12

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

Національний університет “Львівська політехніка”

ДОСЛІДЖЕННЯ РЯДКОВОЇ РОЗГОРТКИ

ТЕЛЕВІЗІЙНОГО ПРИЙМАЧА

Методичні вказівки

до лабораторної роботи з дисципліни

"Основи телебачення"

для студентів базового напряму 0907 "Радіотехніка"

спеціальності 7.090701 "Радіотехніка"

Затверджено

на засіданні кафедри

радіоелектронних пристроїв та систем

Протокол № 9 від 12.01.2011 р.

Львів – 2011

Дослідження рядкової розгортки телевізійного приймача. Методичні вказівки до лабораторної роботи з дисципліни "Основи телебачення” для студентів базового напрямку 0907 “Радіотехніка” спеціальності 7.090701 “Радіотехніка” // Укл. Сніцарук Л.А., Шклярський В.І. Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2011. – 11 с.

Укладачі: Сніцарук Л.А., к.т.н., доц.

Шклярський В.І., к.т.н., доц.

Відповідальний за випуск І.Н. Прудиус, докт. техн. наук, проф.

Рецензенти Гоблик В.В., к.т.н., доц.

Оборжицький В.І. к.т.н., доц.

Мета роботи  вивчення принципу роботи, призначення елементів схеми та функціонування рядкової розгортки сучасного телевізійного приймача.

1. Теоретична частина

Сучасні телевізійні приймачі в більшості будуються на основі процесорів типу сімейства TDA935, TDA936, TDA938. Структурна схема телевізійного приймача (рис.1) включає в себе наступні блоки і вузли: тюнер Т, підсилювач проміжної частоти ППЧ, пам’ять П, мікроконтролер та процесор МП, відеопідсилювач ВП, блок рядкової розгортки БРР (по горизонталі), блок кадрової розгортки БКР (по вертикалі), високовольтний блок ВВБ, блок живлення БЖ, підсилювач звукової частоти, ПЗЧ, вузол дистанційного керування ДК, електронно-променева трубка ЕПТ, відхилювальна система ВС, гучногмовці Г1 та Г2.

Рядкова і кадрова розгортки телевізійного пристрою виконані на мікросхемі TDA935 і мають один спільний задаючий генератор ЗГ, який працює 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-формувача.

На селектор рядкових синхроімпульсів (РСІ), розташований у мікросхемі, поступає повний колірний телевізійний сигнал (ПКТВС) або яскравісний сигнал. Комутація необхідного сигналу здійснюється комутатором входів. З виходу селектора знімаються сигнали, які подаються на вхід схеми автопідстроювання частоти АПЧФ-1. 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 задаючий 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 з 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 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 мікросхеми підк лючений конденсатор фільтра низьких частот ФНЧ схеми АПЧФ-ІІ.

С

+

хема електрична блоку рядкової розгортки БРР наведена на рис. 2. В ній транзистор VT1 використовується для забезпечення режиму "черговий" (розгортка по рядку і висока напруга відсутні), на транзисторі VT2 виконано попередній каскад рядкової розгортки, який навантажений трансформатором узгодження ТV1, вторинна обмотка якого підімкнена до вихідного каскаду розгортки (транзистор VT3) через дросель L1. Ємності конденсаторів C4, C5 визначають тривалість зворотного ходу рядкової розгортки (тривалість зворотного ходу визначається резонансною частотою контуру, утвореного індуктивністю рядкових котушок відхилювальної системи ВС та ємностями цих конденсаторів). При зміні тривалості зворотного ходу рядкової розгортки змінюється величина високої напруги на виході високовольтного блоку. Колектор транзистора VT3 навантажений вихідним високовольтним трансформатором ТV2.

Рис. 1. Структурна схема телевізійного приймача

На контрольні точки виведені наступні сигнали:

а) КТ3  сигнал керування від МП;

б) КТ4  вихідний сигнал попереднього каскаду;

в) КТ5  сигнал на базі транзистора вихідного каскаду;

г) КТ6  вихідний імпульс на одній з обмоток високовольтного трансформатора ТV2.

