книги из ГПНТБ / Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера

пушки, на экране кинескопа создается изображение в чер­ но-белом виде.

Благодаря всем принятым мерам увеличивается внешняя

ивнутренняя помехозащищенность системы ЦВТ «СЕК.АМ»

иона становится полностью совместимой с системой черно­ белого телевидения.

ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИЗОРА

Несмотря на то, что цветной телевизор значительно слож­ нее черно-белого, построение его схемы и общий принцип действия остаются неизменными, и многое, рассказанное в предыдущих главах о черно-белых телевизорах, полностью относится и к цветным телевизорам. Основная особенность цветного телевизора состоит в том, ч т о б дополнение к ярко­ стному сигналу здесь проходят сигналы цветности и для их обработки в схеме телевизора предусмотрены специаль­ ные дополнительные узлы. На рис. 186 приведена структур­ ная схема цветного телевизора системы «СЕKAM».* Из этого рисунка видно, что в состав схемы цветного телевизора вхо­ дят следующие основные узлы:

1. Общий канал для усиления сигналов изображения

извука (до видеодетектора включительно).

2.Канал звука.

3.Яркостный канал.

4.Блок цветности.

5.Канал синхронизации.

6.Блок разверток.

7.Схема сведения лучей.

8. Блок питания. % Рассмотрим кратко назначение и принцип действия этих

узлов.

1.Общий канал усиления. В состав этого канала вхо­

дят: УВЧ, смеситель и гетеродин (блок ПТК), канал УПЧИ и видеодетектор.

Так как передача цветных изображений производится в стандартных каналах черно-белого телевидения, то блок ПТК, применяемый в цветном телевизоре, ничем не отли-

* В основу ее положена схема промышленного цветного телеви­ зора «Рубин 401-1».

320

Рис. 186. Структурная схема цветного телевизора

11 3-154

чается от блока ПТК черно-белого телевизора. Практически в цветных телевизорах используются блоки ПТК-3, ПТК-5, ПТК-10 и ПТ К-11, с успехом применяющиеся в черно-бе­ лых телевизорах.

Схема УПЧИ цветного телевизора также не отличается от схемы УПЧИ черно-белого телевизора вплоть до того, что в ней имеется такое же количество ламп и каскадов и приме­ няются такие же системы колебательных контуров. Отличи­ ем здесь являются несколько более жесткие требования, предъявляемые к амплитудно-частотной характеристике УПЧИ. Это объясняется тем, что через УПЧИ в цветном те­ левизоре проходят частотно-модулированные сигналы цвет­ ности, требующие равномерного усиления. Эти сигналы рас­ положены в высокочастотном конце спектра яркостного сигнала (применительно к промежуточным частотам это дает частоты порядка 33—34 Мгц), и в случае завала характерис­ тики УПЧИ в этой области частот может произойти пара­ зитная амплитудная модуляция цветовых сигналов и закон цветопередачи будет искажен. Чтобы избежать этого, ха­ рактеристика УПЧИ должна быть равномерной в пределах полосы частот шириной в 5,5—5,8 Мгц (в переводе на про­ межуточные частоты это значит, что характеристика должна быть равномерной до частоты 32,2—32,5 Мгц). Одновремен­ но с этим в схеме УПЧИ необходимо как можно сильнее подавить промежуточную частоту звука 31,5 Мгц с та­ ким расчетом, чтобы в видеодетекторе не возникало на­ пряжение биений с частотой 6,5 Мгц. Выполнение обоих требований, т. е. обеспечение широкой полосы пропуска­ ния и хорошей режекции сигнала частотой 31,5 Мгц, застав­ ляет делать крутизну бокового ската характеристики УПЧИ достаточно большой. Это достигается соответствующей регу­ лировкой канала УПЧИ. Видеодетектор и по своей схеме,

ипо принципу действия не отличается от видеодетектора черно-белого телевизора.

2.Канал звука. В канале звука цветного телевизора проходят такие же сигналы, как и в канале звука черно­ белого телевизора. В нем происходят такие же процессы,

ипоэтому канал звука цветного телевизора полностью иден­ тичен каналу звука черно-белого телевизора.

3.Яркостный канал. Яркостный канал представляет собой, по существу, в и д е о у с и л и т е л ь цветного те­

левизора, где усиливаются сигналы с частотами от 50 гц до 5,8 Мгц. Для нормальной работы цветного кинескопа ко

322

входам каждой из трех электронных пушек необходимо под­ вести видеосигнал с размахом 80—90 в. При этом коэффи­ циент усиления яркостного канала должен быть достаточно большим (порядка 100). Получить такое усиление можно лишь при использовании в схеме канала нескольких кас­ кадов.

