42Система апчг

В современных телевизионных приемниках используется электронная настройка на частоту принимаемого канала с помощью варикапов, выполняющих роль переменной емкости. Для нормального приема очень важны точность установки и стабильность частоты гетеродина.

В случае увеличения частоты гетеродина (по сравнению с необходимой для нормального приема) несущая изображения, составляющие нижних частот сигнала яркости и спектр сигналов синхронизации, сдвигаются в область малого усиления по срезу Найквиста. Это влечет за собой искажения плоской вершины импульсов видеосигнала, неправильное распределение яркости крупных участков изображения, потерю кадровой и строчной синхронизации.

При уменьшении частоты гетеродина цветовые поднесущие выходят за пределы АЧХ УПЧИ. Сначала возникают цветовые искажения на вертикальных переходах, а затем происходит полная потеря цвета. Кроме того, теряются высокочастотные составляющие сигнала яркости, что приводит к потере четкости изображения по горизонтали.

В конечном счете как увеличение, так и уменьшение частоты гетеродина приводит к потере изображения и звука.

Система автоматической подстройки частоты гетеродина поддерживает точную настройку на частоту принимаемого канала. Если после преобразования частоты значение частоты несущей изображения отличается от номинального, система АПЧГ изменит напряжение настройки таким образом, чтобы восстановить точную настройку на станцию.

Функциональная схема АПЧГ приведена на рис 7.21.

Рис. 7.21. Функциональная схема АПЧГ: ГУН – генератор, управляемый напряжением; СМ – смеситель; УПЧИ – усилитель промежуточной частоты изображения; ЧД – частотный дискриминатор

Схема работает следующим образом. При точной настройке на станцию частота несущей изображения входного сигнала преобразуется смесителем (СМ) селектора каналов точно на промежуточную частоту приемника (38 МГц), частотный дискриминатор (ЧД), настроенный на номинальное значение промежуточной частоты, не изменяет напряжения настройки и частоту генератора управляемого напряжением (ГУН). При неточной настройке на станцию частота несущей преобразованного сигнала отличается от номинального значения. На выходе ЧД возникает управляющее напряжение АПЧГ положительной или отрицательной полярности в зависимости от знака частотной расстройки. Это напряжение суммируется с напряжением настройки и восстанавливает точную настройку на станцию.

Во время ручной или автоматической настройки на станцию система АПЧГ размыкается ключом. Это производится либо вручную, либо автоматически. Отключение АПЧГ во время настройки позволяет повысить ее точность. По окончании настройки система АПЧГ замыкается и обеспечивает стабильность частоты гетеродина и точную настройку на станцию при изменении внешних условий (температуры, напряжения питания и т. п.).

43Система ару

Уровень сигнала на входе телевизионного приемника может изменяться в широких пределах в зависимости от мощности передатчика, расстояния между приемником и телевизионной радиостанцией, наличия или отсутствия затенений, качества приемной антенны, интерференции переотраженных сигналов и т.д. Допустимые изменения уровня входного сигнала обычно принимаются в пределах от 0.2 до 50 мВ.

Вместе с тем для нормальной работы каналов яркости, цветности и синхронизации требуется вполне определенный уровень сигналов (порядка 1 В). Изменение уровня выходного сигнала 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.

Система автоматической регулировки усиления АРУ поддерживает постоянное значение уровня ПЦТВ на выходе радиоканала при изменениях 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 телевизионных приемниках используют двухпетлевые системы АРУ (рис 7.22).

Рис. 7.22. Схема двухпетлевой АРУ: УРЧ – усилитель радиочастоты; СМ, Г – смеситель и гетеродин преобразователя частоты; УПЧИ – усилитель промежуточной частоты изображения; ВД – видеодетектор; ЭК – электронный ключ; ПД – пиковый детектор; СЗ – схема задержки

В схему АРУ входят ЭК–электронный ключ, ПД–пиковый детектор и СЗ–схема задержки. Остальные элементы (УРЧ, СМ, Г, УПЧИ, ВД) образуют основную часть радиоканала.

Схема работает следующим образом. На вход радиоканала поступает сигнал, который усиливается в УРЧ селектора каналов, преобразуется на промежуточную частоту, усиливается в УПЧИ и детектируется видеодетектором.

Огибающая сигнала поступает на электронный ключ (ЭК), который замыкается стробом U_С, совпадающим по времени со строчными синхроимпульсами ССИ. В результате периодического замыкания ключа на пиковый детектор ПД поступают строчные синхроимпульсы, а на выходе ПД образуется постоянное напряжение U_Р1, величина которого определяется уровнем ССИ и не зависит от яркости изображения. Напряжение регулировки U_Р1 с выхода ПД поступает на УПЧИ, благодаря чему замыкается первая петля регулировки усиления. Эта петля образует не задержанную ключевую АРУ.

Одновременно напряжение с выхода ПД поступает на схему задержки СЗ. До тех пор, пока напряжение U_P1 на входе СЗ меньше напряжения задержки Е_З, выходное напряжение схемы задержки равно нулю: U_P2=0. При большом уровне входного сигнала выходное напряжение пикового детектора U_P1 становится больше напряжения задержки, и на выходе С3 появляется напряжение регулировки U_P2. Так замыкается вторая (задержанная) петля АРУ.

При слабом входном сигнале усиление УРЧ и УПЧИ устанавливается максимальным. Увеличение уровня сигнала приводит сначала к возрастанию напряжения регулировки U_P1 и снижению усиления УПЧИ. Дальнейшее увеличение уровня входного сигнала приводит к появлению напряжения регулировки U_P2 и снижению усиления УРЧ. Изменение усиления радиотракта стабилизирует уровень выходного сигнала.

Обе петли АРУ (простая и задержанная) реагируют только на уровень ССИ на выходе радиоканала, так как являются ключевыми. При этом система АРУ не реагирует на изменение яркостной составляющей радиосигнала и на помехи, не совпадающие по времени с ССИ. Задержка регулировки усиления УРЧ селектора каналов позволяет улучшить отношение сигнал/шум для слабых сигналов.