Файл: Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера.pdf

СХЕМА ЗАДЕРЖАННОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ

УСИЛЕНИЯ

Схема АРУ с задержкой строится таким образом, что

приемника остается максимальным. Если напряжение на входе приемника возрастает и превышает некоторый опре­ деленный уровень, т о с и с т е м а А Р У в к л ю ч а е т ­ с я в р а б о т у и уменьшает коэффициент усиления при­ емника.

Необходимую задержку в работе системы АРУ лучше всего осуществить, запирая диод постоянным напряжением определенной величины и подавая на него одновременно переменное напряжение с выхода УПЧ. Когда амплитуда переменного напряжения будет превышать величину по­ стоянного напряжения задержки, диод откроется и система АРУ включится в работу.

Так как детектор сигнала не должен работать с задерж­ кой, то для такой схемы нельзя ограничиться применением одного общего диода.Поэтому в схеме приемника с задержан­ ной АРУ всегда имеется два диода: диод детектора сигнала и диод выпрямителя АРУ.

На рис. 116 показана схема задержанной АРУ. В этой схеме лампа Л / является лампой смесителя, лампа Л2 входит в состав каскада УПЧ, диод Д1 работает в схеме детектора сигнала, а диод Д2 представляет собой выпрямительный элемент системы АРУ.

К диоду Д2, т. е. к промежутку анод — катод этого дио­ да, подводятся два напряжения. Первое из них, переменное модулированное напряжение промежуточной частоты, под-

189

водится с зажимов второго контура последнего фильтра ПЧ (с верхнего зажима контура через конденсатор связи Ссв, а с нижнего — через конденсатор С). Второе напряжение постоянное и подается с зажимов сопротивления, включен­ ного в цепь общего минуса приемника (резистор R). Через этот резистор протекает ток всех ламп приемника в направле­ нии от земли к отрицательному зажиму источника Еа, и на нем создается падение напряжения отрицательной поляр­ ности. Это напряжение и используется для запирания диода выпрямителя АРУ (плюс его подводится к катоду диода не­ посредственно, а минус — к аноду через резистор / ? а р ѵ ) . От того, какое из этих напряжений окажется большим, бу­ дет зависеть режим'работы диода Д2.

Схема работает следующим образом. Когда на входе приемника действует слабый сигнал, напряжение на кон­ туре последнего фильтра ПЧ также будет небольшим.По­ этому даже при максимальных «пиках» напряжения на кон­ туре, получающихся при глубокой модуляции, результиру­ ющее напряжение на аноде диода Д2 будет о т р и ц а т е л ь- н ы м, диод окажется запертым и система АРУ рабо­ тать не будет. На сетки ламп регулируемых каскадов в это время подается отрицательное напряжение, полученное на резисторе R. Это напряжение играет роль «начального» напряжения смещения, определяющего максимальную кру­ тизну характеристики ламп и, стало быть, максимальный коэффициент усиления схемы приемника.

Если напряжение на входе приемника сильно возраста­ ет, то и на контуре последнего фильтра ПЧ будет действо­ вать также большое напряжение. В отдельные моменты вре­ мени напряжение на аноде диода Д2 будет п о л о ж и ­ т е л ь н ы м , диод откроется и через него начнет протекать ток. При протекании этого тока через резистор і?дру на нем создается падение напряжения, минусом обращенное к аноду диода. Это напряжение и является р е г у л и р у ю ­ щ и м н ап р я ж е н и е м, с оз да н н ы м в с и е т е м е А Р У . Регулирующее напряжение, созданное на резисторе RApy, имеет вид отдельных импульсов, амплитуда которых изменяется по закону модулирующего сигнала. Для того чтобы превратить это напряжение в постоянное, в схему введены два сглаживающих фильтра Сф/?ф. Эти фильтры ус­ траняют пульсации регулирующего напряжения в системе АРУ и одновременно предотвращают возможное самовозбуж­ дение каскадов УПЧ.

190

Т Е Л Е В И Д Е Н И Е

ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ. ПОНЯТИЕ О РАЗВЕРТКЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Т е л е в и д е н и е м называется передача и прием дви­ жущихся и неподвижных изображений по электрическим каналам связи. Чтобы осуществить такую передачу на пере­ дающей стороне, необходимо преобразовать передаваемое изображение в соответствующие электрические сигналы. На приемной стороне эти электрические сигналы должны быть преобразованы обратно в видимое изображение, ана­ логичное передаваемому. Если при передаче звука полезной информацией является изменение звукового давления пе­ ред микрофоном, то при передаче изображений полезной информацией будет я р к о с т ь каждого отдельного участ­ ка изображения. Эта яркость преобразуется в электричес­ кие сигналы, которые передаются через канал связи.

Наиболее широко для передачи телевизионных сигналов используются линии радиосвязи, в состав которых входят передатчик и приемник, а средством для передачи сигналов служат высокочастотные колебания, создаваемые передат­ чиком (так же, как это имело место при передаче звука). Тогда можно сказать, что телевидение основано на следую­ щих физических процессах:

1.Преобразование полезной информации (яркости дан­ ного участка изображения) в электрический сигнал опре­ деленного характера и величины.

