2. Описание лабораторного макета
Телевизионный синхрогенератор предназначен для формирования синхронизирующих и гасящих импульсов строчной и кадровой частот, а также выработки вспомогательных импульсных последовательностей. Синхрогенератор работает в автономном режиме.
Структурная схема синхрогенератора приведена на рисунке 4. В состав синхрогенератора входят: задающий генератор, формирующий импульсы с частотой 10 МГц, строчный делитель импульсов (640:1), формирователь строчных импульсов (2fстр, ССИ, СГИ), кадровый делитель импульсов (625:1), формирователь кадровых импульсов (КСИ, КГИ, МНП) и формирователь полной синхросмеси (СС).
Рисунок 4 – Структурная схема синхрогенератора.
Телевизионный синхрогенератор построен с использованием цифровых элементов: логических схем, триггеров и счетчиков. Рассмотрим конкретные схемы построения основных узлов синхрогенератора. Основным принципом формирования сигналов синхрогенератора является способ их выделения посредством деления импульсов с частотой 10МГц с последующим преобразованием кодов с делителей частоты во временные интервалы заданной длительности с необходимой задержкой друг относительно друга.
2.1 Строчный делитель (640:1)
Делитель 640:1 представляет собой триггерный десятиразрядный делитель, который состоит из двух делителей 2:1 и 320:1. Коэффициент деления задается набором соответствующего кода с помощью логической схемы И1 (рисунок 5). До числа 320 счетчик считает в двоичном коде, затем происходит его обнуление и цикл повторяется. Функциональная схема строчного делителя приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Функциональная схема строчного делителя.
2.2 Формирователь строчных импульсов
На рисунке 6 приведена функциональная схема формирователя строчных импульсов с использованием выходных сигналов строчного делителя - Хi. На выходе схемы И1 формируется импульс строчной частоты с длительностью 6,4мкс (ГОСТ 7845-92). Триггер Т1 выполняет операцию сдвига этого импульса на длительность равную 1,6мкс.
Рисунок 6 – Функциональная схема формирователя строчных импульсов.
С помощью логической схемы ИЛИ формируется ССИ длительностью 4.8мкс. Триггер Т2 формирует СГИ длительностью 12,8мкс, причем этот импульс опережает ССИ на 1,6мкс. Выполняя подобные операции с помощью логических схем И2, ИЗ и триггера ТЗ формируются импульсы двойной строчной частоты (2fстр) с длительностью 6,4мкс.
2.3 Кадровый делитель (625:1)
Входным сигналом кадрового делителя является двойная строчная частота 2fстр. Коэффициент деления задается с помощью набора кода 625 на входах логической схемы И1, которая формирует импульсы сброса счетчика в ноль (сброс Y). Выходные сигналы счетчика используются при формировании кадровых импульсов. Функциональная схема кадрового делителя приведена на рисунке 7.
Рисунок 7 – Функциональная схема кадрового делителя.
2.4 Формирователь кадровых импульсов
На рисунке 8 приведена функциональная схема формирователя кадровых импульсов (КСИ, КГИ, МНП). Принцип формирования КСИ и КГИ аналогичен описанному при формировании ССИ и СГИ. С помощью логических схем И1 - И4 формируется КСИ с частотой повторения 50 Гц и длительностью 2,5Н (Н - длительность строки). Триггеры Т1 и Т2 совместно с логическими схемами И5 и И6 формируют КГИ длительностью 25Н с частотой 50 Гц. Последовательность КГИ опережает по времени последовательность КСИ на 6Н.
Рисунок 8 – Функциональная схема формирователя кадровых импульсов.
Импульсы МНП формируются с помощью цифрового одновибратора, построенного с использованием триггера ТЗ, логической схемы И7 и счетчика Сч, а также триггера Т4 и логической схемы И8. Передний фронт КСИ переводит триггер ТЗ в единицу и тем самым разрешает прохождение импульсов fТ на вход счетчика. При превышении текущим кодом счетчика числа М (М выбирается из условия попадания во "временные ворота" ССИ лишь в одном полукадре) происходит сброс счетчика и триггера ТЗ в нулевые состояния. Таким образом, на выходе триггера ТЗ один раз за поле вырабатывается импульс, который подается на первый вход логической схемы И8, на второй вход которой поступает последовательность ССИ. На вход сброса в ноль триггера Т4 ССИ проходят только в нечетных полукадрах. Триггер Т4 включен в режиме деления частоты полей (импульсов КГИ) и формирует импульс МНП со скважностью два и частотой повторения равной 25Гц.