Структурная схема цветного телевизора

 

Приведём описание структурной схемы современного цветного телевизора (рис.15.4.). Несмотря на то, что схема на рис.15.4. более подробная, чем схема рис.15.3, на ней можно выделить все те основные устройства, которые есть на рис.15.3.

Рассмотрим работу устройств, представленных на рис.15.4, по цепям прохождения сигналов.

Сигнал телевизионной станции, поступающий на вход селектора каналов, выделяется, усиливается и преобразуется в сигнал ПЧ. Напряжение настройки и поддиапазон задаются блоком управления. Вели­чина усиления определяется цепью АРУ.

Сигнал ПЧ выделяется фильтром ПЧ и усили­вается каналом УПЧИ. В некоторых телеприемниках канал звука строят по т. н. квазипараллельной схеме. При квазипараллельной работе канала ПЧИ и канала ПЧЗ сигнал ПЧ попадает в канал звукового сопровождения до фильтра ПЧ (ФСС). Это позво­ляет лучше подавить ПЧЗ-1, не пропустив ее на УПЧИ, и снизить помехи в канале изображения от сигнала звуковой частоты (ЗЧ), а в канале ЗЧ уменьшить помехи от проникновения ВЧ составляющих видеосигнала.

С выхода УПЧИ сигнал ПЧ попадает на видео­детектор ВД и схему АРУ. Чаще всего эти две схемы строятся по принципу синхронного детектора и имеют раздельные опорные контуры, настроенные на частоту ПЧ (38 MHz или 38,9 MHz). Иногда эти схемы имеют общий опорный контур.

Детектор АПЧГ — частотный, на его выходе имеется напряжение рассогласования, пропорци­ональное отклонению частоты ПЧ от номиналь­ного значения. Оно суммируется с напряжением настройки в такой полярности, чтобы изменение частоты гетеродина уменьшало сигнал рассогла­сования.

Видеодетектор — амплитудный, "снимает" огиба­ющую сигнала ПЧИ (полный цветной видеосиг­нал), с выхода которого ПЦВС поступает на ком­мутатор AV/TV ("внешнее/внутреннее видео").

Схема ключевой АРУ производит измерение размаха видеосигнала (во время площадки гашения строчных импульсов, т.к. сам видеосигнал постоянно изменяется во времени). При увеличении сигнала схема АРУ вначале уменьшает усиление УПЧИ, и лишь если этого уменьшения недостаточно — уменьшает усиление УВЧ селектора каналов. Порог срабатывания АРУ УВЧ обычно регулируется. АРУ УПЧИ чаще всего регулировки не имеет.

Канал ПЧЗ имеет входной фильтр, усилитель ПЧЗ, частотный (или амплитудный для стандарта L) детектор (при многостандартной схеме детектор ПЧЗ может иметь несколько опорных контуров) и предварительный усилитель ЗЧ.

С нерегулируемого выхода усилителя ЗЧ сигнал звукового сопровождения попадает на линейный выход (разъем, расположенный чаще всего на задней стенке телевизора).

С регулируемого выхода (регулировка громкости в настоящее время осуществляется напряжением управления, которое формируется блоком управ­ления) сигнал ЗЧ поступает на коммутатор AV/TV, который служит для переключения выходных ус­тройств телевизора — видеоканала и УЗЧ — в режим вопроизведения собственного видеосигнала и сигнала звукового сопровождения или в режим воспроизведения сигналов от внешнего источника (видеомагнитофона, телетюнера и др.).

 

 

 

Сигнал ЗЧ поступает в канал УЗЧУНЧ и далее на громкоговоритель.

ПЦВС поступает в видеоканал и на устройство синхронизации разверток. При наличии декодера телетекста ПЦВС поступает также и на его вход для выделения и декодирования сигнала телетекстовой информации.

В видеоканале сигнал разделяется на сигнал яркости и сигнал цветности, которые обраба­тываются раздельно, в соответствующих каналах. В яркостном канале имеются режекторные фильтры, вырезающие поднесущие цвета (см. рис. 15.4), а в канале цветности — полосовые, пропускающие только модулированные ЦPC и осуществляющие (в зависимости от системы ЦТ) коррекцию ВЧ предыскажений, вносимых в телесигнал на теле­центре. Частота настройки фильтров переключается в зависимости от системы ЦТ (PAL, SECAM, NTSC). Напряжение переключения на коммутатор фильтров может подаваться с блока управления или с мультисистемного декодера цветности, который автоматически определяет систему ЦТ по сигналам цветовой синхронизации.

Декодер цветности обрабатывает кодированные ЦРС для получения одновременной информации о красном и синем цветоразностных сигналах. Схемы и типы декодирующих устройств и системы ЦТ, которые они способны обрабатывать, могут быть различными, но конечным итогом работы декодера являются "низко­частотные" (спектр ЦРС в пределах О... 1,5 MHz) сигналы E'(R-Y) и E'(B-Y). Так как эти сигналы содержат информацию об R-сигнале, В-сигнале и Y-сигнале, и учитывая, что соотношение всех трех цветовых сигналов известно (Y = 0,3R + 0.59G + 0,11В), с помощью несложного преобразования на резистивной матрице - матрицирования — получают зеленый ЦРС E'(G-Y).

