Блок цветности

Блок цветности выполняет следующие функции:

а) выделяет из спектра полного сигнала полосу частот, в которой заключены

составляющие сигналов цветности;

б) детектирует сигналы цветности;

в) усиливает полученные в резуль­тате детектирования цветоразностные сигналы

Е'_{R -Y} и Е'_b—Y;

г) формирует третий цветоразностный сигнал Е' _G__Y,

д) корректирует высоко- и низко частот­ные предыскажения сигнала, введенные в кодирующем устройстве.

Структурная схема блока цветности представлена на рисунке 3.48 Для удобства рассмотрения на этом рисунке показан видеоусилитель накала яркости, с которого полный сигнал цветного телевидения поступает в блок цветности. Сам видеоусилитель в состав блока цветности не входит.

Сигнал с видеоусилителя поступает на фильтр, представляющий собой парал­лельный колебательный контур, настроенный на частоту 4,286 МГц. Форма частотной характеристики контура A'_B.Ч.(f), подобрана так, чтобы полностью скорректировать высокочастотные предыскажения, введенные с помощью соответствующего фильтра в кодирующем устройстве. После коррекции высокочастотных предыскажений сигналы цветности должны сохранять только частотную модуляцию, однако практически вследствие неточности коррекции и искажений сигнала в тракте передачи сигналы цветности имеют остаточную ампли­тудную модуляцию. Для устранения остаточной амплитудной модуляции усили­тельный каскад, включенный после фильтра, работает в нелинейном режиме. Перевод усилительного каскада в режим ограничения осуществляется подачей на базу транзистора соответствующего смещения и значительным увеличением сопро­тивления резистора в цепи эмиттера. Следующий каскад усилителя для обеспече­ния низкого выходного сопротивления обычно выполняется по схеме эмиттерного повторителя. Этим достигается значительное ослабление воздействия на блок цветности мешающих высокочастотных сигналов других смежных блоков теле­визора и, кроме того, осуществляется согласование усилителя со входом ультра­звуковой линии задержки.

Рисунок 3.48 - Структурная схема декодирующего устройства цветного

телевизора системы SЕСАМ

С выхода усилителя сигналы цветности поступают на электронный коммутатор и линию задержки. С помощью линии задержки и электронного коммутатора последовательно передаваемые сигналы цветности преобразуются в одновремен­ные сигналы, как это было показано при описании принципов системы SECAM. В качестве линии задержки сигналов цветности не представляется возможным применять известные и используемые в радиоаппаратуре щирокополосные линии задержки с сосредоточенными и распределенными параметрами. Например, спе­циальный кабель задержки РКЗ-401 имеет время задержки 0,7 мкс на 1 м длины. Для получения необходимого времени задержки τ_зад. = 64 мкс нужен кабель длиной 90 м.

По этой причине в цветных телевизорах системы SECAM применяются специальные малогабаритные ультразвуковые линии задержки. Принцип действия ультразвуковой линии задержки заключается в преобразовании

электрических колебаний в механические (ультразвуковые). Такое преобразование осуществля­ется за счет использования известного явления пьезоэффекта. Частотная характеристика ультразвуковой линии задержки представлена на рисунок 3.49 Как видно из рисунка, полоса пропускания линии составляет 1,8 МГц при неравномерности частотной характеристики, не превышающей 3 дБ. Ослабление, которое вносит линия задержки, 19—22 дБ.

Рисунок 3.49 - Амплитудно – частотная характеристика ультрозвуковой

линии задержки

Для компенсации затухания, вносимого линией задержки, в тракт задержан­ного сигнала включается усилитель. Обычно он состоит из двух каскадов. Один из них работает в режиме усилителя-ограничителя, что позволяет устранить паразит­ную амплитудную модуляцию, возникающую в цветовом сигнале из-за неравно­мерности АЧХ линии задержки.

