2015-04-01
2279
Для телевизионного вещания отведено 12 каналов по 8 МГц на метровых волнах (48 – 100 и 170 – 230 МГц) и 21 канал на дециметровых волнах (470 – 638 МГц) (таблица 1.2). Устройства приема и обработки сигналов систем телевизионного вещания предназначены для приема сигналов черно-белого и цветного изображения и звука. В Российской Федерации для передачи телевизионных сигналов используется стандарт SECAM. Особенностью всех систем телевизионного вещания является передача по радиоканалам четырех несущих: яркостного (черно-белого изображения), двух поднесущих цветоформирующих сигналов (сигналов цветности) и несущую звукового сигнала. Сигналы телевизионного вещания в стандарте SECAM для яркостного канала модулируются по амплитуде с частичным подавлением боковой полосы, поднесущие цветоформирующих сигналов и сигнал звука имеют частотную модуляцию (рис. 3.14).
Рис. 3.12 - Амплитудно-частотная характеристика изображения и звука радиопередатчика системы телевизионного вещания стандарта SECAM
Амплитудно-частотная характеристика телевизионного приемника отличается от передаваемого АЧХ спектра сигнала (рис. 3.13) местоположением несущей изображения относительной частоты настройки радиоприемного устройства и уровнем сигнала звука на выходе преселектора. Преселектор приемника настроен на среднюю частоту относительно несущих изображения и звука и определяется выражением
|
|
|
(3.16)
и имеет полосу пропускания 8 МГц с неравномерностью 3 дБ. Уровень подавления звукового сигнала составляет 20…25 дБ.
Рис. 3.13 - Амплитудно-частотная характеристика телевизионного приемника
Сигналы черно-белого изображения и изображения цветности передаются с частотой 25 кадров в секунду с использованием чересстрочной развертки горизонтальных строк (625 строк). Полоса спектра частот сигнала определяется качеством принимаемого черно-белого изображения (яркостного канала) (рис. 3.14) и простирается от F min = 25 Гц (частота кадров) до
,
где k = 4/3 – формат кадра (отношение ширины изображения к его высоте);
n =25 – частота кадров;
Z – требуемая четкость изображения на экране телевизионного приемника.
Рис. 3.14 - Стандартный телевизионный сигнал изображения
Сигнал звукового сопровождения с ЧМ имеет среднюю частоту несущей f ОЗ = f ОИ + 6,5 МГц (где f ОИ – несущая изображения), девиацию 75 кГц и спектр частот модуляции низкочастотного сигнала 50 – 15000 Гц.
Телевизионные приемники строятся по супергетеродинной схеме с общим трактом усиления сигналов изображения и звука (рис. 3.15) и получают наибольшее распространение и с отдельными трактами изображения и звука (рис. 3.16).
Рис. 3.15 - Структурная схема телевизионного приемника с совмещенным трактом изображения и звука
|
|
|
Рис. 3.16 - Структурная схема телевизионного приемника с раздельным трактом изображения и звука
Различие структурных схем заключается в обработке несущей изображения и несущей звука. В первом случае сигнал промежуточной частоты звука 6,5 МГц выделяется за счет биения сигналов несущей изображения (38 МГц) и звука (31,5 МГц) на выходе видеодетектора (ВД). Во втором случае сигналы промежуточных частот изображения и звука, выделенные на выходе смесителя, обрабатываются в раздельных трактах промежуточных частот.
Селектор каналов телевизионного приемного устройства имеет в своем составе входную цепь (ВЦ), усилитель радиочастоты (УРЧ), СМ – смеситель; Г – гетеродин (рис. 3.17).
Усилитель радиочастоты имеет один-два каскада с малыми коэффициентами шума N и большими коэффициентами передачи по мощности К Р для повышения чувствительности. При переключении каналов механическим способом обычно меняются индуктивности контуров ВЦ, УРЧ и гетеродина (Г) с помощью барабанного переключателя телевизионного каналов (ПТК). При переключении электронным коммутатором используют способ разбития частот принимаемого сигнала на поддиапазоны с последующей подстройкой варикапами.
Рис. 3.17 - Структурная схема селектора каналов телевизионного приемника
Амплитудно-частотная характеристика смесителя селектора каналов имеет форму, представленную на рис. 3.13, и настроена на промежуточную частоту тракта изображения 38 МГц и промежуточную частоту тракта звука 31.5 МГц. Преобразователь частоты селектора каналов выполняется по схеме с отдельным смесителем и гетеродином на транзисторах. Частота гетеродина вырабатывается выше частоты принимаемого сигнала для уменьшения комбинационных помех и предотвращения инверсии взаимного расположения спектров сигнала изображения и звука. Для обеспечения подстройки частоты гетеродина в небольших пределах вводится конденсатор переменной емкости (при механической подстройке) или варикап (при электронной подстройке).