Кроме основного процесса — усиления видеосигнала, здесь происходят еще два процесса: задержка усиливаемого сигнала на определенное время (0,8 мксек) и подавление сигналов цветовых поднесущих, которые представляют со­ бой сигналы помехи,

На схеме (рис, 186) напряжение сигнала с выхода видео­ детектора (6) подается на первый каскад яркостного канала (7), усиливается им и подается далее на вход второго каска­ да (8). С этого же (7) каскада напряжение видеосигнала подается на вход канала синхронизации и на схему АРУ. После усиления во втором каскаде (8) напряжение, во-пер­ вых, подается на вход блока цветности, а во-вторых, под­ водится ко входу линии задержки (9). Введение в схему линии задержки объясняется тем, что при прохождении цветовых сигналов в блоке цветности они задерживаются там на время порядка 0,8 мксек. Эта задержка сигнала не­ избежна, и с ней приходится мириться. Для того чтобы яркостный и цветовые сигналы от одного и того же эле­ мента изображения были подведены ко входам кинескопа

схему которого введены режекторные контуры и где, кроме усиления яркостного сигнала, происходит еще подавление сигналов с поднесущими частотами. За счет действия режекторных контуров в характеристике усилителя на частотах порядка 4—5 Мгц появляется «провал», приводящий к не­ которой потере четкости изображения. Поскольку такое подавление цветовых поднесущих необходимо при приеме на цветной телевизор цветных изображений, но может не производиться при приеме черно-белого изображения, в схеме цветного телевизора иногда предусматривают воз­ можность выключения режекторных контуров и сохранения таким образом четкости черно-белого изображения. После усиления в выходном каскаде (12) яркостный видеосигнал подводится к катодам цветного кинескопа.

4. Блок цветности. Блок цветности является специфи­ ческим узлом и не имеет аналогов в схеме черно-белого телевизора. Поэтому состав, назначение элементов и прин­ цип действия его требуют более детального рассмотрения. Как это видно из рис. 186, в состав блока цветности входят- «клеш»-фильтр (21), усилитель-ограничитель (22), линия за­ держки (23), усилитель (24), электронный коммутатор (25) схема цветовой синхронизации (26), усилители «красного» и «синего» каналов (27 и 28), ограничители «красного» и «синего каналов (29 и 30), частотные дискриминаторы «красного» и «синего» каналов (31 и 32), декодирующая мат­

рица (33) и оконечные усилители (34, 35 и 36). Рассмотрим работу схемы.

Напряжение сигнала снимается с выхода второго каска­ да яркостного канала (8) и через фильтр с характеристикой уипа «клеш» (21) подается на вход усилителя-ограничителя (22). Усиленные и ограниченные сигналы далее подводятся к электронному коммутатору (25), к одному его входу не­ посредственно, а к другому — через линию задержки (23) на 64 мксек и дополнительный усилитель (24). Назначение этого усилителя скомпенсировать уменьшение амплитуды сигнала, вызванное линией задержки. Коммутатор управ­ ляется импульсами напряжения, поступающими со схемы строчной развертки, и работает так, что вход усилителя «красного» канала (27) подключается ко входу линии задержки (25) только тогда, когда к этому входу подходит «крас­ ный» сигнал. В тот момент времени, когда сигнал «красной» строки на входе линии заканчивает свое действие и на смену ему подходит «синий» сигнал, коммутатор срабатывает и под­ ключает вход усилителя «красного» канала к концу линии задержки, где в этот момент начинает действовать «красный» сигнал. Таким образом, ко входу усилителя «красного» ка­ нала всегда будет приложен сигнал именно «красной» стро­ ки, действующий в продолжении времени передачи двух строк (сначала проходит прямой сигнал, сформированный в передатчике и несущий в себе «красную» цветовую инфор­ мацию строки, а потом поступает этот же сигнал, задержан­ ный в линии задержки). Аналогичная картина наблюдается и для «синего» сигнала. Для обеспечения правильности вос­ произведения цветов нужно сделать так, чтобы вход усили­ теля цветного канала определенного цвета подключался к выходу или входу линии задержки именно тогда, когда там действует сигнал именно этого цвета. Управляющие