Распределение сигналов Д'_R и Д'_В, имеющихся на входе и выходе ЛЗ, по

со­ответствующим каналам осуществляется с помощью электронного коммутатора

К электронному коммутатору (ЭК) предъявляются следующие требования:

1) паразитная связь между вы­ходами и входами ЭК через закрытые ветви должна

быть минимальной. Уровень паразитных сигналов должен быть ниже уровня

полезного сигнала не менее чем на 35 дБ;

2) неравномерность АЧХ в полосе частот 3—3,5 МГц не должна превы­шать

± 1 дБ;

3) для обеспечения устойчивой работы симметричного триггера, управляющего

работой ЭК, необходимо, чтобы мощность, потребляемая ЭК по цепям

управления, была минимальной.

Для устранения перекрёстных искажений в цветных телевизорах применяется обычно восьмидиодные электронные коммутаторы.

После ЭК сигналы Д'_R и Д'_в поступают на два ограничителя. Амплитудный ограничитель обеспечивает двустороннее ограничение сигналов. При этом устраняются импульсные помехи, попавшие в канал цветности, и пара­зитная амплитудная модуляция. Наибольшее распространение в приемнике цветного телевидения получил последовательный диодный ограничитель.

Роль частотного детектора а приёмнике системы SЕКАМ может выполнять обычный фазовый дискриминатор.

Фазовые дискриминаторы в каналах R—У и В—У различаются частотами настройки резонансных цепей и полярностью включения диодов. Амплитудно-частотные характеристики дискриминаторов для каналов R—У и В—У показаны на рисунке 3.50. Как видно из рисунка, АЧХ в каналах Д'_R и Д'_в проходят через нуль при частотах 4,406 (а) и 4,25 МГц (б) соответственно, имеют линейный участок в диапа­зоне приблизительно 1,5 МГц и являются как бы зеркально отображенными. Та­ким образом, увеличение частоты поднесущей на входе канала

R—У вызывает увеличение напряжения на его выходе, а аналогичное увеличение частоты на вхо­де канала В—У — соответствующее уменьшение напряжения.

По принципиальной схеме частотные дискриминаторы блока цветности прак­тически не отличаются от частотных дискриминаторов в тракте звукового сопрово­ждения, однако в их практическом выполнении и настройке имеется ряд сущест­венных особенностей. Нулевые точки S -образных АЧХ дискриминаторов должны соответствовать частотам с модулированных поднесущих. Уход нулевых точек вследствие прогрева деталей не должен превышать ± 14 кГц. Если эта норма не выполняется, наблюдается окраска черно-белых деталей изображения. Раствор АЧХ, т. е. разнос по частоте ее максимумов, должен быть не менее 1,2 МГц. В про­тивном случае наблюдается размытость переходов вдоль строки на границе двух цветов. Рабочий участок АЧХ должен быть симметричен относительно нулевой точки, и его нелинейность не должна превышать 5% для девиации +280 кГц и 25% для девиации ±460 кГц. В противном случае возникают заметные искаже­ния цветопередачи.

. Рисунок 3.50 - Амплитудно – частотные характеристики

дискриминаторов в каналах цветности

Цветоразностные сигналы, образующиеся на выходах частотных детекторов, имеют характерные выбросы на переходах, вызванные низкочастотными

Предыскажениями введенными на передающем конце. Кроме того, цветовые поднесущие не полностью подавляются дискриминаторами и, проникая в цветоразностные сигналы, вызывают дополнительные искажения. Для подавления цветовых поднесущих на выходах частотных детекторов включаются фильтры-пробки, роль которых обычно выполняют RС- контуры.

После прохождения цепей коррекции низкочастотных предыскажений цвето­разностные сигналы поступают на усилители, обеспечивающие необходимое на­пряжение для модуляции лучей цветного кинескопа.

Напряжения цветоразностных сигналов, подаваемые на модуляторы цветного кинескопа, должны быть приблизительно в два раза больше напряжения яркостного сигнала, подаваемого на катоды. Выполнение цветоразностных усилителей упрощается, поскольку тре­буемая полоса пропускания не превышает 1,5 MГц.

