2. Описание лабораторного макета

Упрощенная функциональная схема лабораторного макета показана на рисунке 6.

Рисунок 6 – Функциональная схема макета

Лабораторный макет работает в двух режимах: «видеокамера» и «генератор импульсов». Выбор того или иного режима работы осуществляется кнопкой К1 «Выбор режима».

В режиме «видеокамера» на экране телевизора можно наблюдать изображение с видеокамеры, в частности универсальную испытательную таблицу или последовательность черных и белых полос.

В режиме «генератор тест-сигнала» на экране телевизора можно последовательно наблюдать четыре картинки:

• вертикальные черные и белые полосы;

• горизонтальные черные и белые полосы;

• шахматное поле;

• бело-черное поле.

Переключение между картинками осуществляется нажатием соответствующих кнопок К2, К3, К4 и К5.

Селектор синхроимпульсов служит для выделения синхросмеси из полного телевизионного сигнала, а дифференцирующая и интегрирующие цепи выделяют строчный и кадровый синхронизирующие импульсы соответственно.

На контрольных гнездах ВС можно наблюдать видеосигнал с камеры в режиме «видеокамера» и видеосигнал с генератора импульсов в режиме «генератор импульсов».

На контрольных гнездах СС, ССИ, СГИ, КСИ и КГИ можно наблюдать соответствующие сигналы. На гнезде Г1 – кадровый синхронизирующий импульс после однозвенной интегрирующей цепи, на Г2 после двухзвенной и на Г3 после трехзвенной. На Г4 – строчный синхронизирующий импульс после дифференцирующей цепи.

3. Методика проведения эксперимента

При проведении данной работы используются лабораторный макет, видеокамера, телевизор и осциллограф (рисунок 7).

Рисунок 7 – Схема эксперимента

Главное содержание лабораторной работы состоит в следующем:

а) во-первых, изучение и оценка геометрических искажений изображения, сведение лучей, разрешающей способности изображения, установки яркости, контрастности и баланса белого, правильности передачи цвета изображения, чересстрочности развертки и линейности характеристики канала цветности.

б) во-вторых, снятие осциллограмм видеосигнала в масштабе строки и поля с видеокамеры и генератора импульсов, исследование основных параметров

видеосигнала. Для правильного сопоставления осциллограмм сигналов в процессе выполнения всей работы необходимо осуществлять внешнюю синхронизацию осциллографа строчными или кадровыми синхронизирующими или гасящими импульсами.

в) в-третьих, снятие осциллограмм сигналов на выходе селектора синхроимпульсов после дифференцирующей и интегрирующих цепочек. Измерение соотношения амплитуд кадровых и строчных синхроимпульсов.

4. Порядок выполнения работы

Перед началом работы изучить данное описание и инструкцию пользования осциллографом.

Включить телевизор в режим AV1 и осциллограф, через минуту включить лабораторный макет.

1. Кнопку К1 «Выбор режима» на макете поставить в положение «нажато». Установить перед видеокамерой универсальную испытательную таблицу. По изображению на экране телевизора:

   1. Измерить разрешающую способность в центре и по углам.

   2. Рассчитать коэффициент нелинейности по горизонтали и вертикали.

,

где b – стороны квадратов по горизонтали,

h – стороны квадратов по вертикали.

3. Подсчитать количество различимых градаций яркости и оценить правильность настройки баланса белого цвета.

4. Оценить правильность статического и динамического сведения лучей.

5. Оценить правильность передачи цвета изображения и четкость цветовых переходов.

6. Оценить точности чересстрочной развертки.

7. Оценить линейности характеристики канала цветности.

Результаты измерений по пунктам 4.1.1 – 4.1.7 занести в таблицу 2.

Таблица 2

критерий	оценка
разрешающую способность в центре в углах
коэффициент нелинейности по горизонтали по вертикали
количество различимых градаций яркости
правильность настройки баланса белого цвета
правильность статического и динамического сведения лучей
правильность передачи цвета изображения и четкость цветовых переходов
точность чересстрочной развертки
линейности характеристики канала цветности

2. Установить перед видеокамерой таблицу с вертикальными полосами.

   1. Произвести внешнюю синхронизацию осциллографа строчными синхронизирующими импульсами, снимаемыми с гнезда ССИ. Длительность развёртки осциллографа выставить таким образом, чтобы на экране осциллографа укладывалась одна строка развёртки изображения вместе с обратным ходом. Это контролируется подачей на вход осциллографа тех же ССИ.

