Основы телевидения
.pdfЛабораторная работа №2
Исследование блока строчной развертки телевизионных приемников.
Цель работы: исследование особенностей функционирования выходного каскада строчной развертки, изучение основных закономерностей и процессов; рассмотрение принципа действия буферного каскада и задающего блокинг-генератора.
Вопросы для подготовки:
1.Метод получения линейно – изменяющегося тока в строчных отклоняющих катушках.
2.Транзистор выходного каскада в качестве двустороннего ключа.
3.Работа демпферного диода.
4.Схема выходного каскада с вольтдобавкой.
5.Требование к параметрам выходного транзистора, учет времени рассасывания неосновных носителей.
6.Работа буферного каскада.
7.Элементы электрической схемы, влияющие на длительность прямого и обратного ходов.
Литература:
1.Телевидение»; Учебное пособие для вузов/Р.Е. Быков, В.М. Сигалов, Г.А. Эйссенгардт; Под ред. Р.Е. Быкова. – М., Высшая школа, 1988. – 284с.
2.Самойлов В.Ф., Маковеев В.Г. «Импульсная техника».– М., Связь, 1987. – 224с.
3.Самойлов В.Ф., «Генераторы телевизионной развертки». – М., Связь, 1976. – 356с.
4.Колин. Т., Аксентов Ю.В., Колпенская Е.Ю. «Основы телевидения».– М., Связь, 1977.– 448с.
Краткий курс теории.
Для создания в строчных отклоняющих катушках равномерно – изменяющегося магнитного поля необходимо, чтобы в них протекал пилообразный ток. Такая форма тока может быть получена, если на время прямого хода строчной развертки к отклоняющим катушкам подключить
источник постоянного напряжения E0 (рис.1).
11
При включении ключа K ток в индуктивности начинает возрастать по линейному закону, заряжается емкость C . По окончанию прямого хода T1 ключ K размыкается и в LC - возникают свободные колебания с периодом Tсв = 2π LC . Если через время T2св = T2 ключ K замкнуть, то процесс
повторится, и в строчных отклоняющих катушках мы будем иметь пилообразное изменение тока.
Принципиальная электрическая схема блока строчной развертки, работа которого исследуется, приведена в приложении 1. Роль двустороннего ключа выполняют транзистор VT4 и демпферный диод VD4. В выходном каскаде применен экономичный метод получения отклоняющего тока повышенной амплитуды – способ вольдобавки (С6, VD3, часть индуктивности ТДКС).
Задающий генератор строчной развертки собран по схеме блокинггенератора на транзисторе VT2. Между задающим генератором и выходным каскадом установлен промежуточный буферный каскад на транзисторе VT3, который обеспечивает функции усиления выходного напряжения блокинггенератора и согласование малого входного сопротивления ключевого каскада с выходным сопротивлением задающего генератора (исключает влияние выходного каскада на стабильность работы блокинг-генератора).
12
Описание лабораторной установки.
Вид лабораторной установки спереди изображен на рис. 2.
Клемма 1-7 служат для подключения осциллографа к контрольным точкам электрической схемы, для осуществления контроля работы основных узлов установки.
На клеммы введены следующие сигналы:
1– сигнал с выхода блокинг-генератора;
2- сигнал на выходе буферного усилителя;
3- сигнал на выходе буферного усилителя (первичная обмотка ТМС);
4– сигнал на входе VT4 (вторичная обмотка ТМС);
5– сигнал на коллекторе VT4;
6,7 – измерение формы тока в отклоняющих катушках;
8– общий вывод («земля»);
9– выход с делителя высокого напряжения.
Ручка регулировки (R2) позволяет изменять параметры время задающей цепи блокинг-генератора и устанавливает необходимую длительность прямого хода. Тумблер 10 - предназначен для включения макета и снабжен индикатором -11, подтверждающим подачу питающего напряжения.
Подключение источника питания осуществляется на задней панели стенда в соответствующие гнезда, обозначающие «+» и «-» напряжения. Напряжение питания постоянное и устанавливается на уровне 12,5 В.
В верхней части коробки имеется отверстие для настройки РЛС и получение требуемой линейности отклоняющего тока в катушках.
13
Методика проведения работы.
1. Исследования работы блокинг-генератора.
Подключить осциллограф к клеммам 1,8, изменяя R2 проверить возможность изменения частоты задающего генератора. Установить период выходного напряжения блокинг-генератора равным 64 мкс (частота работы строчной развертки). Проверить длительность импульсом на клеммах 2,8; зарисовать осциллограмму.
2. Исследование схемы промежуточного буферного усилителя.
Подключить осциллограф к клеммам 3,8. Записать осциллограмму, проанализировать форму сигнала. Исследовать сигнал на выходе усилителя, для чего подключить осциллограф к клеммам 4,8.