Рис.2. Схема макету блока рядкової розгортки

В розглянутій схемі рядкової розгортки реалізовано 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 L_к та конденсатора C. Приймемо, що елементи схеми є ідеальними. При замиканні ключа S конденсатор C миттєво заряджається до напруги E і ця напруга прикладена до котушки індуктивності L_к. При цьому струм в котушці змінюватиметься згідно з виразом

Швидкість зміни струму при цьому

,

є постійною, тобто рух електронного променя по екрану здійснюється з однаковою швидкістю.

Рис.3. Еквівалентна схема генератора рядкової розгортки

Якщо ключ S розімкнути через певний час, то за рахунок енергії, накопиченої в котушках рядкової розгортки L_к в контурі L_кC виникнуть коливання з коловою частотою

,

а струм в котушках відхилення може бути описаний виразом

,

де I_m  струм в момент розмикання ключа.

За час, що відповідає половині періоду коливання, струм зміниться від значення + I_m до  I_m. Якщо в момент рівності ключ S знову замкнути, струм знову почне лінійно змінюватись до нуля, протікаючи через джерело живлення E, віддаючи йому попередньо накопичену в котушці L_к енергію. Цим пояснюється порівняно низьке енергоспоживання схеми. Після досягнення нульового значення струм буде лінійно наростати до значення + , як було описано вище. Інтервал часу лінійної зміни струму відповідає прямому ходу розгортки (Т_п на рис. 4,а); інтервал часу зміни струму за гармонічним законом - зворотний хід Т_З розгортки.

Елементи схеми повинні забезпечувати виконання умов:

1. ключ S замкнутий протягом інтервалу Т_п і здатний пропускати струм в обох напрямках.

2. Тривалість розімкненого стану ключа S відповідає потрібній тривалості зворотного ходу Т_З:

;

Рис.4. Діаграми струму і напруги на котушках рядкової розгортки відхилювальної системи

3. Щоб розмах струму в котушках мав потрібну величину , повинна виконуватись рівність

.

Напруга на котушках рядкової розгортки під час прямого ходу Т_п є постійною

,

а під час зворотного ходу Т_З

.

З урахуванням , амплітуда напруги

.

Повний розмах напруги на котушках

,

звідки ясно видно зв’язок між , та . Оскільки в розглянутій схемі струм під час прямого ходу розгортки є лінійним, а для лінійності руху електронного пучка по екрану потрібна подібна його форма, 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.

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 T_п розгортки і закривати його на час зворотного ходу Т_з. Котушки відхилювальної системи L_к підмикаються до ключа через розділювальний конденсатор С_р (не пропускає постійний струм від джерела живлення E через котушки L_к). Джерело живлення E підімкнене 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 забезпечує потрібну резонансну частоту контуру .

Схема працює наступним чином. У стаціонарному режимі роботи схеми конденсатор заряджений практично до напруги джерела живлення E і фактично є еквівалентний джерелу живлення E в схемі рис. 3. В момент часу (згідно рис. 4,а) транзистор VT відкритий, і в колі C_РVTL_К протікатиме лінійно наростаючий струм до моменту, коли на базу транзистора поступить імпульс закривання на час зворотного ходу розгортки. Згадане коло виявиться розірваним, а за рахунок перетворення енергії магнітного поля котушок на енергію електричного поля конденсатора в колі С_Р починається коливальний процес, в результаті якого струм у котушці спаде до нуля, а потім зростатиме у зворотному напрямку до значення (див. рис. 4,а). При досягненні струмом цього значення транзистор під впливом сигналу U_КЕР відкриється. Завдяки напрузі на конденсаторі струм в котушках почне лінійно спадати до нуля, протікаючи по котушках у зворотному напрямі. Протікання струму по колу забезпечується діодом . З моменту досягнення струмом нульового значення починається його лінійне наростання до величини згідно з наведеним вище описом роботи схеми.