Основы электронной техники (стр. 19 )

Рис. 18.1. Строки развертки.

Чересстрочная развертка кадров

Хотя частота смены кадров 25 кадр/с и обеспечивает эффект непрерыв­ности движения, все равно создается впечатление, что изображение мель­кает. От этого можно избавиться, увеличив частоту кадров до 50 кадр/с, но тогда придется вдвое расширить полосу передачи. В конце концов, решение было найдено в виде чересстрочной развертки: сначала передаются все нечетные строки, а затем все четные. Каждая половина кадра называется полем или полукадром. Полукадры передаются попеременно с частотой 50 Гц, что глаз воспринимает практически так же, как смену полных кадров с частотой 50 Гц, и мелькание при этом отсутствует.

Видеосигнал

Видеосигнал представляет собой непрерывную последовательность сиг­налов, несущих информацию об изображении по мере его построчного сканирования. Начало каждой строки и каждого полукадра отмечается синхронизирующими импульсами (синхроимпульсами). Синхроимпульсы делятся на синхроимпульсы строк и синхроимпульсы кадров. Синхроим­пульсы строк отмечают начало каждой строки (рис. 18.2), а синхроим­пульсы кадров – начало каждого полукадра. Синхроимпульсы кадров повторяются с частотой следования полукадров, т. е. 50 раз в секунду. Синхроимпульсы строк повторяются гораздо чаще. Так, при разбиении кадра на 625 строк развертки они вырабатываются 625 раз в течение ка­ждого полного кадра изображения. Следовательно, за одну секунду тре­буется выработать 625 · 25 = 15 625 импульсов, т. е. частота их следования составляет 15625 Гц (15,625 кГц).

Как видно из рис. 18.2, синхроимпульсы располагаются ниже уровня черного цвета. При обратном ходе по строке электронный луч гасится, чтобы на экране не возникла мешающая линия.

Рис. 18.2. Видеосигнал.

Система, использующая разбиение кадра на 625 строк

В этой системе каждый кадр изображения разбивается на 625 строк.

Несущая Модуляция Ширина полосы видеосигнала Частота полукадров Частота строк

УВЧ-диапазон (400-900 МГц) Изображение AM, звук ЧМ 5,5 МГц 50 Гц 15,625 кГц

Передача с частичным подавлением боковой полосы

Для передачи телевизионного сигнала применяется амплитудная моду­ляция. При обычной амплитудной модуляции по обе стороны от несущей образуются две дополнительные боковые полосы частот. Поскольку обе боковые полосы содержат одну и ту же информацию, передавать можно только одну из них. При этом занимаемый диапазон частот становится вдвое уже. Однако, как показала практика, при полном подавлении од­ной из боковых полос невозможно достичь высокого качества передачи. Поэтому производится лишь частичное подавление (рис. 18.3). Умень­шение количества информации путем плавного усечения верхней боковой полосы (ВБП) частот между частотой несущей fc и частотой f2 компенсируется передачей оставшейся части нижней боковой полосы (НБП) между f1 и fc. Такая передача называется передачей с частичным подавлением боковой полосы.

Рис. 18.3. Частичное подавление боковых полос.

Телевизионный приемник (телевизор)

На приемном конце изображение воспроизводится с помощью электронно­лучевой трубки (ЭЛТ). Отклонение электронного луча осуществляется в точном соответствии с тем, как это делалось при сканировании изобра­жения в телестудии. Этот процесс контролируется при помощи синхро­импульсов, входящих в состав принимаемого телевизионного сигнала. В отличие от ЭЛТ осциллографов в телевизионных трубках применяется электромагнитное отклонение луча при помощи катушек, что позволяет уменьшить длину трубки.

Блок-схема телевизора для ТВ-системы 625 (рис. 18.4)

На приемном конце сигнал из эфира принимается антенной. Настрой­ка на нужную станцию осуществляется усилителем радиочастоты УРЧ (каскад 1). Здесь же происходит предварительное усиление сигнала не­сущей. Затем частота несущей заменяется в смесителе на промежуточ­ную частоту 39,5 МГц (каскады 2 и 3). После усилителя промежуточ­ной частоты (УПЧ, каскад 4) сигнал поступает на амплитудный детек­тор (каскад 5) для демодуляции. Детектированный сигнал содержит ин­формацию об изображении и звуке вместе с синхроимпульсами. Эти три составляющие нужно разделить и направить каждую из них по своему каналу.

На выходе амплитудного детектора частотно-модулированный звуко­вой сигнал отделяется и направляется в звуковой канал (см. также рис, 18,5). Оставшиеся видеосигнал и синхроимпульсы усиливаются ви­деоусилителем, и на его выходе происходит их окончательное разделе­ние. После этого сигнал, несущий информацию об изображении, по­ступает непосредственно на катод ЭЛТ, а синхроимпульсы — в канал развертки.

