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摄像机培训教程

摄像机培训教程 摄像机培训教程 前言 由于摄像机的原理较复杂,又加上车间维修工人流动较快,所以对不良品的维修造成了一定困难,故编写本教程,希望对员工能起到一定的帮助作用,从而能更好的配合生产和研发。

本教程主要讲述了彩色摄像机以及黑白摄像机的方框图、基本工作原理、主要芯片简介以及维修流程及几种不同的摄像机的区别。

第3页 共12页 第一部分 黑白摄像机简介

一、 黑白摄像机方框图

二、 基本工作原理 三、 主要芯片介绍 1、CCD(Charge Coupled Device, 电荷耦合装置): SONY CCD (1)、ICX409AL:1/3” 黑白高解CCD (2)、ICX405AL:1/3” 黑白低解CCD (3)、ICX059AL:1/3” 黑白高解CCD (4)、ICX055AL:1/3” 黑白低解CCD

LG CCD Ai329:1/3” 黑白低解CCD 这两类CCD的原理基本相同,但是LG CCD比SONY CCD的清晰度及成像效果方面要差很多。而同样是SONY CCD,40系列和05系列也有差别,主要体现在成像效果及外围电路方面。其第8脚为视频信号输出引脚。+15V(第9脚)及-7.5V(第12脚)供电。

2、 CXD2463R:时序发生器(或时序控制器)。 产生CCD工作必须的垂直驱动信号(V1~V4)、水平驱动信号(H1~H2)、SUB(Substrate clock副载波时钟)信号、RG(Reset Gate Clock复位门电路时钟)信号。+5V供电。

第4页 共12页 3、 CXD1310AQ:信号放大、信号处理芯片 内含AGC(Auto Gain Control自动增益控制)电路,视频信号处理电路。+5V供电。

4、 BU4066:四路的模拟开关 C1~C4是控制端,I/O1~4(或O/I1~4)是输入输出端。当C1~C4为高电平时,相应的I/O1~4与O/I1~4即为导通状态;相反,当C1~C4为低电平时,相应的I/O1~4与O/I1~4即为截止状态。

第二部分 彩色摄像机简介 一、彩色摄像机方框图

二、基本工作原理

第5页 共12页 三、主要芯片介绍 1、 CCD: SONY CCD ICX409AK:1/3” 彩色高解CCD SHARP CCD RJ2361:1/3” 彩色高解CCD 这两种CCD的原理基本相同,但是SHARP CCD比SONY CCD的清晰度及成像效果方面要相对差一些。其第8脚为视频信号输出引脚。+15V(第9脚)及-7.5V(第12脚)供电。

2、 CXD2480R:时序发生器(或时序控制器)。 产生CCD工作必须的垂直驱动信号(V1~V4)、水平驱动信号(H1~H2)、SUB(Substrate clock副载波时钟)信号、RG(Reset Gate Clock复位门电路时钟)信号。AVDD(模拟电压)为 +5V供电,VDD(数字电压)为+3.3V供电。

3、 CXD2006Q:信号放大芯片 内含高增益的AGC(Auto Gain Control自动增益控制)电路,输出A/D转换器需要的参考电压,内置A/D转换器需要的采样保持电路。+5V供电。

4、 CXD2163BR:信号处理芯片(DSP) 内含8位的A/D和D/A,可选NTSC和PAL制式,可选线速(即高解或低解CCD),可选内同步或外同步功能,与周边芯片的通讯功能,内含AWB(自动白平衡控制)算法,等。AVDD为+5V供电,VDD为+3.3V供电。

5、 MB88347:8通道的D/A转换器 由CXD2136控制,产生6路电压,提供给其他芯片作参考电压。+5V供电。 6、 BR9020:EEPROM 存放着摄像机的软件的参数。+5V供电。

7、 NJM2568:带有75Ω驱动的视频放大芯片。 含有色度信号和亮度信号的低通滤波器和带通滤波器。+5V、+3.3V两路供电。

第三部分 摄像机公用部分电路原理 一、自动光圈电路

第6页 共12页 此部分电路是摄像机所共有的(只是位号有所差异)。此部分电路主要是利用LM358的放大作用,来调整DC驱动的自动光圈镜头的电平。此部分电路最常见的故障是光圈关不死。解决方法的主要思想就是:保证LM358的第3脚电压高于第2脚的电压。为了达到这个目的,可以调整R106、R107从而增加第3脚所分到的电压值。另外,VR101即是用来调整输出电平的。 此电路的参考电压为+5V,信号输入端从CXD2006的第8脚DRVOUT引出(或者CXD1310的第27脚IRIS)。

二、+15V、-7.5V电路

此电路的作用是产生CCD及CXD2480所需要的+15V和-7.5V电压。 首先,取HD(或者PBLK)信号作为驱动信号,HD信号没有带负载的能力,而且电压较低(+3V左右)。经过三极管放大后,到了Q4和Q3的中间,这时的信号就具有了带负载的能力,电压也升到了+10V左右。于是经过电容去耦,双二极管整流,稳压二极管稳压后,就输出了比较稳定的直流电压。 需要说明的是,此时的负电压可以是-7.5V也可以是-8.2V,主要是为了配合不同的CCD。