3. Исследование особенностей работы выходного каскада, схемы строчной развертки с вольтдобавкой.
Подключить осциллограф к клеммам 5,8. Измерить длительность импульса и его амплитуду. Проанализировать форму сигнала и величины амплитуд во время прямого и обратного ходов. Вращая отверткой магнит РЛС добиться максимальной линейности тока на прямом ходе развертки, объяснить принцип действия РЛС. При этом осциллограф должен быть подключен к клеммам 6,7; зарисовать осциллограмму формы тока. Для снятия формы тока в строчных катушках последовательно им включается резистор очень малого сопротивления (<0,10м), не оказывающий существенного влияния на работу схемы развертки. При этом падение напряжения на этом активном сопротивлении пропорционально проходящему току. Подключить электронный вольтметр постоянного тока к клеммам 8,9 и измерить высокое напряжение питания второго анода кинескопа. Для снятия высокого напряжения с ТДКС применяется делитель напряжения, собранный на R17 и R18 (коэффициент деления 50). Предел измерения вольтметра должен быть не ниже 200В.
Оформление письменного отчета.
1.Название лабораторной работы.
2.Цель работы.
3.Перечень исследуемого оборудования.
4.Функциональные, структурные и принципиальные схемы исследуемого блока.
5.Результат измерений и расчеты.
6.Оценка полученных результатов, выводы.
14
Приложение 1.
Принципиальная схема «Блок строчной развертки».
15
Лабораторная работа №3
Исследование схем и методов коррекции видеоусилителей.
Цель работы: изучить методы и схемотехнические решения позволяющие усиливать сигналы в полосе 50Гц ÷ 6МГц, освоить методы экспериментальных исследований АЧХ широкополосных усилителей.
Вопросы для подготовки:
1.Амплитудная, частотная и фазовая характеристики усилителя.
2.Основные требования к параметрам видеоусилителей.
3.Низкочастотная коррекция.
4.Высокочастотные коррекции: параллельная и параллельнопоследовательная.
5.Эмиттерная высокочастотная коррекция.
6.Схемы видеоусилителей современных телевизионных приемников.
Литература:
1.Колин К. Т., Аксеитов Ю. В., Колпенская Е. Ю. Основы телевидения.
– М.: Связь, 1977. -448с.
2.Цыкина А. В., Усилители. – М.: Связь, 1982. -360с.
3.Самойлов В. Ф., Маковеев В. Г. Импульсная техника. – М.: Сзяць, 1987. -224с.
4.Степанинко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия, 1977. -672.
5.Гершунский Б. С. Основы электроники и микроэлектроники. – Киев,
Выща школа, 1989. -423с.
6.Синдеев Ю. Г., Грановерский В. Г. Радиоэлектроника. – Ростов-на-
Дону: Феникс, 2000. -352с.
Краткий курс теории.
Основным назначением телевизионных видеоусилителей является усиление сигнала изображения, имеющего полосу частот от 50Гц до 6,0Мгц, до требуемого кинескопом размаха (100 ÷ 150В). Так как искажение на изображении особо заметны, видеоусилители должны обеспечить минимум амплитудных, частотных и фазовых искажений. Для этого в обычные усилительные каскады вводят схемы коррекции, позволяющие усиливать широкополосные, импульсные сигналы с небольшими амплитудными и фазовыми искажениями. Основными являются: низкочастотная коррекция, простая параллельная ВЧ коррекция, параллельно-последовательная ВЧ коррекция и эмиттерная коррекция. Принцип работы этих схем рассматривается в данном лабораторном практикуме.
16
Описание лабораторной установки.
Установка включает в себя три усилителя на транзисторах КТ3102Е с разными видами коррекции. В усилителе №1 использованы НЧ и простая ВЧ коррекция, в усилителе №2 – последовательно-паралельная ВЧ коррекция, в усилителе №3 – эмиттерная коррекция. Видеоусилитель №4 собран по схеме видеоусилителя телевизионного приемника «Фотон 31ТБ-407Д». Входной, выходной сигналы, а также питание исследуемых усилителей соответствующих образом коммутируется переключателем 2 (рис.1). О работе каждого из усилителей свидетельствует свечение соответствующего светодиода. Положения 1,2,3,4 соответствуют включенным усилителям №1, №2, №3, №4. Посредством переключателей 6,7 (рис.1) формируется 16 различных АЧХ. Это достигает введением в схему наборов корректирующих дросселей. Переключатель 8 (рис. 1), осуществляет коммутацию корректирующих цепей в видеоусилителе с эмиттерой коррекцией. Внешний вид лабораторной установки представлен на рис.1.
Установка имеет следующие регулировки, переключатели и разъемы:
1.Переменный резистор на входе усилителей.
2.Разъем для подключения входного испытательного сигнала (Г3-112, Х119, Х1-42).
