Файл: Радиоприемные устройства учебник..pdf

что позволяет уменьшить уровень помехи в виде муара на экране теле­ визионного приемника, которая возникает из-за наличия сигналов цветности. Кроме того, для обеспечения йаилучшей совместимости (минимальных помех от сигналов цветности на экранах черно-белых телевизоров) фаза поднесущей изменяется от одного полукадра к дру­ гому и в каждой третьей строке на 180°. Сигналы цветности в составе яркостного сигнала занимают полосу порядка 1 МГц.

Полный сигнал изображения кроме яркостного сигнала и сигналов цветности (в системах цветного телевидения) содержит еще сигналы

,синхронизации. Эти сигналы необходимы для синхронизации двух генераторов пилообразных колебаний в телевизионном приемнике!' —

генератора строчной развертки и генератора кадровой развертки, ко­ торые обычно с помощью магнитной системы отклонения электронного луча перемещают светящееся пятно на экране кинескопа в прямом и обратном направлениях по горизонтальной и вертикальной осям соот­ ветственно. В результате светящееся пятно помещается в ту точку экра­ на, которой соответствует передаваемый в этот момент времени эле­ мент изображения.

Линии обратного хода луча портят изображение. Для их уничто­ жения передатчик после серии сигналов отдельной строки передает строчный гасящий импульс, запирающий кинескоп на время обратного хода луча в горизонтальном направлении. После передачи полукадра для этой же цели передатчик излучает кадровый гасящий импульс, который запирает кинескоп на время обратного хода луча в вертикаль­ ном направлении.

Для того чтобы сигналы синхронизации не портили передаваемого изображения, их формируют в виде импульсов, которые накладываются на гасящие импульсы. Поскольку строчные и кадровые синхронизи­ рующие импульсы передаются одновременно со строчным и кадро­ вым гасящими импульсами, их амплитуда и длительность различны, что позволяет их разделить в приемнике.

На рис. 13.15 показан примерный вид огибающей полного сигнала изображения, излучаемого передатчиком системы черно-белого теле­ видения. В течение интервала времени от t x до t%электронный луч

525

вкинескопе телевизионного приемника возвращается к началу строки.

Вэто время кинескоп заперт действием передаваемого строчного гася­ щего импульса длительностью около 10 мкс. Одновременно передается импульс синхронизации генератора строчной развертки телевизора длительностью 5 мкс. Действие этого импульса не влияет на изображе­ ние, так как суммарное напряжение выше уровня, соответствующего полному запиранию кинескопа. После окончания действия гасящего импульса передается яркостный сигнал Еу до момента ^3, в который передается следующий гасящий импульс и т. д. После окончания пе­ редачи каждого полукадра в момент /4 передается кадровый гасящий импульс длительностью 1,5 мс. Одновременно передается кадровый синхронизирующий импульс продолжительностью в 192 мс. В то же время продолжают передаваться и строчные синхронизирующие импульсы для поддержания синхронизма генератора строчной разверт­ ки телевизора в течение времени передачи кадрового гасящего импуль­ са. С этой же целью кадровый синхронизирующий импульс прерывает­ ся на короткие интервалы времени в моменты, соответствующие пе­ редаче строчных импульсов.

При чересстрочной развертке импульс строчной синхронизации, непосредственно предшествующий кадровому гасящему импульсу, оказывается от него на расстоянии длительности целой строки в одном полукадре и на расстоянии длительности половины строки при переда­ че следующего полукадра изображения. Это приводит к нарушению идентичности кадровых синхронизирующих импульсов, что неблаго­ приятно отражается на точности чересстрочной развертки. Чтобы этого избежать, делают так, что импульсы строчной синхронизации перед кадровым синхронизирующим импульсом и непосредственно после него, а также после разрыва во время передачи этого импульса передаются с двойной частотой строчной развертки. Это кратковременное повы­ шение частоты вдвое не отражается на качестве синхронизации гене­ ратора строчной развертки в телевизионном приемнике. Импульсы двойной частоты, имеющие длительность 2,5 мс, называются уравни­ вающими.