第7页 共12页 第四部分 黑白摄像机电路原理 一、 电源 黑白摄像机采用的电源为三端稳压块

二、 CCD的区别 1、 40系列和05系列的区别: 主要区别在于40系列的SUB和RG电压是自调整的,而05系列的SUB和RG电压需要手动调整,主要依据CCD背后给出的参数(详见下表)

鉴于上述原因,所以05系列的CCD需要加上以上两部分电路的调整电路。如果SUB或者RG的电压没有调整好,图像可能出现“拖光”或者“玻璃花”的现象。 2、 SONY CCD和LG CCD的区别 LG CCD也需要调整SUB电压,但是它所需要的调整电路不同于05系列。所以,它的调整电路单独分离出来。而且,它的RG电压是不需要调整的。

左图即为其电位器的示意图: 左起第一个和第三个为05系列的电压调节,分别为SUB和RG。中间一个为LG的SUB电压调节的。 05系列在调节的时候,按照CCD背后给出的字符进行调整既可。 LG CCD在调节的时候,要对准灯光,以调到图像没有玻璃花为准。

第8页 共12页 第五部分 彩色摄像机电路原理

一、 电源

彩色摄像机所使用的是开关电源,包括的主要元器件是: 1、 CEM9435开关管(P沟道MOS管) S-输入,G-外部驱动,D-输出

CEM9435 R1224N102H 2、驱动芯片:R1224N102H(以上+12V~+5V) 3、三端稳压器:XC62FP3302(+5V~+3.3V)

二、 同步电路

第9页 共12页 本电路采用的是LC振荡,也可以采用晶振电路。 IC7:LM358,放大器,第2脚采样PCOMP电压,然后与第3脚相比较,由第1脚输出结果,加电压D7、D8的两端。 D7、D8:1T397,变容二极管。原理就是其两端电压变化,导致其电容量变化,从而形成一个负反馈,把频率校正过来。

三、 几种不同的CCD的应用电路的区别 位号 状态

作用 ICX409AK RJ2361

R5 空 0Ω ICX409AK为空脚,不需要连接,所以此位置空开。而

RJ2361要求此位置需连接到地,所以接0Ω电阻短路到地 R6 空 0Ω R7 空 0Ω R10 100K 空 ICX409AK要求RG电压需加上述元器件到+15V D5 1SS355 空

R11 空 0Ω RJ2361要求RG电压要求加1M电阻到地,所以R11接0Ω

电阻短路到地,C13装1M电阻 C13 空 1M

D1 空 1SS355 RJ2361要求SUB加二极管到地

注:以上区别全部依照于两种CCD的典型应用电路。

第六部分 维修流程 一、 检测电源 无论彩色摄像机还是黑白摄像机,首先检测+12V电压是否正常。

其次,彩色摄像机要检查XC62FP3302(IC9),左侧为GND,中间为+5V,右侧为+3.3V。这些电压都正常,说明没有电源短路现象。 黑白摄像机要检查78D05(U3)的电压是否正常,左侧为输入端,电压为+7V左右,右侧为输出端,电压为+5V。(注意,此时U3及旁边的电阻会比较烫,这属于正常现象)

二、 检测CCD的电压及信号 首先检查第9脚的电压是否为+15V,以及第12脚的电压是否为-7.5V。 其次,其他引脚的波形及电压参照下面: 第1、2脚:直流电压:-8.2V,波形如下: 第3、4脚:直流电压:-0.2V,波形如

第10页 共12页 下:

第13脚:RG,直流电压为+12.5V,波形如下: 第15、16脚:H1、H2,直流电压为+2.2V,波形如下:

第11页 共12页 此时,第8脚VOUT的电压大约在+9~10V。 以上所说的电压及波形并不是标准的,因为在CCD照射不同的光亮的地方时,电压或波形会有率为变化。

注:以上波形及电压对于彩色和黑白摄像机同样适用。 三、 (彩色摄像机)当CCD电压及信号全部正确时,可以基本断定CXD2480工作正常。此时可以考虑CXA2006和CXD2163。 首先也要检查芯片的电压是否正常: 1、 CXD2163电压:第1、38、56、66脚为+3.1V左右。 第19、22、57、96脚为+4.9V左右。 2、CXD2480电压:第20、28、35脚为+3.1V左右。 第3、8、9脚为+4.9V左右。 3、 CXA2006电压:第9、20、27脚为+4.9V左右。 4、 MB88347电压:第2脚+0.55V, 第3脚+0.7V, 第4脚+1.3V, 第5脚+2.8V, 第6脚+2.9V, 第7脚+1.2V, 第8、9脚+4.9V。

四、(黑白摄像机)当CCD电压及信号全部正确时,可以基本断定CXD2463工

作正常。此时可以考虑CXA1310。 1、 CXD2463及CXA1310全部是+5V供电。所有的电源输入引脚电压基本都是+4.9V。

第七部分 摄像机区别 CCD的区别前面已经介绍过,现在主要讲枪机和球机的区别。 一、 彩色摄像机

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