   2. Измерить размах полного ТВ-сигнала (в вольтах), зарисовать его форму за время строки. Отметить на рисунке уровни белого, черного, гашения, синхроимпульсов и вычислить их соотношение в процентах от размаха полного ТВ-сигнала. Измерить период, длительность строчных гасящих и синхроимпульсов, вычислить их частоту. Результаты измерений занести в таблицу 3.

Таблица 3 – Параметры синхронизирующих и гасящих импульсов

	ССИ	СГИ	КСИ	КГИ	Врезки в КСИ
Период, с
Длительность, с
Частота, Гц

3. Измерить период и вычислить частоту повторения импульсов белых вертикальных полос в видеосигнале. Результаты измерений занести в таблицу 4.

Таблица 4 – Параметры видеоимпульсов.

	Период	Частота
Вертикальные полосы
Горизонтальные полосы

2. Установить перед видеокамерой таблицу с горизонтальными полосами.

1. Произвести внешнюю синхронизацию осциллографа кадровыми гасящими импульсами, снимаемыми с гнезда КСИ. Длительность развёртки осциллографа выставить таким образом, чтобы на экране осциллографа укладывалось одно поле развёртки изображения вместе с обратным ходом.

2. Зарисовать форму полного ТВ-сигнала за время полукадра, указать на рисунке кадровые гасящие и синхронизирующие импульсы. Измерить их период, длительность и вычислить частоту. Результаты измерений занести в таблицу 3.

3. Измерить период, длительность и вычислить частоту врезок в кадровом синхроимпульсе. Объяснить их назначение. Результаты измерений занести в таблицу 3.

4. Измерить период и вычислить частоту повторения импульсов белых горизонтальных полос в видеосигнале. Результаты измерений занести в таблицу 4.

2. Кнопку К1 «Выбор режима» на макете поставить в положение «отжато».

1. Повторить пункты 4.2.1 и 4.2.2.

2. Измерить период и вычислить частоту повторения импульсов белых вертикальных полос в видеосигнале. Определить соответствующую частоту и период по изображению на экране телевизора и сравнить с измеренными на осциллографе. Результаты занести в таблицу 5.

Таблица 5 – Параметры видеоимпульсов.

	Период		Частота
	на осциллогр.	на ТВ	на осциллогр.	на ТВ
Вертикальные полосы
Горизонтальные полосы

3. На генераторе тест-сигнала нажать кнопку К3 «Горизонтальные полосы». Повторить пункты 4.3.1 – 4.3.3.

4. Измерить период и вычислить частоту повторения импульсов белых горизонтальных полос в видеосигнале. Определить соответствующую частоту и период по изображению на экране телевизора и сравнить с измеренными на осциллографе. Результаты занести в таблицу 5.

5. На генераторе тест-сигнала нажать кнопку К4 «Шахматное поле». Зарисовать форму полного ТВ-сигнала за время строки и полукадра, указать на рисунках гасящие и синхронизирующие импульсы.

6. На генераторе тест-сигнала нажать кнопку К5 «Бело-чёрное поле». Зарисовать форму полного ТВ-сигнала за время строки и полукадра, указать на рисунках гасящие и синхронизирующие импульсы.

2. Зарисовать формы сигналов на выходе селектора синхроимпульсов после дифференцирующей и интегрирующих цепочек. Измерить соотношение амплитуд кадровых и строчных синхроимпульсов на выходе каждой интегрирующей цепочки. Результаты измерения занести в таблицу 6.

Таблица 6 – Соотношение амплитуд кадровых и строчных синхроимпульсов на выходе интегрирующих цепей.

	однозвенная	двухзвенная	трехзвенная

5. Содержание отчёта

1. Функциональная схема макета.

2. Методика проведения эксперимента с краткими пояснениями.

3. Экспериментальные осциллограммы с краткими пояснениями.

4. Таблицы.

5. Выводы по каждому пункту выполненной работы.

6. Контрольные вопросы

1. По изображению на экране телевизора, заданному преподавателем, нарисовать форму телевизионного сигнала за время строки.

2. По заданной форме сигнала за время строки (кадра) нарисовать вид изображения на экране телевизора.

3. Определить количество воспроизводимых на экране телевизора черных и белых полос при заданной частоте повторения импульсов.

Литература

1. Казанцев Г.Д. Основы телевидения: Учебное пособие. – Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2002. –160с.

2. ГОСТ 7845-92 «Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений».

3. Константин Нихорошев, Евгений Сокол «Телевизионные испытательные таблицы» Stereo&video - М.: КАТМАТ, 09’2

Лабораторная работа № 3

ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ СИНХРОГЕНЕРАТОР

Цель работы: Изучение работы телевизионного синхрогенератора и принципов формирования строчных и кадровых импульсов с помощью цифровых элементов.