Всистеме цветного телевидения, принятой в СССР, цветоразност­ ные сигналы, как уже было отмечено, передаются последовательно через строку при помощи частотной модуляции двух поднесущих. Поэ­ тому, чтобы получить необходимую информацию о красном и синем цветах в передаваемом изображении, в полном сигнале изображения передатчика системы цветного телевидения предусматривают сигналы опознавания строк. Они передаются в течение девяти строк во время обратного хода по кадрам. Сигналы опознавания представляют собой пакеты цветовой поднесущей, модулированной по частоте специаль­

бражения передатчика системы цветного телевидения в области кадро­ вого гасящего импульса.

Присутствие сигналов цветности в составе полного сигнала изобра­ жения, излучаемого передатчиком системы цветного телевидения составляет основное отличие этого сигнала от сигнала изображения

626

в системе черно-белого телевидения. При передаче черно-белых изобра­ жений поднесущие с частотами и fB, модулированные цветораз­ ностными сигналами D r и D b, выключаются.

Наряду с изображением телевизионный передатчик должен пере­ давать также звуковое сопровождение. Звуковое сопровождение пере­ дается, как правило, с помощью частотной модуляции. Сигналы зву­ кового сопровождения занимают относительно узкую полосу частот 150 кГц и их несущая располагается на расстоянии 6,5 МГц от несу­ щей изображения телевизионного канала. Несущая звука имеет за­ щитную полосу, отделяющую ее от нижней границы следующего теле­ визионного канала, равную 200 кГц (см. рис. 13.13), что устраняет возможность взаимных помех между каналами.

Таким образом, общая ширина полосы, занимаемая каналом пере­ дачи телевизионной информации, равна 8 МГц.

Сложная структура телевизионного сигнала, отсутствие априор­ ной информации о передаваемых изображениях и звуке приводят к тому, что точная реализация условия согласования (13.3) в телеви­ зионных приемниках для сигнала «в целом» практически невозможна.

В высокочастотной части приемника такое согласование осущест­ вляют с точностью до полосы частот, занимаемой телевизионным сиг­ налом. Широкой полосе пропускания соответствует сравнительно боль­ шой уровень внутреннего шума приемника и внешних помех. Поэтому чувствительность телевизионного приемника по каналу изображения с учетом необходимого превышения сигналом уровня помех характе­ ризуется сравнительно большим напряжением на входе — порядка 50 мкВ и более. Необходимость в сужении полосы частот при передаче и приеме изображений с одновременным увеличением разрешающей способности особенно заметно ощущается в системах космического телевидения [231. Принципиальная возможность поиска методов су­ жения полосы частот связана с ограничением разнообразия изображе­ ний, т. е. в конечном счете с более полным использованием априорной информации о структуре передаваемых изображений. Сравнение со­ седних кадров, передаваемых в вещательном телевидении, показывает весьма медленное изменение сюжета. Десятки и сотни кадров имеют, по существу, одно и то же смысловое содержание. Учет этого обстоя­ тельства лежит в основе малокадрового метода сужения полосы про­ пускания при передаче телевизионных изображений. Сущность мало­ кадрового метода заключается в накоплении и передаче только тех изо­ бражений, смысловое содержание которых существенно отличается. Достаточно подробные сведения об этом методе можно найти в [231.

627

Приемники системы черно-белого телевидения

В СССР для телевизионного вещания отведено в настоящее время 12 каналов в метровом диапазоне волн. Однако это число каналов поз­ воляет проводить на территории страны только однопрограммное веща­ ние. Для создания многопрограммного телевизионного вещания отве­ ден диапазон дециметровых волн.

