EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 Міністерство освіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Кафедра РЕПС
ВИВЧЕННЯ РЯДКОВОЇ РОЗГОРТКИ
СУЧАСНОГО ТЕЛЕВІЗІЙНОГО ПРИЙМАЧА
Методичні вказівки
до контрольної роботи з дисципліни
"Основи телебачення"
для студентів напрямку 6.0907 "Радіотехніка"
Львів - 2006
Міністерство освіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Кафедра РЕПС
ВИВЧЕННЯ РЯДКОВОЇ РОЗГОРТКИ
СУЧАСНОГО ТЕЛЕВІЗІЙНОГО ПРИЙМАЧА
Методичні вказівки
до контрольної роботи з дисципліни
"Основи телебачення"
для студентів напрямку 6.0907 "Радіотехніка"
Затверджено
на засіданні кафедри
радіоелектронних пристроїв
та систем
Протокол №6
від "14" грудня 2006 р.
Львів - 2006
Вивчення рядкової розгортки сучасного телевізійного приймача: методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни "Основи телебачення" для студентів напрямку 6.0907 "Радіотехніка".
Навчальне видання
Укладач Сніцарук Леонід Адамович
Рецензенти: к.т.н. Николишин Мирон Йосипович
к.т.н. Шклярський Володимир Іванович
1. МЕТА РОБОТИ
Метою даної роботи є вивчення принципу роботи призначення елементів схеми та функціонування рядкової розгортки сучасного телевізійного приймача .
2. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА
Сучасні телевізійні приймачі в більшості будуються на основі процесорів типу EMBED Equation.3 сімейства EMBED Equation.3 i EMBED Equation.3 .
Структурна схема приймача (рис.1) включає в себе наступні блоки і вузли:
1. Тюнер.
2. Попередній підсилювач проміжної частоти.
3. Память.
4. Мікроконтролер та процесор.
5. Відеопідсилювач.
6. Блок розгортки по рядку.
7. Високовольтний блок.
8. Блок розгортки по вертикалі.
9. Блок живлення.
10. Підсилювач звукової частоти.
11. Вузли дистанційного керування.
12. ЕПТ.
13. Гучномовці.
14. Відхилювальна система.
Рядкова і кадрова розгортки мікросхем сімейства EMBED Equation.3 мають один спільний задавальний генератор ЗГ з частотою власних коливань 25 МГц від тактового генератора процесора керування. Для отримання рядкової частоти 15625 Гц частота ЗГ ділиться в 1600 разів у дільнику-формувачу.
На селектор рядкових синхроімпульсів (РСІ) поступає повний колірний телевізійний сигнал (ПКТВС) або яскравісний сигнал з виходу комутатора входів, а знімаються з нього на схему АПЧФ -1 РСІ. Рядкова синхронізація має дві петлі АПЧФ. Схема АПЧФ-1 порівнює частоту і фазу РСІ з частотою і фазою рядкових імпульсів від дільника-формувача і виробляє напругу похибки, яка синхронізує задавальний генератор. Зовнішні елементи фільтра АПЧФ-1 підключені до виводу 17 мікросхеми. Детектор шуму (або селектор шуму) виділяє із вхідного сигналу шуми, які в протифазі сумуються зі сигналом на виході селектора рядкових імпульсів, нейтралізує шуми в цьому сигналі і підвищує завадозахищеність рядкової синхронізації.
Схема АПЧФ-ІІ порівнює частоту і фазу рядкових імпульсів від дільника-формувача з частотою і фазою рядкових імпульсів зворотного ходу з
ЕПТ
ВС
Підсилювач
звукової
частоти
Високовольтний
блок
Вихід
блока розгортки
по рядку
Блок
розгортки
по вертикалі
Блок
розгортки
по рядку
Дистанційне
керування
Пам’ять
+
Тюнер
Підсилювач
проміжної
частоти
+3.3В
+5В
+15В
+16В
+115В
Блок
живлення
Відео-
підсилювач
Мікроконтролер
та
процесор
Входи
Гучномовці
220B
Рис. 1. Структурна схема приймача
Еж
вихідного каскаду рядкової розгортки на виході 34 мікросхеми і виробляє напругу похибки, яка, керуючи режимом формувача рядкових імпульсів, коректує їх фазу на виході (вивід 33). Вивід 34 використовується також як вихід стробувальних імпульсів. До виводу 16 підключений конденсатор ФНЧ схеми АПЧФ-ІІ.