Усилители цветоразностных сигналов выполняются на транзисторах и микросхемах. Принцип усиления обычный как в предварительных усилителях

с высокочастоной коррекцией, транзиторы включенны последовательно. Одновременно в усилителе с помощью матрицы на резисторах и конденсаторах выделяется сигнал Е^'_G-Y. Усиленные цветоразностные сигналы поступают на кинескоп.

Как отмечалось ранее, электронный коммутатор, распределяющий сигналы
цветности по каналам, управляется симметричным триггером (см. рисунок 3.48). Та­ким образом, порядок коммутации сигналов определяется напряжениями,

дейст­вующими на его плечах. При включении телевизора начальное состояние триггера устанавливается случайно. Поэтому вполне возможно, что при поступлении им­пульсов строчной синхронизации на его вход распределение сигналов по цвето­вым каналам произойдет неправильно, т. е. сигнал Д'_R попадет в канал В—Y, а сигнал Д'_В в канал R—Y.

Для распознавания цветности приходящих сигналов необходимо передавать соответствующую информацию. Сигнал опознавания цвета (сигнал цветовой синхронизации) удобно передавать либо во время обратного хода луча по строке, сразу после синхронизирующего импульса, либо во время обратного хода по кад­ру. Теоретически нет необходимости передавать сигналы цветовой синхронизации в течение всего времени телевизионной передачи. Достаточно один раз в начале передачи установить правильную фазу работы электронного коммутатора. Одна­ко следует учитывать возможность сбоя работы триггера

из-за наличия помех. Кроме того, при приеме черно-белой программы необходимо обеспечить закры­вание каналов цветности, для того чтобы исключить попадание помех с блока цветности на экран кинескопа. Для автоматического закрывания и открывания каналов цветности при приеме цветных и черно-белых программ в сигнале не­обходимо также иметь информацию, позволяющую легко отличать сигналы цветной программы от сигнала черно-белой. Поэтому оказывается необходимым регулярно передавать сигналы цветовой синхронизации.

В системе SECAM сигнал цветовой синхронизации передается с частотой полей после окончания задних уравнивающих импульсов, следующих после

импульса кадровой синхронизации. Сигналы опознавания формируются в кодирую­щем устройстве в виде серии из девяти импульсов трапецеидальной формы отри­цательной полярности. Длительность каждого импульса соответствует длитель­ности развертки одной строки изображения. На передающем конце.импульсы цветовой синхронизации замешиваются в оба цветоразностных сигнала. Так как при образовании сигнала Д'_R исходный Е'_R-Y передается в отрицательной по­лярности, в кодирующем устройстве он проходит через фазоинвертор. Вместе с сигналом Е'_R-Y в фазоинверторе меняют полярность импульсы опознавания цвета. Таким образом, в сигнале Д'_В импульсы

опознавания остались отрицатель­ными, а в сигнале Д'_R стали положительными, как это показано на рисунок 3.51, а. Сигнал опознавания вместе с цветоразностными сигналами в кодирующем уст­ройстве подается на частотный модулятор. В результате воздействия сигналов Д'_R и Д'в частота на выходе ЧМ генератора кодирущего устройства изменяется в соответствии с графиком на

рисунок 3.51,б. На этом рисунке показана девиация частоты поднесущей при

передаче импульсов цветовой синхронизации. До прихо­да первого импульса синхронизации из канала Д'_В частота поднесущей равна номинальному значению f_В.о. При поступлении первого импульса цветовой син­хронизации частота начинает плавно уменьшаться, так как сигнал цветовой син­хронизации в канале имеет отрицательную полярность. За время действия импуль­са частота уменьшается на 1,52 МГц и достигает 3,9 МГц. Окончанию первого импульса цветовой синхронизации соответствует конец развертки строки. На час­тотный модулятор поступает сигнал Д'_R. Частота ЧМ скачком устанавливается равной f_Rо — номинальной частоте поднесущей, а затем плавно возрастает на 1,25 МГц. Таким образом, во время передачи импульсов цветовой синхронизации частота на выходе генератора изменяется от 3,9 до 4,756 МГц.