На рис. 13.17 приведена структурная схема отечественного уни­ фицированного телевизора для приема программ черно-белого теле­ видения на кинескопы с размером изображения по диагонали 47 и 59 см. Выпуск телевизоров на нескольких заводах по единой электри-

ческой схеме с одинаковой конструкцией унифицированных блоков повышает их надежность, создает благоприятные условия для их об­ служивания и ремонта, сокращая, в частности, номенклатуру запас­ ных деталей к ним. Элементы внешнего оформления, конструкция кор­ пуса не унифицированы, что позволяет выпускать телевизоры, удов­ летворяющие различным эстетическим запросам потребителей. При этом основное требование инженерной психологии при разработке кон­ струкции корпуса заключается в обеспечении максимального отноше­ ния площади, занимаемой экраном, ко всей остальной площади перед­ ней панели корпуса.

Унифицированный телевизор построен по супергетеродинной схеме, позволяющей получить примерно равномерное усиление на всех теле­

ключатель телевизионных каналов ПТ К, в котором с помощью пере­ ключателя барабанного типа осуществляется смена контурных кату­ шек УРЧ и гетеродина Г. Усилитель радиочастоты выполнен по каскодной схеме «заземленный катод — заземленная сетка» на двойном триоде, что, как известно, обеспечивает малый уровень собственного шума при достаточно хорошей устойчивости схемы. В схеме смесителя осуществляется односеточное преобразование частоты с использованием в качестве смесительной лампы пентода, объединенного в одном бал­ лоне с триодом, на котором собран гетеродин по схеме емкостной трех-

628

точки. Частоту колебаний гетеродина выбирают выше частот прини­ маемых сигналов, и она зависит от выбранных промежуточных частот звукового сигнала и изображения. При выборе этих частот приходится учитывать несколько факторов. Основными из них являются: пара­ зитное излучение гетеродина, которое создает помехи для телевизоров, работающих на верхних телевизионных каналах; ухудшение качества изображения из-за помех, обусловленных гармониками колебания про­ межуточной частоты, проникающими при приеме телевизионных пере­ дач через цепи, настроенные на частоту сигнала, и создающими свой рисунок на телевизионном изображении; и, наконец, радиопомехи, создаваемые общественными службами связи. Необходимо, чтобы в по­

УПЧИ, где сформирована специальная частот­ ная характеристика, которая обеспечивает усиление сигналов изобра­

жения и звука принимаемого канала и подавление сигналов звука соседнего канала, которые на оси частот расположены сравнительно близко от промежуточной частоты изображения принимаемого канала. Далее усиленные сигналы изображения и звука поступают на ампли­ тудный детектор АД, в нагрузке которого они разделяются. Это раз­ деление обусловлено тем, что в амплитудном детекторе не только детек­ тируются сигналы изображения, но и преобразуется частота сигна­ лов звукового сопровождения, причем гетеродинным напряжением при этом преобразовании является несущая частота изображения. Поэто­ му применение в нагрузке детектора (рис. 13.18) параллельного сое­ динения резистора и последовательного LC-фильтра, настроенного на разностную частоту 38—31,5 = 6,5 МГц, позволяет разделить эти сигналы. При этом сигнал изображения снимается с резистора и через видеоусилитель ВУ подается на управляющий электрод кинескопа, а сигнал звукового сопровождения, снимаемый с емкости LC-фильтра, через усилитель второй промежуточной частоты звука 6,5 МГц УПЧЗ поступает на частотный детектор ЧД и далее через УНЧ на громко­ говоритель. Описанный способ преобразования при простой схемной реализации преобразователя в приемнике позволяет получить вторую промежуточную частоту сигналов звукового сопровождения с высокой стабильностью, которая в этом случае определяется качеством теле­ визионного передатчика. В конечном счете это улучшает качество прие­ ма звукового сопровождения телевизионных передач.

Развертка электронного луча кинескопа осуществляется с по­ мощью генераторов пилообразного напряжения строчной ГСЧ и кад­ ровой ГКЧ частот, которые синхронизируются импульсами, выделяе-