6.9. Ввод импульсов синхронизации в состав телевизионного сигнала

В телевидении для передачи видеоинформации используется амплитудная модуляция, а для звукового сопровождения — ча­стотная модуляция. Передача видеоинформации отличается от обычного АМ-радиовещания необходимостью излучения служеб­ных импульсов различного типа с целью обеспечения синхрони­зации схем развертки в приемнике в соответствии с хронирова­нием передатчика. В строго определенные моменты времени должны быть переданы импульсы кадровой и строчной развер­ток.

Рис. 6.9. Телевизионные синхронизирующие сигналы.

В черно-белом телевидении стандартная развертка состоит из 525 горизонтальных линий, т. е. строк, составляющих кадр, которые повторяются 30 раз в секунду. В итоге скорость раз­вертки равна 15750 строка/с, что определяет частоту генератора строчной (горизонтальной) развертки как на передающей стан­ции, так и в приемнике. Генератор кадровой развертки форми­рует сигнал, повторяющийся с частотой 60 Гц и содержащий гасящий импульс. Длительность такого сигнала составляет ~850 мкс (он повторяется дважды в течение каждого кадра), а интервал обратного хода соответствует примерно времени развертки 30 строк. Поэтому для воспроизведения изображения остается ~480 строк.

Под действием напряжения вертикальной развертки элект­ронный луч, двигаясь по горизонтали (строке), постепенно сме­щается вниз. При этом 262,5 строки образуют поле (field); два таких поля, чередуясь благодаря чересстрочной развертке (строки второго поля находятся между строк первого поля), составляют полный кадр с 525 строками. Этот процесс схож с использованием в кинопроекторе обтюратора для мгновенного гашения изображения с тем, чтобы оно для уменьшения мерца­ний проецировалось на экран во время передачи каждого кад­ра дважды.

На рис. 6.9 проиллюстрированы различные телевизионные синхросигналы. Строчные синхроимпульсы находятся на строч­ных гасящих импульсах, благодаря чему линий обратного хода не видно. Видеоинформация передается в интервалы времени между строчными гасящими импульсами. При передаче кадро­вых синхроимпульсов также необходимо гасить экран, но уже на более длительное время, чем при передаче строчных синхро­импульсов. Однако в течение времени запирания трубки кадровым гасящим импульсом необходимо осуществлять синхрониза­цию генератора строчной развертки, так как иначе по оконча­нии действия кадрового гасящего импульса невозможно засин-хронизовать генератор строчной развертки. Поэтому в начале кадрового гасящего импульса вводят серию коротких импульсов (называемых уравнивающими импульсами). Уравнивающие им­пульсы имеют слишком малую длительность, чтобы запустить генератор кадровой развертки, однако они обеспечивают син­хронизацию генератора строчной развертки.

Импульс кадровой (полевой) синхронизации состоит как бы из серии импульсов. Такие импульсы, более подробно рассмат­риваемые в гл. 14, подаются на интегратор для формирования сигнала нужной амплитуды с целью обеспечения запуска гене­ратора кадровой развертки. «Врезки» между импульсами пред­назначаются для обеспечения синхронизации генератора строч­ной развертки. После импульса кадровой развертки следуют до­полнительные уравнивающие импульсы, предназначенные для обеспечения синхронизации генератора строчной развертки. Ча­стота повторения уравнивающих импульсов составляет 31,5 кГц, т. е. в два раза превышает частоту строчной развертки, равную 15750 Гц.

Рис. 6.10. Схема ввода в видеосигнал уравнивающих импульсов.

Для ввода уравнивающих импульсов в полный видеосигнал передатчика применяется несколько схем. На рис. 6.10 показана одна из таких схем, используемая для ввода 18 уравни­вающих импульсов в полный видеосигнал во время периода пе­редачи кадрового гасящего импульса. Во время ввода уравни­вающих импульсов сигналы строчной синхронизации не переда­ются. Требуемый стробирующий сигнал состоит из импульса, длительность которого равна длительности девяти строк, а ча­стота повторения 60 Гц. Такой стробирующий импульс прикла­дывается к первичной обмотке L₁ входного трансформатора и передается во вторичные обмотки L₂ и L₃. Конденсаторы C₁ и С₂ включены между линиями питания положительным и отри­цательным напряжениями и землей. Поэтому вторичные обмот­ки L₂ и lz аналогичны вторичной обмотке с центральным отво­дом, обеспечивающей реверсирование фаз сигналов, как и в слу­чае двухтактной схемы: сигнал на базе транзистора Т₂ нахо­дится в противофазе с сигналом на базе транзистора T₃. Вслед­ствие использования n — р — n-транзисторов положительный сигнал на базе складывается с прямым смещением и увеличи­вает проводимость, в то время как отрицательный сигнал умень­шает прямое смещение и уменьшает проводимость или совсем запирает транзистор.

Вначале предположим, что стробирующего импульса нет. Смещение, приложенное между базой и эмиттером транзистора T₂, имеет обратное направление, поэтому этот транзистор за­перт. Поскольку транзистор Т₂ включен последовательно с тран­зистором Т₁, то и последний заперт, хотя к базе транзистора Т₁ прикладывается последовательность уравнивающих импульсов; поэтому на выходе схемы импульсов нет. К транзистору же Тз прикладывается прямое смещение, и поэтому он открыт. Следо­вательно, сигналы строчной синхронизации, поступающие на ба­зу транзистора Т₄, усиливаются и выделяются на выходном ре­зисторе R₁.

В течение интервала времени, отводимого для ввода урав­нивающих импульсов в полный видеосигнал, к базам Т₂ и Тз прикладывается стробирующий импульс. Амплитуда положи­тельного импульса, прикладываемого к базе транзистора Т₂, превышает уровень отрицательного обратного смещения, и транзистор Т₂ начинает проводить ток. Одновременно и тран­зистор Т₁ также начинает работать, и так как к его базе при­кладываются уравнивающие импульсы, то они выделяются на резисторе R₁. Стробирующий импульс, прикладываемый к тран­зистору Тз, представляет для этого транзистора отрицательное смещение, запирающее его. В этом случае в течение интервала длительности стробирующего импульса, равного девяти строкам, импульсы строчной синхронизации на выход не передаются, по­скольку Т₄ включен последовательно с транзистором Тз и по­этому также заперт. Таким образом, импульсы строчной синхронизации не проходят на выход в течение времени следования уравнивающих импульсов, и выходная последовательность сиг­налов состоит из импульсов строчной синхронизации с 18 урав­нивающими импульсами, вводимыми во время передачи импуль­са кадровой синхронизации.