Полная структурная схема черно-белого изображения, представленная на рис. 3.18, построена по принципу совмещенного тракта изображения и звука. Выделение из полного телевизионного сигнала напряжение изображения и звука производится на выходе детектора. Видеосигнал, полученный на выходе детектора (Д) путем биений несущей изображений и звука со средней частотой 6,5 МГц подается на усилитель промежуточной частоты звука (УПЧЗ), частотный детектор (ЧД), УНЧ и громкоговоритель. Напряжение сигнала изображения, прошедшего через фильтр подавления промежуточной частоты, также подается на видеоусилитель (ВУ) и используется для управления электронно-лучевой трубки. Гасящие и синхронизирующие импульсы выделяются селектором синхросигналов (СС) и с помощью управления генератором строчных (ГСР) и кадровой (ГКР) управляют разверткой луча кинескопа и гасят луч во время обратного хода развертки.
Отличительной особенностью структурной схемы телевизионного приемника цветного изображения является наличие блока цветности, предназначенного для выделения цветоразностных сигналов (рис. 3.19) и специальной электронно-лучевой трубки воспроизведения цветного изображения. Все блоки, входящие в структурную схему приемника черно-белого изображения телевидения, используются и в приемнике цветного телевидения. Для формирования промежуточной частоты звукового канала 6,5 МГц сигнал с выхода УПЧИ подается на детектор разностной частоты (ДРЧ) и далее тракт усилителя промежуточной частоты звука.
Рис. 3.18 - Структурная схема телевизионного приемника черно-белого изображения:
СК – селектор каналов; УПЧИ – усилитель промежуточной частоты изображения; Д – детектор; ВУ – видеоусилитель сигнала изображения; УПЧЗ – усилитель промежуточной частоты звука; ЧД – частотный дискриминатор звука; УНЧ – усилитель низкой частоты; АРУ – блок автоматической регулировки усиления; СС – селектор синхроимпульсов; ФД – фазовый детектор; ГСР – генератор строчной развертки; УСР – усилитель строчной развертки; ВВ – высоковольтный выпрямитель; ГКР – генератор кадровой развертки; УКР – усилитель кадровой развертки; ОС – отклоняющая система; К – кинескоп
|
|
|
Для формирования сигнала яркости E/Y с выхода УПЧИ подается на детектор через режекторный фильтр (РФ), подавляющий промежуточную частоту звука 31,5 МГц, на вход видеоусилителя (ВУ), затем на линию задержки (0,7 мкс) для совмещения во времени сигнала яркости и цветоразностных сигналов и кинескоп цветного изображения. Для формирования цветовых сигналов также с выхода видеодетектора подается на блок цветности.
Рис. 3.19 - Структурная схема телевизионного приемника цветного изображения:
ЛЗ – линия задержки; РК – режекторный контур; СВН – стабилизатор высокого напряжения; КГИ – корректор геометрических искажений
Выделение из полного сигнала цветного телевидения сигнала цветности и его преобразование в три цветоразностных сигнала происходит в блоке цветности (рис. 3.20). Входная часть блока цветности состоит из полосового фильтра (ПФ) и усилителя сигналов цветности с коррекцией вносимых предыскажений, производимых при передаче, и усилителя – ограничителя (О). Для преобразования поочередно передаваемых цветоразностных сигналов в одновременные, в декодере имеется ультразвуковая линия задержки (УЛЗ) и электронный коммутатор (ЭК), управляемого триггером (Т). Сигналы цветности после электронного коммутатора поступают на усилители – ограничители и соответствующие частотные детекторы. После частотных детекторов сигналы красного и синего цветов поступают на усилители. Сигнал зеленого цвета получают путем матрицирования сигналов красного и синего цветов в блоке матрицы (М) с последующей подачей на соответствующий усилитель. Соотношениями уровней напряжений на выходах усилителей цветовыделенных сигналов достигают необходимого динамического баланса белого цвета. Соотношениями уровней напряжений на выходе усилителей и яркостного сигнала добиваются необходимой цветовой насыщенности цвета. Работа блока цветности координируется схемой цветовой синхронизации по строкам и кадрам. При приеме черно-белой передачи схема цветовой синхронизации отключает блок цветности.
|
|
|
Рис. 3.20 - Структурная схема устройства выделения цветоразностных сигналов (блок цветности) телевизионного приемника цветного изображения:
ПФ – полосовой фильтр; УЦ – усилитель цветности; О – ограничитель амплитуды; ультразвуковая линия задержки; ЭК – электронный коммутатор; Т – триггер; М – матричная схема; У – усилитель цветоразностных сигналов; СЦ – синхронизатор цветности
Дополнительными устройствами, не входящими в структурную схему телевизионного приемника цветного изображения, являются блоки статического и динамического сведения лучей электроннолучевой трубки (кинескопа), служащие для совмещения трех цветных изображений. Также имеются стабилизатор высоковольтного источника питания анодного напряжения кинескопа и устройства автоматического размагничивания кинескопа при включении телевизора.