324

импульсы напряжения, полученные со схемы строчной раз­ вертки, задают ритм работы коммутатора, но не могут обеспечить такое «цветоизбирательное» управление рабо­ той коммутатора. Поэтому в системе цветного телевидения предусмотрено получение дополнительных импульсов цвето­ вой синхронизации—и м п у л ь с о в о п о з н а в а н и я . Эти импульсы создаются в схеме передатчика, замешиваются в полный цветной телевизионный сигнал, передаются через весь телевизионный тракт и со схемы УВС (яркостный ка­ нал) подаются на вход канала синхронизации (в данной схеме элементы — 37, 38, 39, 40). В канале синхронизации, как и обычно, происходит отделение синхроимпульсов от сигна­ лов изображения и разделение синхроимпульсов между собой. Импульсы опознавания, сформированные специальной схемой (40), подаются в блок цветности, обрабатываются в его элементах 29—33 и 35, затем подводятся к схеме цвето­ вой синхронизации (26), непосредственно управляющей ра­ ботой коммутатора (25). При неправильной фазе цветовой коммутации оба канала цветности будут заперты и сигнал через них не пройдет, а на коммутатор поступит от схемы цветовой синхронизации корректирующий импульс, после действия которого фаза коммутации меняется на правиль­ ную. Запирание каналов цветности будет происходить и при приеме цветным телевизором черно-белого изображе­ ния. В это время импульсы цветовой синхронизации отсут­ ствуют, оба цветовые канала заперты, на модуляторы кинескопа подаются только постоянные напряжения (в то время как к катодам подведен яркостный сигнал) и на экране наблюдается черно-белое изображение.

С выхода коммутатора (25) на входы усилителей «крас­ ного» (27) и «синего» (28) каналов подаются напряжения поднесущих, модулированные по частоте цветоразностными видеосигналами. Как было сказано ранее, для увеличения помехозащищенности и упрощения системы цветного теле­ видения один из цветоразностных сигналов, а именно «крас­ ный» сигнал, передается в отрицательной полярности, т. е. имеет вид Y —R (применительно к частотно-модулирован- ному сигналу это означает, что увеличению уровня видео­ сигнала соответствует уменьшение частоты поднесущен). Этот сигнал усиливается в схеме усилителя (27), ограни­ чивается в амплитудном ограничителе (29) и детектируется частотным детектором «красного» канала (31)- В резуль­ тате ограничения устраняются все внешние помехи и внут­

325

ренняя паразитная амплитудная модуляция, могущая при­ вести к искажению цветов. Аналогичной обработке в элемен­ тах 28, 30 и 32 подвергается «синий» сигнал.

На входы частотных детекторов (31 и 32) подаются сигналы различной полярности, в то время как на их выходах нужно иметь сигналы одинаковой полярности. Только в этом случае будут правильно воспроизведены цвета передаваемого изоб­ ражения. Для обеспечения нужной полярности напряжения характеристика детектора «красного» канала делается об­ ратной характеристике детектора «синего» канала (см. рис. 186). Напряжения цветоразностных видеосигналов с выхо­ дов частотных детекторов поступают на декодирующую мат­ рицу (33), в которой происходит восстановление «зеленого» видеосигнала. После этого все три цветоразностных видео­ сигнала усиливаются в оконечных усилителях (34, 35, 36) и подводятся к кинескопу. Амплитудно-частотная харак­ теристика усилителей рассчитывается так, чтобы скомпен­ сировать низкочастотные предыскажения цветоразностных видеосигналов, производимые в передатчике, т. е. имеет вид, показанный на рис. 185 (пунктирная линия).

5. Канал синхронизации. Этот канал в своей основной части повторяет аналогичный канал черно-белого телевизо­ ра. В нем также имеются амплитудный селектор, усилители синхроимпульсов, цепи разделения и т. д. Но, кроме этих обычных элементов канала синхронизации, здесь имеется еще специальное устройство для формирования импульсов цветовой синхронизации (импульсов опознавания). Эти им­ пульсы далее подаются в блок цветности и управляют рабо­ той электронного коммутатора.

6. Блок разверток. Развертка электронных лучей всех трех электронных пушек цветного кинескопа производит­ ся при помощи одного блока развертки, где, как и обычно имеется кадровая развертка (для отклонения электронных лучей в вертикальном направлении) и строчная развертка (для отклонения по горизонтали). Общий принцип дейст­ вия и назначение отдельных элементов схем обеих развер­ ток цветного телевизора не отличается от аналогичных схем черно-белого телевизора. Однако применение цветного ки­ нескопа потребовало от этих схем особых качеств, а именно: большей мощности отклонения, устранения искажений изоб­ ражения типа «подушка» и большей стабильности ускоряю­ щего напряжения, подводимого к анодам пушек кине­ скопа.

