Файл: БТВА (окончательная редакция) для печати.docx

Таким образом, видеодетектор в одноканальной схеме одновременно с основной функцией выделения огибающей АМ-сигнала изображения выполняет ещё и вторую функцию – преобразование сигнала звукового сопровождения с первой на вторую промежуточную частоту. В Российском стандарте D/K значение второй промежуточной частоты сигнала звукового сопровождения составляет 6,5 МГц.

5.6. Разделение сигналов изображения и звукового сопровождения

Отличительной особенностью ТВ - приёмника является наличие во входном сигнале одного частотного канала двух информационных колебаний: сигналов изображения и звукового сопровождения. Эти два вида информации передаются на разных несущих частотах. Разность несущих частот изображения и звука строго постоянна в любом ТВ- стандарте. В стандартах D/K она составляет 6,5 МГц, в стандартах В/G – 5,5 МГц, в стандарте М – 4,5 МГц. Частотные спектры сигналов изображения и звукового сопровождения не перекрываются. Поэтому они могут быть разделены в приёмнике методом частотной фильтрации.

Разработано несколько схем ТВ - радиоканалов, обеспечивающих разделение сигналов изображения и звукового сопровождения. К ним относятся:

• одноканальная (последовательная) схема;

• двухканальная (параллельная) схема;

• квазипараллельная схема;

• комбинированная схема.

Одноканальная схема изображена на рис.5.5. Она характеризуется следующими особенностями:

• сигналы изображения и звукового сопровождения усиливаются в общем тракте УПЧИ;

• видеодетектор является одновременно вторым преобразователем частоты сигналов звукового сопровождения, причём, в качестве опорного сигнала при частотном детектировании используется несущая изображения;

• сигналы изображения и звукового сопровождения после видеодетектора разделяются с помощью режекторного и полосового фильтров.

Достоинством одноканальной системы является высокая стабильность значения второй промежуточной частоты, которая образуется как разность несущих частот изображения и звукового сопровождения, задаваемых на телецентре с очень высокой точностью. Следовательно, нет необходимости предъявлять высокие требования к стабильности частоты гетеродина, так как разностная частота биений является величиной постоянной (6,5 МГц) и не зависит от частоты гетеродина. Значение второй промежуточной частоты

не изменяется при неточной настройке телевизора, т.к. при этом значения частот несущих изображения и звука приобретают одинаковое отклонение, но разность этих частот, определяющих значение второй промежуточной частоты, сохраняется постоянной. Кроме того, значение второй промежуточной частоты звукового сопровождения оказывается значительно меньше, чем первой (f_ПР.ЗВ.1 = 31,5 МГц). Это повышает стабильность настройки узкополосного УПЧЗ и частотного детектора. Благодаря этим двум причинам обеспечивается высокое качество частотного детектирования сигнала звукового сопровождения и, в конечном счёте, высокое качество звука.

За счёт схемных решений формируется специальная АЧХ УПЧИ, позволяющая избежать взаимного проникновения сигналов изображения и звука не в свои каналы.

Двухканальная схема изображена на рис.5.10.

Рис.5.10. Двухканальная схема построения радиоканала телевизора:

УПЧЗ – усилитель промежуточной частоты звукового сопровождения;

ЧД – частотный детектор; УЗЧ – усилитель звуковой частоты;

ВД – видеодетектор; ВУС – видеоусилитель.

Сигнал звукового сопровождения усиливается в УПЧЗ, настроенном на первую промежуточную частоту звукового сопровождения 31,5 МГц. После этого он детектируется частотным детектором (ЧД), поступает в усилитель звуковых частот (УЗЧ) и подаётся на громкоговоритель.

Сигнал изображения усиливается в усилителе промежуточной частоты (УПЧЗ), настроенном на промежуточную частоту изображения 38 МГц, детектируется видеодетектором (ВД). Полученный видеосигнал усиливается видеоусилителем (ВУС) и подаётся на кинескоп.

Эта схема имеет ряд серьёзных недостатков и сейчас практически не используется.

Квазипараллельная и комбинированная схемы радиоканала телевизора являются модернизацией последовательной схемы, и здесь мы рассматривать их не будем.

5.7. Система автоматической подстройки частоты гетеродина

(АПЧГ)

Высокое качество изображения и звукового сопровождения может быть получено только при точной настройке и высокой стабильности частоты гетеродина. Повышение точности и стабильности настройки можно добиться лишь в результате применения системы автоматической подстройки гетеродина (АПЧГ). Принцип действия системы АПЧГ поясняется на рис.5.11.