Образовавшийся сигнал цветовой синхронизации имеет вид частотно-

моду­лированных пакетов, прерываемых в интервалы передачи строчных синхронизи­рующих импульсов, как показано на рисунок 3.51,в. Однако, как видно из рисунка, пакеты сигнала цветовой синхронизации модулированы и по амплитуде. Эта амп­литудная модуляция возникает при прохождении частотно-модулированного цветового сигнала через цепь высокочастотных предыскажений в кодирующем устройстве. Это искажение импульсов цветовой синхронизации никак не отража­ется на работе схемы телевизионного приемника, так как сигнал цветовой синхро­низации в том виде, в каком он изображен на рисунок 3.51,в, имеется лишь на выходе видеодетектора. После прохождения цепи коррекции высокочастотных предыска­жений в блоке цветности приемника амплитудная модуляция устраняется.

Стандартом на систему цветного телевидения для передачи сигналов цвето­вой синхронизации отведены строки с 7- й по 15 -ю в нечетных полях и с 320 -й по 328 -ю в четных. В блоке цветности сигналы цветовой синхронизации проходят все стадии об­работки вместе с сигналами Д'_R и Д'в. После электронного коммутатора они поступают на частотные детекторы и детектируются. При правильной фазе рабо­ты электронного коммутатора сигналы Д'_R и Д'_в вместе с сигналами цветовой синхронизации поступают в «свои» каналы. При этом на выходах обоих

дискри­минаторов импульсы опознавания будут положительными. Действительно, в ка­нале R—У при увеличении частоты напряжение на выходе дискриминатора по­ложительно (см. рисунок 3.50,а). При передаче сигнала опознавания Д'_в частота ниже номинальной 4,25 МГц, при этом согласно рисунка 3.50,б напряжение сигнала на вы­ходе частотного дискриминатора сигнала Е^'_В-Y также положительно. На выхо­дах усилителей цветоразностных сигналов импульсы цветовой синхронизации имеют отрицательную полярность, так как усилительные каскады изменяют фазу сигнала на 180°.

При неправильной работе электронного коммутатора сигнал Д'_R поступает на частотный дискриминатор канала В —У. Так как сигнал синхронизации при передаче Д'_R имеет частоту выше 4,25 МГц, на которую, настроен этот дискрими­натор, сигнал на его выходе будет иметь отрицательную полярность, как это сле­дует из рисунка 3.50,б. Аналогично можно показать, что невыходе второго дискрими­натора импульсы цветовой синхронизации будут иметь отрицательную поляр­ность. На выходе усилителей цветоразностных сигналов импульсы цветовой

Рисунок 3.51 - Импульсы цветовой синхронизации и передачи сигнала

цветовой синхронизации

син­хронизации положительным. Таким образом, о правильности работы электронного коммутатора в блоке цветности можно судить по полярности импульсов цветовой синхронизации на выходах каналов R—У и В—У. Если полярность отрицательная, работа коммута­тора происходит в правильной фазе, если положительная — необходима

коррек­ция фазы.

Коррекция фазы работы коммутатора может быть выполнена подачей

спе­циального импульса на симметричный триггер, с помощью которого осуществля­ется дополнительное его срабатывание в интервале между двумя импульсами строчной синхронизации, управляющими его работой.

Формирование корректирующего импульса осуществляется следующим

об­разом. Сигналы цветовой синхронизации вместе с цветоразностными сигналами с выходов соответствующих каналов поступают на суммирующее устройство (см. рисунок 3.48). На выходе сумматора включена интегрирующая цепь, с помощью кото­рой осуществляется выделение из сигналов цветности импульсов цветовой синхро­низации и их интегрирование.

Дата добавления: 2015-09-01