатной характеристики. Разработана математическая модель мультискана в виде системы уравнений, связывающих интегральные фототоки и напряжения в элементах его структуры с учетом внешних электрических цепей. Получены выражения и эпюры интегрального и видеосигнального токов мультискана при его включении в режиме «слепое пятно», отображающие расширение выходного видеосигнала и увеличение погрешности координатоуказания световых потоков из-за увеличения сканирующей апертуры. Выполнено моделирование процесса деформации координатно-задающего напряжения в программе Micro-Cap, показавшее максимальное отклонение этого напряжения от линейного около центра фоточувствительной поверхности и уменьшение до нуля к ее концам. Установлено, что эффект перераспределения фототоков, втекающих в резистивные делители (или вытекающих из них при смене полярности диодов ячеек на противоположную) вызывает разнонаправленную погрешность определения координат переднего и заднего фронтов видеосигнала из-за изменения напряжения на делителе. При ограничении освещенности широких световых зон на мультискане до уровня, при котором интегральный фототок не превышает 0,002 тока смещения делителя, погрешности определения координат этих зон не превышают шага структуры мультискана. Для узких световых зон эта погрешность не превышает половины шага дискретной структуры мультискана на всей его длине даже при высоких уровнях освещенности.