326

Увеличенная мощность разверток обусловливается тем, что цветной кинескоп имеет горловину значительно больше­ го диаметра, чем черно-белый, так как в ней умещаются три электронные пушки. Кроме того, на аноды пушек цвет­ ного кинескопа подается ускоряющее напряжение, рав­ ное 25 кв, в то время как в черно-белом оно примерно равно 16 кв. И то и другое требует увеличения мощности магнит­ ных полей, создаваемых отклоняющими катушками, и, сле­ довательно, увеличения мощности, потребляемой от источни­ ка питания .Если добавить к этому потери мощности, рассеи­ ваемой на анодах ламп в высоковольтном выпрямителе, си­ стеме сведения лучей и схеме коррекции подушкообразных искажений, то окажется, что мощность, потребляемая от источника питания блоком развертки цветного телевизора, достигает величины 95—100 вт и превышает аналогичную мощность черно-белого телевизора в три раза. Для увели­ чения отклоняющей мощности в выходных каскадах строчной и кадровой разверток цветного телевизора при­ меняются специально разработанные для этой цели мощные лампы.

Причиной возникновения подушкообразных искажений изображения является увеличение скорости движения пятна от электронного луча по мере удаления его от центра экрана.

Необходимость стабилизации ускоряющего напряжения кинескопа возникает потому, что при самопроизвольном из­ менении этого напряжения от разных причин нарушается динамическое сведение и фокусировка лучей, а также ухуд­ шается чистота цвета (см. дальше). Для стабилизации уско­ ряющего напряжения в схему строчной развертки введен специальный стабилизатор.

7. Работа цветного кинескопа. Статическое и динамиче­ ское сведение лучей. В цветных телевизорах в настоящее время применяются, как правило, трехлучевые цветные ки­ нескопы с теневой маской. Несмотря на общность конст­ рукции, цветной кинескоп отличается от черно-белого рядом особенностей, главными из которых являются следующие:

327

а) В цветном кинескопе имеется не одна, а три электрон­ ных пушки, каждая из которых создает на экране изобра­ жение своего цвета. Пушки расположены внутри горло­ вины трубки так, что создаваемые ими электронные лучи сходятся вместе на расстоянии 15 мм от экрана, там, где находится теневая маска (рис. 187).

б) Экран трубки образуется из очень большого коли­ чества мельчайших зернышек, сведенных в группы (триада). Точки покрыты материалами, создающими при электрон­ ной бомбардировке свечение трех основных цветов — крас­ ного, зеленого и синего. В каждой триаде имеется по три

точки, дающих свечение разного цвета. Люминофорные триады располагаются вдоль строк, и каждая из триад соот­ ветствует одному элементу разложения изображения. Об­

леной» и «синей» пушками, проходя через отверстие маски, под углом друг к другу, далее расходятся и попадают на соответствующие точки люминофора (см. рис. 188). Люми­ нофор возбуждается и начинает светиться, причем интенсив­

328

ность свечения зависит от уровня напряжения видеосигна­ ла, подведенного ко входу данной электронной пушки.

Основным условием правильного воспроизведения цве­ тов на экране цветного кинескопа является точное попада­ ние электронных лучей на соответствующие точки триад люминофора (красный луч должен попадать на точку крас­ ного люминофора, зеленый луч — на точку зеленого, а си­ ний — на точку синего люминофора), причем это должно строго выполняться на всей площади экрана кинескопа. Несмотря на большую точность изготовления и установки пушек и теневой маски, даже в случае отсутствия отклоняю­ щих магнитных полей, т. е. при бомбардировке центра экра­ на, наблюдается попадание на данную точку люминофора чужого луча, приводящее к нарушению правильности цве­ товоспроизведения. При отклонении лучей это явление, по­ лучившее название « р а с с л о е н и е л у ч е й » , выступает

веще большей степени и цвета на периферийных участках изображения сильно искажаются. Для устранения таких искажений в цветном телевизоре применяются системы ста­ тического и динамического сведения лучей. Работа этих систем заключается в том, что на каждый луч воздействуют дополнительными магнитными полями. При сведении лучей

вцентре экрана (статическое сведение) на каждый элек­

тронный луч действуют магнитным полем внешнего постоян­ ного магнита. Динамическое сведение лучей, т. е. сведение лучей при отклонении, производится магнитным полем специальных дополнительных катушек, через которые про­ пускается отклоняющий ток особой формы.

и состоит в том, что подбором положения отклоняющей сис­ темы добиваются такого направления красного луча, при котором он, пройдя отверстие теневой маски, падает только на точку красного люминофора, не задевая двух других точек. После такой регулировки чистоты красного цвета чистыми окажутся и два других цвета. Регулировка балан­ са белого состоит в том, что подбором режима работы элект­ ронных пушек меняется интенсивность свечения красного, зеленого и синего цветов люминофора так, чтобы правильно воспроизводились черно-белые и серые участки изображе­ ния.

329