а)

Рис.5.11. Система АПЧГ:

а – структурная схема; б – АЧХ фазового дискриминатора.

Система АПЧГ представляет собой систему автоматического регулирования, в которую входит фазовый дискриминатор (ФД), усилитель постоянного тока (УПТ) и управляющий элемент (УЭ), связанный с контуром

гетеродина (Г).

Амплитудно-частотная характеристика дискриминатора представлена на рис.5.11б. Фазовый дискриминатор представляет собой частотный детектор, реагирующий на фазовые изменения промежуточной частоты. При номинальном значении промежуточной частоты сигнала изображения (f_{ПР. ИЗ.} = 38 МГц) напряжение на выходе дискриминатора равно нулю. В этом случае управляющее напряжение, подаваемое на контур гетеродина, будет также равно нулю, и частота гетеродина изменяться не будет. При изменении по какой-либо причине промежуточной частоты на выходе фазового дискриминатора появляется сигнал ошибки, величина и знак которого зависит от величины и знака ухода промежуточной частоты от номинального значения. Это напряжение ошибки суммируется с напряжением настройки гетеродина и восстанавливает точную величину промежуточной частоты.

В качестве управляющего элемента в современных телевизорах применяют варикапы – полупроводниковые приборы с управляемой ёмкостью р-n- перехода. В таких приборах используется ёмкость запертого p-n - перехода. При возрастании запирающего напряжения толщина перехода увеличивается, и ёмкость варикапа уменьшается. Следовательно, изменяя напряжение, подаваемое на варикап, можно изменять его ёмкость. Поскольку варикап включается в контур гетеродина, то при изменении его ёмкости будет изменяться и частота гетеродина так, чтобы значение промежуточной частоты f_ПР.ИЗ. не отличалось от номинального. При ручной регулировке частоту изменяют изменением постоянного напряжения, подаваемого на варикап с переменного резистора.

5.8. Система автоматической регулировки усиления (ару)

Уровень сигнала на входе ТВ - приёмника может изменяться в широких пределах в зависимости от мощности передатчика, расстояния между ТВ - передатчиком и приёмной антенной, наличия или отсутствия радиотени, качества приёмной антенны, условий распространения радиоволн и пр. Допустимые изменения уровня входного сигнала обычно принимаются в пределах от 0,2 до 50 мкВ.

Вместе с тем для нормальной работы каналов яркости, цветности и синхронизации требуется вполне определённый уровень сигналов (порядка 1 В). Изменение уровня сигнала на выходе радиоканала не должно превышать

3 дБ. Уменьшение уровня сигнала на выходе радиоканала приводит к уменьшению контрастности изображения, потере цветности и нарушению синхронизации. Увеличение уровня сигнала приводит к чрезмерной контрастности, неустойчивой синхронизации и также к потере цветности. Это в сильной степени портит впечатление у зрителя.

Для устранения этого необходимо поддерживать постоянным напряжение на выходе видеоусилителя телевизора независимо от изменения сигнала на входе. Добиться выполнения этого условия удаётся только при использовании автоматической регулировки усиления (АРУ).

Система АРУ поддерживает постоянное значение уровня ПЦТС на выходе радиоканала при изменении уровня входного сигнала телевизора. Кроме того, система АРУ обеспечивает отсутствие искажений формы сигнала в радиотракте, которые могут возникнуть при перегрузке усилителей мощным сигналом.

В современных ТВ - приёмниках применяют двухпетлевую систему АРУ, структурная схема которой показана на рис.5.12.

Рис.5.12. Структурная схема двухпетлевой АРУ.

УРЧ – усилитель радиочастоты; ПрЧ – преобразователь частоты;

УПЧИ – усилитель промежуточной частоты изображения; ВД – видеодетектор; ЭК – электронный ключ; ПД – пиковый детектор; СЗ – схема задержки.

В систему АРУ входят электронный ключ, пиковый детектор и схема задержки. Остальные элементы схемы (УРЧ, ПрЧ, УПЧИ, ВД) входят в состав радиоканала. Схема работает следующим образом. На вход радиоканала поступает сигнал, который усиливается в УРЧ селектора каналов, преобразуется в промежуточную частоту, усиливается в УПЧИ и детектируется видеодетектором. Огибающая сигнала после детектирования поступает на электронный ключ, управляемый стробирующими импульсами (U_C), совпадающими по времени со строчными синхроимпульсами (ССИ).