Звуковой канал

Звуковой сигнал передается в виде частотно-модулированного сигнала с промежуточной частотой 6 МГц. Он усиливается (каскад 12), детектиру­ется частотным детектором (каскад 13) и передается на громкоговоритель через выходной каскад звуковой частоты (каскад 14).

Канал развертки

Отделение синхроимпульсов от сигнала, несущего информацию об изобра­жении, производится на выходе видеоусилителя (рис. 18.4 и 18.5). Сна­чала они поступают на схему выделения сигналов синхронизации — се­лектор синхроимпульсов (каскад 7), которая производит разделение син­хроимпульсов строк и синхроимпульсов кадров (полей). После этого каждый синхроимпульс используется для запуска своего генератора пило­образного сигнала развертки (каскады 8 и 10), который затем подается на соответствующий каскад. Синхроимпульсы строк, кроме того, подают­ся на вход высоковольтного выпрямителя, который выдает напряжение 10-20 кВ для питания второго анода кинескопа.

Рис. 18.4. Полная блок-схема телевизора для ТВ-системы 625.

Рис. 18.5. Упрощенная блок-схема телевизора для ТВ-системы 625.

Цветное телевидение

Как уже говорилось в гл. 13, видимый свет занимает в спектре электро­магнитных волн определенную полосу частот. Цвета, которые мы видим, формируются электромагнитными волнами различных частот видимого спектра (рис. 18.6). Ниже перечислены в порядке возрастания частот цвета видимого спектра.

Красный Оранжевый Желтый Зеленый Голубой Синий Фиолетовый

Рис. 18.6. Спектры электромагнитных волн.

Для более легкого запоминания полезно запомнить следующее предложе­ние, начальные буквы слов в котором соответствуют начальным буквам цветов, идущих по порядку:

Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан.

Эти цвета идут в том же порядке, что и в цветовой маркировке рези­сторов, за исключением синего цвета (индиго), который не используется. Красный цвет – 2, оранжевый – 3, и так далее.

Основные цвета

Новые цвета получаются смешением разных цветов. В цветном телевиде­нии цвета получаются смешением красного, зеленого и синего цвета (К, 3, С) в различных соотношениях. Эти три цвета носят название основ­ных цветов. Смешивая К, 3 и С в различных пропорциях, можно полу­чить неограниченное количество цветов, но следует помнить следующие основные правила:

К + 3 = желтый

К + С = пурпурный

3 + С = зеленовато-голубой

К + 3 + С = белый

Передача цвета

Основным требованием к цветным телепередачам является то, что черно-белый телевизор также должен их принимать и формировать нормальное черно-белое изображение, не требуя для этого никакого усовершенство­вания. Это называется совместимостью систем цветного и черно-белого телевидения.

Чтобы выполнить это требование, цветная телепередача ведется с од­новременной передачей информации для черно-белых телевизоров (сиг­нал яркости) в обычном порядке. Составляющая сигнала, несущая цвето­вую информацию (сигнал цветности), модулирует поднесущую с частотой 4.43 МГц и, как показано па рис. 18.7, добавляется к монохроматическому сигналу.

Рис. 18.7. Передача цветной телеинформации.

Поднесущая используется для передачи сигнала цветности.

В студиях для формирования цветного изображения используются три каморы. Перед каждой камерой ставится соответствующий фильтр, пропускающий лишь один из трех основных цветов: красный фильтр – перед «красной» камерой, синий – перед «синей» и зеленый – перед «зеленой».

Цветной телевизор

На рис. 18.8 приведена блок-схема цветного телевизора. Чтобы не за­громождать схему, канал развертки и звуковой канал на ней не пока­заны, поскольку их устройство полностью совпадает с устройством ана­логичных каналов черно-белого телевизора. Модулированная несущая принимается и обрабатывается амплитудным детектором. Видеосигнал, восстановленный амплитудным детектором, состоит из двух составляю­щих: монохроматической (сигнал яркости Y) и цветовой (сигнал цвет­ности). Сигнал яркости усиливается отдельно и подается на декодер. Декодер состоит из усилителя сигнала цветности, детектора и декоди­рующей матрицы. На него поступают как сигнал яркости, так и сиг­нал цветности, и он преобразует эти сигналы в сигналы красного, зе­леного и синего цвета, которые затем усиливаются порознь и подаются на ЭЛТ.

Рис. 18.8. Блок-схема цветного телевизора.

Масочный кинескоп с дельтавидным расположением электронных пушек (рис. 18.9)

Это одна из разновидностей электронно-лучевых трубок, применяемых в Великобритании изготовителями цветных телевизоров, В трубке имеют­ся три электронные пушки, на которые подаются сигналы красного, зе­леного и синего цвета. Электронные пушки устанавливаются в горловине баллона ЭЛТ под углом 120° друг к другу и облучают экран одновремен­но. Каждая пушка фокусируется на покрытый специальным покрыти­ем участок (точку), который при попадании на него быстрого электрона начинает излучать один из основных цветов. Пушка должна облучать только те точки, которые соответствуют се цвету.