Для получения полных цветных сигналов каждый полученный ЦРС суммируют на своей матрице с яркостным сигналом. Так как канал цветности более узкополосный, чем канал яркости, временная задержка ЦРС в канале больше, чем у яркостного сигнала. Это могло бы привести к несовпадению границ черно-белого изображения и сигналов цвет­ности во времени (т.е. сдвигу цвета вправо по длине строки по отношению к основному изображению). Поэтому яркостной сигнал пропускают через линию задержки сигнала яркости (ЛЗЯ).

Сформированные сигналы R,G,B поступают на коммутатор, который обеспечивает при необходи­мости (по сигналу U комм.) подачу на выходные видеоусилители внешних R, G, В или сигналов индикации на экране (OSD). Туда же могут пода­ваться и RGB-сигналы телетекста или сигналы "врезки" от модуля "КАДР В КАДРЕ".

Выходные видеоусилители обеспечивают требуе­мый размах сигналов R, G, В на катодах кинескопа, а также требуемую величину постоянной состав­ляющей. Постоянная составляющая определяет уровень общей яркости экрана. Так как имеется три пушки, то при отсутствии изменя­ющегося видеосигнала, но при наличии сигналов запуска разверток, уровень постоянных состав­ляющих на катодах определяет баланс токов лучей (цветовой оттенок черно-белого изображения на экране). Понятно, что в случае отсутствия цветового сигнала экран не должен подкрашиваться каким-либо цветом. То есть должен обеспечиваться, как принято говорить, баланс "белого".

Баланс "белого" должен соблюдаться как на начальном участке характеристики кинескопа (т. е. в момент отпирания, когда экран только начинает светиться - т. н. баланс "белого" в "темном"), так и при большом сигнале (т. н. динамический баланс "белого").

В ранних моделях телевизоров эти два вида баланса устанавливались в процессе регулировки вручную. В современных телевизорах обычно баланс "белого" в "темном" осуществляется автоматически (схема АББ).

Для этого во время гасящего кадрового импуль­са вводятся специальные измерительные импульсы, по которым производится измерение темнового тока каждой из трех пушек. В цепи катодов вводят датчики тока, и измерительные транзисторы обеспечивают передачу импульсов темнового тока в схему сравне­ния, которая управляет уровнем привязки "чер­ного", т.е. пороговым напряжением отпирания кинескопа.

Динамический баланс "белого" производится путем регулировки видеосигнала на входах видео­усилителей вручную.

Описание каналов синхронизации и разверток мы не станем приводить, так как оно достаточно подробно изложено в разделе [4]. Остановимся только на работе канала коррекции растра и сигна­лах обратных связей.

В канале кадровой развертки, который на данной схеме является выходным усилителем КР, кроме основного выходного пилообразного тока кадровых катушек, обязательно имеется сигнал обратной связи по току Iос.к Для формирования этого сигна­ла в цепь кадровых катушек устанавливается датчик тока (обычно резистор с сопротивлением 1...2 W), и пилообразное напряжение с датчика подается на формирователь кадровых запускающих импульсов. Кроме того, в канале кадровой развертки создается импульс гашения по кадру, совпадающий по време­ни с обратным ходом лучей по кадру. Он необходим для работы схемы цветовой синхронизации, а также для более надежного запирания кинескопа на время ОХ по кадру (независимо от наличия и уровня площадки гашения по кадру в ПЦВС) и для неко­торых других целей.

В канале строчной развертки, кроме выходного пилообразного тока строчных отклоняющих кату­шек и напряжений питания кинескопа и выходных видеоусилителей, формируются строчные импульсы обратного хода, а также сигналы коррекции гео­метрических размеров растра и ограничения тока лучей (ОТЛ).

Строчные импульсы ОХ СИОХ необходимы для работы схемы АПЧФ, которая подстраивает фазу запуска­ющих импульсов в соответствии с фазой СИОХ, а также для работы формирователя стробирующих импульсов в последних моделях или импульсов гашения, а также обеспечения работы схемы цветовой синхронизации и ключевой АРУ в более ранних моделях.

Сигналы коррекции растра и ОТЛ формируются датчиком тока лучей кинескопа, на котором обра­зуется пропорциональное этому току напряжение. В качестве датчика тока используется конденсатор или резистор, включенный в цепь общего провода умножителя напряжения. Так как при изменении яркости изображения меняется ток лучей, а значит и анодное напряжение, размер растра также про­порционально изменяется (уменьшение ускоря­ющего напряжения при увеличении яркости ведет к увеличению размеров изображения, поэтому, кста­ти, регулировку размеров изображения лучше де­лать при малой яркости). Полученный сигнал коррекции растра подается в качестве обратной связи на формирователь кадровых импульсов (для коррекции размера по вертикали) и схему кор­рекции растра по горизонтали (она служит также и для коррекции "подушкообразных" искажений по горизонтали). На этом моменте хотелось бы оста­новиться особо.

