Что такое видеоусилитель и как он работает
Видеоусилитель — это специальное электронное устройство, основная задача которого заключается в увеличении мощности видеосигнала. Принцип его действия основан на преобразовании энергии от источника питания в энергию самого сигнала на требуемой частоте. Это преобразование осуществляется с помощью активного прибора (например, транзистора), физические свойства которого и определяют эффективность всего процесса. Таким образом, усилитель не создает сигнал «из ничего», а повышает его мощность, используя внешний источник энергии.
История и ключевые особенности
Видеоусилители предназначены для работы с видеоимпульсами — сигналами, которые не содержат высокочастотного заполнения. Исторически одним из первых, кто применил подобные устройства, был изобретатель Джон Лоуги Байрд. Начиная с 1924 года, он работал над технологией передачи черно-белого изображения на расстояние и добился успеха именно после усовершенствования фотоэлемента своей камеры и внедрения видеоусилителя.
Как и большинство сложных усилителей, видеоусилители строятся по многокаскадной схеме, поскольку один каскад редко может обеспечить необходимое усиление и требуемые характеристики. Типичная структура включает в себя несколько специализированных каскадов: предварительного усиления, входной, предоконечный и выходной. Каждый из них выполняет свою конкретную функцию в общей цепи обработки сигнала.
Функции и защитные возможности
Основная функция видеоусилителя — увеличение уровня входного видеосигнала с последующей его корректной обработкой на средних и низких частотах. Помимо этого, современные устройства обеспечивают защиту от ряда нештатных ситуаций: перегрузки по входу или выходу, короткого замыкания в нагрузке, а также от случайной смены полярности питающего напряжения, что повышает надежность всей системы.
Типовые модели и конструктивное исполнение
Среди распространенных моделей можно отметить SVP-01-DA, SVP-01-Rack, SI-138, ВИДУС-12, LTC 5231, LTC 5234. Производители часто выпускают их в виде компактных распределителей сигнала, которые могут быть выполнены как в виде отдельного блока, так и в форм-факторе модуля для крепления на стену или установки в стандартную аппаратную стойку (рэковый вариант).
Видеоусилитель является одним из ключевых компонентов видеокамеры наряду с генератором разверток, объективом и передающей трубкой. Он играет критически важную роль в формировании качественного видеосигнала.
Специализированные и изолирующие усилители
Для работы в условиях сложных электромагнитных помех, характерных для промышленных предприятий, предназначены изолирующие видеоусилители. Такие устройства, как правило, многоканальные (например, на 4 входа), и их основная задача — передача видеоизображения в системах наблюдения при наличии разности потенциалов между точками заземления передающего и приемного оборудования. Эта разность потенциалов часто вызывает сильные фоновые помехи (сетевой фон), которые изолирующий усилитель успешно подавляет.
Практическое применение и установка
Видеоусилитель обычно устанавливают на противоположном от камеры конце длинного кабеля или помещают в термобокс рядом с самой камерой. Такое размещение позволяет минимизировать собственные шумы усилителя и повысить точность и стабильность принимаемого сигнала. Усиленный и обработанный сигнал затем подается на входы низкой частоты различных устройств отображения и записи: видеомагнитофонов, телевизоров, мониторов или видеопередатчиков.
Роль в процессе видеомонтажа и копирования
Видеоусилитель незаменим при перезаписи видеоматериала с одного носителя на другой (например, с кассеты на кассету). Композитный видеосигнал, передаваемый по кабелю, содержит информацию о цвете, кадровых синхроимпульсах и гасящих импульсах. При копировании без промежуточного усиления и регенерации сигналов происходит неизбежное ухудшение качества: цвета становятся блеклыми, нарушается синхронизация, общая четкость падает. Видеоусилитель решает эту проблему, формируя новые, «чистые» сигналы цветности и синхронизации, что позволяет сохранить исходное качество изображения даже после многократного копирования.