2.Управление с помощью полученных сигналов колеба­ ниями высокой частоты, созданными в схеме передатчика (модуляция).

3.Излучение модулированных колебаний антенной пере­ датчика и прием этих колебаний антенной телевизионного приемного устройства.

4.Селекция и усиление высокочастотного модулирован­ ного сигнала.

5.Преобразование модулированного сигнала высокой частоты в сигнал низкой частоты (демодуляция — детекти­ рование).

6.Усиление и обратное преобразование низкочастотных телевизионных сигналов в видимое изображение.

Исходя из этого перечисления можно прийти к заклю­ чению, что методы передачи и приема сигналов изображения

извука одинаковы и что для передачи сигналов изображе­ ния будет пригоден канал радиосвязи, аналогичный тому, блок-схема которого показана на рис. 70. Однако это не так. Несмотря на сходство методов передачи и приема сигна­ лов, в системе передачи сигналов изображения есть осо­ бенности, резко отличающие ее от системы передачи сигна­ лов звука. Если проанализировать работу любого канала

связи, то окажется, что в любом его сечении в к а ж д о е о т д е л ь н о е м г н о в е н и е в р е м е н и п р о ­ х о д и т т о л ь к о о д и н - е д и н с т в е н н ы й с и г ­ н а л в в и д е н а п р я ж е н и я и л и т о к а . Эта осо­ бенность является неотъемлемым свойством всякого канала связи, в том числе канала радиосвязи для передачи изобра­ жения и звука.

При передаче звука изменение звукового давления перед микрофоном (звуковые сигналы) преобразуется в электри­ ческие сигналы звуковой частоты, которые и передаются по каналу связи. Структура этих сигналов проста. Для них характерно то, что в каждое мгновение времени сигнал опре­ деляется только одним значением напряжения или тока. Поэтому радиоканал со своей задачей справляется успешно.

Иное дело в телевидении!

Если взять любое реальное изображение, то в нем можно увидеть множество отдельных участков, имеющих различ­ ную яркость. Глаз наблюдателя видит изображение цели­ ком. Чтобы передать такое изображение через канал связи, необходимо передать информацию о яркости каждого отдель­ ного участка изображения. Следовательно, от каждого участка нужно получить свой электрический сигнал и полу­ ченное множество электрических сигналов о д н о в р е ­ м е н н о пропустить через канал связи. С такой задачей канал связи справиться не может. Если к его входу подвес­ ти множество различных сигналов, то все они суммируются, образуют некоторый сигнал средней величины, который и пройдет через канал связи. Закон передаваемой информа­ ции будет нарушен, и вместо передаваемого изображения

194

на приемной стороне будет наблюдаться серое поле с яр­ костью, одинаковой для всех его участков.

Таким образом, поскольку по одному каналу связи мо­ жет быть передан лишь один сигнал, соответствующий яр­ кости одного определенного участка изображения, для пере­ дачи всего изображения потребуется огромное количество каналов связи. Подобное решение проблемы передачи изоб­ ражений нереально, и осуществить передачу изображений оказалось возможным лишь после появления идеи п о о ч е ­ р е д н о й передачи информации о яркости отдельных эле­ ментов изображения по о д н о м у к а н а л у с в я з и . Для реализации этой идеи в систему телевидения была вве­ дена р а з в е р т к а и з о б р а ж е н и я .

При развертке изображения на передающей стороне канала связи изображение разбивается (разлагается) на множество отдельных участков, имеющих различную яр­ кость и образующих ряд параллельных полосок — строк. Для того чтобы полностью сохранить характер передавае­ мого изображения, следовало бы передавать информацию о яркости каждой отдельной т о ч к и этого изображения. Но точка, понимаемая математически, имеет бесконечно малые размеры, поэтому практически приходится передавать ин­ формацию о яркости не точек, а отдельных небольших пло­ щадок, яркость которых может считаться величиной постоян­ ной. Такие небольшие площадки, форма которых условно считается квадратной, получили название э л е м е н т о в р а з л о ж е н и я и з о б р а ж е н и я . Чем меньше раз­ меры площадки, тем больше площадок будет в изображении и тем более четко сможем мы воспроизвести все передавае­ мые детали.

При передаче поочередно обходятся все площадки и яр­ кость каждой площадки преобразуется в электрический сиг­ нал соответствующей величины. Порядок обхода может быть любым, но заранее установленным в данной системе телевидения. В настоящее время в подавляющем большин­ стве случаев применяется построчная развертка слева напра­ во и сверху вниз (по закону «чтения книги»). При таком порядке развертки сначала обходятся элементы, состав­ ляющие верхнюю (первую) строку изображения, затем то же совершается с элементами второй строки, третьей и т. д. После полного окончания обхода изображения (кадра) про­ цесс повторяется в том же порядке.

Полученная таким образом совокупность электричес­