Еж
EMBED Word.Picture.8
Рис.2 Схема електрична блоку розгортки по рядку
Схема електрична блоку розгортки по рядку приведена на рис. 2. В ній транзистор VT1 служить для забезпечення режиму "черговий" (розгортка по рядку і висока напруга відсутні), VT2 - попередній каскад розгортки, навантажений узгоджувальним трансформатором Т1, вторинна обмотка якого подає керувальні сигнали на вихідний каскад розгортки (транзистор VT3) через дросель L1. Конденсатори C3, C4 служать для підбору часу зворотного ходу розгортки (через зміну резонансної частоти контура, утвореного індуктивністю рядкових котушок відхилювальної системи та ємностями цих конденсаторів). При цьому змінюється величина високої напруги на виході високовольтного блоку. Колектор транзистора VT3 навантажений вихідним високовольтним трансформатором.
На контрольні точки виведені сигнали:
КТ3 - сигнал керування від МП;
КТ4 - вихідний сигнал попереднього каскаду;
КТ5 - сигнал на базі транзистора вихідного каскаду;
КТ6 - вихідний імпульс на одній з обмоток високовольтного трансформатора.
EMBED Word.Picture.8
EMBED Word.Picture.8
Рис.3 Еквівалентна схема генератора рядкової розгортки
Рис4. Діаграми струму і напруги на котушках рядкової розгортки відхилювальної системи
В розглянутій схемі рядкової розгортки реалізований так званий ключовий принцип формування струму відхилення. Цей принцип характеризується високою енергетичною ефективністю та простотою реалізації. Для пояснення цього принципу розглянемо схему рис.3, яка складена з джерела живлення E, ключа S, котушки індуктивності Lк та конденсатора C. Приймемо, що елементи схеми є ідеальними. EMBED Equation.3
При замиканні ключа S конденсатор C миттєво заряджається до напруги E і ця напруга прикладена до котушки індуктивності. Струм в котушці змінюватиметься згідно з виразом
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Швидкість зміни струму при цьому
EMBED Equation.3 ,
тобто є постійною як і рух електронного променя по екрану.
Якщо ключ S розімкнути через певний час, то за рахунок енергії, накопиченої в котушках Lк рядкової розгортки, в контурі LкC0 виникнуть коливання з коловою частотою
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 ,
EMBED Equation.3
а струм в котушках може бути описаний
EMBED Equation.3 ,
де EMBED Equation.3 - струм в момент розмикання ключа. За час, що відповідає половині періоду коливання струм зміниться від значення + EMBED Equation.3 до EMBED Equation.3 . Якщо в момент рівності EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 ключ S знову замкнути, струм EMBED Equation.3 знову почне лінійно змінюватись до нуля, протікаючи через джерело живлення E, віддаючи йому попередньо накопичену в котушці Lк енергію. Цим пояснюється порівняно низьке енергоспоживання схеми. Після досягнення нульового значення струм буде лінійно наростати до значення + EMBED Equation.3 , як було описано вище. Інтервал часу лінійної зміни струму відповідає прямому ходу розгортки ( EMBED Equation.3 на рис. 4а); інтервал часу зміни струму за гармонічним законом - зворотний хід Тз розгортки.
Елементи схеми повинні забезпечувати виконання умов:
1. ключ S замкнутий протягом інтервалу EMBED Equation.3 і здатний пропускати струм в обох напрямках;
2. тривалість розімкненого стану ключа S відповідає потрібній тривалості зворотного ходу EMBED Equation.3 :
EMBED Equation.3 ;
3. щоб розмах струму в котушках мав потрібну величину EMBED Equation.3 , має виконуватись рівність
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 .
Напруга на котушках рядкової розгортки під час прямого ходу EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 ,
а під час зворотного ходу EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 .
З врахуванням EMBED Equation.3 , амплітуда напруги
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 .
Повний розмах напруги на котушках
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 ,
звідки ясно видно зв´язок між EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 та EMBED Equation.3 . Оскільки в розглянутій схемі струм EMBED Equation.3 під час прямого ходу EMBED Equation.3 розгортки є лінійним, а для лінійності руху електронного пучка по екрану потрібна EMBED Equation.3 подібна форма його, то в реальну схему вводяться додаткові елементи для корекції струму.
Розглянутий принцип формування струму відхилення по рядках можна реалізувати з допомогою схеми, спрощений варіант якої подано на рис. 5. Це схема з так званим паралельним живленням.