Рис. 15.5 Формирование токов коррекции

В первых моделях цветных кинескопов конструк­ция не обеспечивала равномерность перемещения луча по экрану, поэтому отклоняющие токи кор­ректировались по горизонтали и вертикали путем взаимной модуляции токов строчного отклонения токами кадрового отклонения, и наоборот. Для этого служил специальный трансформатор, так называемый трансдуктор. С усовершенствованием технологии стало возможным выпускать кинескопы, в которых прогибы горизонтальных линий стали

устраняться специальной конфигурацией полей вертикального отклонения. По горизонтали же искажения растра корректировались схемой коррек­ции, которая управляла выходным каскадом строч­ной развертки (диодным модулятором). Форма строчных импульсов, подвергнутых коррекции, приведена на рис. 15.5.

В настоящее время появились кинескопы, не требующие коррекции геометрии ни по вертикали, ни по горизонтали.

Сигнал ОТЛ подается в видеоканал для подзапирания пушек кинескопа при увеличении суммарного тока лучей более 0,9...1,0 mA. Неправильно выстав­ленный порог срабатывания схемы ОТЛ часто приводит к неисправностям в канале разверток и быстрому износу кинескопа (срок службы может сокращаться до 1-2 лет).

Рассмотрим работу блока управления и основные фор­мируемые им сигналы.

Напряжение блокировки радиоканала выра­батывается при переключениях с канала на канал для устранения ложных захватов станций схемой АПЧГ и щелчков (шумов) в громкоговорителе. В некоторых устройствах эта команда используется для устранения шумов радиоканала при работе с внешним видеосигналом (AV) или R,G,B.

Напряжение коммутации стандартов обеспе­чивает переключение частотно-зависимых цепей УПЧИ и УПЧЗ на соответствующий стандарт по команде блока управления. Следует отметить, что не каждый блок управления многостандартного телевизора имеет такую функцию (иногда эти цепи выполняются некоммутируемыми).

Напряжение коммутации AV/TV переключает входы видеоканала и УЗЧ в режим воспроизведения собственного или внешнего видеосигнала, посту­пающего через разъем.

Напряжение коммутации систем позволяет при­нудительно включить те или иные частотно-зави­симые элементы (см. рис. 15.4), обеспечивающие прохождение и декодирование сигналов ЦТВ (SECAM, PAL, NTSC 4,43, NTSC 3,58), если обра­ботка таковых предусмотрена в данном телевизоре. Зачастую система определяется автоматически, и подобная команда отсутствует.

Напряжение коммутации R,G,B переключает видеопроцессор из режима "собственные RGB" в режим "внешние RGB". Поскольку коммутатор достаточно высокочастотный, появляется возмож­ность "врезать" в воспроизводимое на экране изо­бражение дополнительную информацию (индикацию на экране команд управления и состояния теле­визора OSD, шрифт телетекста, кадр меньшего размера с изображением, воспроизводимым от другого источника видеосигнала и т.п.). Для обеспе­чения синхронизации этих дополнительных функ­ций, на блок управления поступают кадровые и строчные сигналы синхронизации, а с блока управ­ления — соответствующие команды управления по I2C-шине на дополнительные устройства.

Блок телетекста служит для выделения из ПЦВС сигнала информации телетекста, который пере­дается некоторыми телестанциями дополнительно с основной аудиовизуальной информацией. Сигнал телетекста представляет собой цифровой сигнал, который в уплотненном виде содержит буквенную или растровую информацию и передается на задней площадке кадрового гасящего импульса. Декодер телетекста в состоянии выделить эти сигналы и по команде управления декодировать их (более подроб­ные сведения см. в главе 7). На выходе декодера формируется RGB-сигнал, который поступает на вход RGB видеоканала. Для переключения RGB-коммутатора декодер телетекста создает бланки-рующие импульсы.

Блок "КАДР В КАДРЕ" по команде блока управ­ления осуществляет обработку одного из. видео­сигналов — от собственного или от внешнего источ­ника — и формирует сигнал врезаемого изображения. Для этого он разделяет сигналы яркости и цвет­ности, декодирует ЦРС для получения сигналов E'(R-Y) и E'(B-Y), прореживает выборки всех этих сигналов для сокращения объема информации и формирует из прореженных сигналов RGB-сигналы, которые могут быть "врезаны" в желаемую область экрана. Для синхронизации с основным изобра­жением и определения момента, в который пода­ются бланкирующие импульсы и информация сиг­налов врезки, декодер использует сигналы синхро­низации, формируемые блоком разверток и схемой синхронизации.

 

Контрольные вопросы

1. Почему в видеопередатчиках используется АМ, а в передатчиках

звука – ЧМ?

2. Что такое полярность модуляции радиосигнала изображения?

3. Какой диапазон частот используется для ТВ вещания?

4. Зоны обслуживания ТВ вещанием?

5. Чему равны промежуточные частоты изображения и звука?

6. Как работает АРУ в телевизоре?