3.Переключатель, коммутирующий включение усилителей:
положение 1 – выкл.
положение 2 – вкл. Усилитель №2 положение 3 – вкл. Усилитель №3 положение 4 – вкл. Усилитель №4 положение 5 – вкл. Усилитель №5
4.Клеммы для подключения питания +12В.
5.Тумблер включения ВЧ коррекции в усилителе №1: положение 1 – выкл.
положение 2 – вкл. НЧ коррекция
6.Тумблер включения НЧ коррекции в усилителе №1: положение 1 – выкл.
положение 2 – вкл. ВЧ коррекция
7.Переключатель, коммутирующий включение коммутирующий элементов в корректорной нагрузке (R4) усилителя №2:
17
положение 1 – дроссель 60мкГн положение 2 – дроссель 35мкГн положение 3 – дроссель 10мкГн положение 4 – перемычка
8.Переключатель последовательных с нагрузкой (R6) корректирующих элементов усилителя №2:
положение 2 – дроссель 30мкГн положение 2 – дроссель 20мкГн положение 3 – дроссель 100мкГн положение 4 – перемычка
9.Переключатель, корректирующий элементов в усилителе №3: положение 1 – без коррекции положение 2 – конденсатор 470нф положение 3 – конденсатор 1нф положение 4 – конденсатор 1.5нф
10.клеммы для подключения питания +100В.
11.Вход для гасящих импульсов.
12.Выход усилителей (подключение осциллографа, Х1-19, Х1-42)
При подключении приборов выход Х1-19, Х1-42 подключается к разъему 2, а вход приборов через детекторную головку к разъему 12.Структурная схема лабораторной установки с подключаемыми приборами изображена в приложении
Метод проведения работы.
1. Исследование АЧХ усилителя №1 с НЧ коррекцией.
Подключить к клеммам 4 источник питания постоянного тока в соответствии с указанной полярностью, установить выходное напряжение источника питания 12 ± 1В. Подключить к разъему 2 генератор звуковой частоты Г3-112, а к разъему 12 универсальный осциллограф. Выбор усилителя №1 осуществить установкой 3 в положение «1». Проследить изменение амплитуды выходного напряжения на частотах 10, 50, 100, 500, 1000Гц при разных положениях тумблера 6, построить АЧХ с НЧ коррекцией и при «выкл.» НЧ коррекции. Схема усилителя для исследования НЧ коррекции приведена на рис.2.
18
2. Исследование АЧХ усилителя с простой ВЧ коррекцией.
Переключить тумблер 6 в положение «выкл.», тумблер 5 должен находиться в положении «ВЧ», при этом схема усилителя примет вид показанный на рис. 3.
Подключить к разъему 2 генераторный блок Х1-42 (Х1-19), а к разъему 12 осциллографический индикатор Х1-42 (Х1-19). Зарисовать АЧХ усилителя без ВЧ коррекции (вкл. SA1), и с ВЧ коррекцией (выкл. SA1). Проанализировать и объяснить изменение АЧХ усилителя при включении последовательно R4 индуктивности L1.
3. Исследование АЧХ усилителя №2 с параллельно-последовательной коррекцией.
Установить переключатель 3 в положение 2, включив усилитель №2, схема которого представлена на рис. 4.
Для исследований подключим к схеме измеритель амплитудночастотных характеристик Х1-42 (Х1-19), вращая переключатели 7 и 8 пронаблюдать действие корректирующий элементов. Зарисовать АЧХ,
19
получаемые при возможных комбинациях переключателей. Проанализировать их форму.
4. Исследование АЧХ усилители с эмиттерной ВЧ коррекцией.
Установить переключатель 3 в положение 3, включив усилитель №3, схеме которого представлена на рис.5.
Вращая переключатель 9 пронаблюдать изменение формы АЧХ. Зарисовать полученные АЧХ и проанализировать изменения коэффициента усиления в области высоких частот.
5. Исследование АЧХ видеоусилителя телевизионного приемника Отключить источник питания от клеммы 4 и подсоединить к клеммам 10.
Установить напряжение равное 100 ± 5В. Перевести переключатель 3 в положение 4, включив усилитель 4. Его схема приведена на рис. 6.
Рис.6.Исследуемая схема видеоусилителя черно-белого телевизора.
Подать на вход 11 импульсное напряжение строчной частоты размахом порядка 5В от генератора Г5-54. Длительность импульса установить 0.2 Тстр. Получить на экране осциллографического индикатора Х1-42 или Х1-19 АЧХ видеоусилителя, зарисовать ее и проанализировать. Подать на вход видеоусилителя сигнал 1МГц от генератора 73-112. Осциллографом на выходе проверить форму усиленного сигнала. Убедиться, что во время обратного хода (0.2Тстр) усилитель надежно закрыт.
20