EMBED Word.Picture.8
Рис 5. Спрощена схема вихідного каскаду рядкової розгортки
У цій схемі роль двостороннього ключа виконують транзистор VT та діод VD. Діод забезпечує протікання струму у зворотному до струму
через транзистор VT напрямку. Згідно з принципом роботи імпульси керування, які подаються на базу транзистора VT через понижувальний трансформатор Т, повинні відкривати транзистор на час прямого ходу Tп розгортки і закривати його на час зворотного ходу Тз. Котушки відхилювальної системи Lк підключаються до ключа через розділювальний конденсатор Ср (не пропускає постійний струм від джерела живлення E через котушки Lк). Джерело живлення E підключене до схеми через дросель L. Нехтовно малий опір дроселя постійному струму від джерела забезпечує практично безвтратне живлення схеми, а його високий опір змінній складовій струму виключає вплив на роботу схеми низького внутрішнього опору джерела живлення Е. Конденсатор EMBED Equation.3 забезпечує потрібну резонансну частоту EMBED Equation.3 контуру EMBED Equation.3 . EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Схема працює наступним чином. У стаціонарному режимі роботи схеми конденсатор EMBED Equation.3 заряджений практично до напруги джерела живлення E і фактично є еквівалентний джерелу живлення E в схемі рис. 3. В момент часу EMBED Equation.3 (згідно рис. 4,а) транзистор VT відкритий, і в колі Cp-VT-Lк протікатиме лінійно наростаючий струм до моменту, коли на базу транзистора поступить закриваючий імпульс на час зворотного ходу розгортки. Згадане коло виявиться розірваним, а за рахунок перетворення енергії магнітного поля котушок EMBED Equation.3 на енергію електричного поля конденсатора EMBED Equation.3 в колі Ср EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 починається коливальний процес, в результаті якого струм у котушці спаде EMBED Equation.3 до нуля, а потім зростатиме у зворотному напрямку до значення EMBED Equation.3 (див. рис. 4. а). При досягненні струмом цього значення транзистор EMBED Equation.3 під впливом сигналу Uкер відкриється. Завдяки напрузі на конденсаторі EMBED Equation.3 струм в котушках EMBED Equation.3 почне лінійно спадати до нуля, протікаючи по котушках у зворотному напрямі. Протікання струму по колу EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 забезпечується діодом EMBED Equation.3 . З моменту досягнення струмом нульового значення починається його лінійне наростання до величини EMBED Equation.3 згідно з наведеним вище описом роботи схеми.
3. ЗАВДАННЯ ДО РОЗРАХУНКУ
3.1. Користуючись формулою для тривалості EMBED Equation.3 зворотного ходу розгортки, визначити частоту коливань в контурі EMBED Equation.3 у герцах, прийнявши EMBED Equation.3 = 2,4 мГн, EMBED Equation.3 =5800 пФ.
3.2. Визначити зміну частоти коливань в контурі EMBED Equation.3 , де EMBED Equation.3 частота коливань в контурі при EMBED Equation.3 = 4300 пФ.
3.3. За формулою для EMBED Equation.3 визначити розмах струму в котушках відхилення по рядку при EMBED Equation.3 = 120 В.
3.4. За формулою для EMBED Equation.3 визначити повний розмах напруги на котушках.
3.5. Визначити зміну розмаху цієї напруги ( EMBED Equation.3 ) при зменшенні тривалості зворотного ходу вдвічі (період розгортки незмінний).
4. ЗАВДАННЯ ДО ЕКСПЕРИМЕНТУ
4.1. Виміряти часові інтервали рядкової розгортки ( тривалості періоду, прямого ходу, зворотного ходу).
4.2. Виміряти повний розмах напруги імпульсів, які діють на обмотці вихідного рядкового трансформатора.
4.3. Нарисувати осцилограми сигналів у контрольних точках схеми.
5. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
5.1. Підєднати низькочастотний вихід генератора випробних сигналів до аналогового входу ТВ приймача (вхід "А" на задній стінці).
5.2. Ввімкнути генератор, приймач та осцилограф для прогріву і встановити на генераторі режим формування сигналів "сітчасте поле".
5.3. Підєднати вхід осцилографа до контрольної точки КТ6 і виконати виміри, передбачені п. 4.1.
5.4. Підєднуючи вхід осцилографа до КТ3, КТ4, КТ5 виміряти сигнали і зарисувати їх осцилограми.
6. ЗМІСТ ЗВІТУ
6.1. Діаграми струму й напруги в спрощеній схемі рядкової розгортки.
6.2. Узагальнена структурна схема рядкової розгортки.
6.3. Схема вихідного та попередніх каскадів рядкової розгортки.
6.4. Розрахунки згідно п.2.
6.5. Результати вимірювань згідно п.п. 5.3 та 5.4 та осцилограми сигналів у контрольних точках.
7. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
7.1. Що забезпечує схема рядкової розгортки?
7.2. Які основні параметри рядкової розгортки?
7.3. Який принцип роботи рядкової розгортки?
7.4. Як практично реалізується двосторонній електронний ключ?
7.5. Якими повинні бути основні параметри транзистора вихідного каскаду?
Список рекомендованої літератури
1. Самойлов В.Ф. Транзисторные генераторы телевизионной развертки. -М.: Связь, 1969.
2. "Радіоаматор". 2005 р. №5; 2005, №8. Процесори UOC для сучасних масових телевізорів. І.Б. Безверній.
Навчальне видання
Вивчення рядкової розгортки сучасного телевізійного приймача.
Методичні вказівки
до лабораторної роботи з дисципліни
"Основи телебачення"
для студентів напряму 6.09007 "Радіотехніка"
Укладач Сніцарук Леонід Адамович