Truyền hình màu với ba hệ NTSC, PAL, SECAM

Truyền hình màu với ba hệ NTSC, PAL, SECAM xuất hiện vào thập kỷ 50 đã tạo nên một bược ngoặt mới trong quá trình phát triển của công nghệ truyền hình. Cả ba hệ đều sử dụng các tín hiệu thành phần là tín hiệu chói và hai tín hiệu màu ( Y, R – Y,B – Y). Điều khác nhau cơ bản là phương pháp điều chế tín hiệu màu, tần số sóng mang màu và phương pháp ghép kênh. Ngành truyền hình nói chung và mày thu hình nói riêng là một trong những hình thức liên lạc sinh động, nó được coi là một tờ báo hình giúp cho người dân có thể nắm được các thông tin, giải trí và khám phá những điều mới lạ. Việc nâng cao kiến thức hiểu biết về lĩnh vực kỹ thuật truyền hình là hết sức cần thiết đối với những người làm công tác trong ngành kỹ thuật nói chung và đối với sinh viên ngành kỹ thuật truyền hình nói riêng, từ đó chúng ta có thể sử dụng, khai thác và phát triển ngày càng cao của xã hội. Chính vì vậy, mà em đã chọn đề tài Kỹ Thuật Truyền Hình làm đề tài thực tập cho mình. Dưới đây, trong khuôn khổ một bài báo cáo thực tập em xin trình bày những kiến thức mà mình thu thập được trong quá trình đi thực tập tại cơ sở. Phần A: Lý Thuyết Chương I: Tổng quan về phát hình Chương II: Nội Dung Phần B: Đánh giá nhận xét tình hình phát thanh truyền hình ở nơi thực tập

PHẦN A: LÝ THUYẾT

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHÁT HÌNH 1.1 Màu cơ bản

- Các màu cơ bản trong truyền hình màu là R(đỏ), G(lục), B(Lam) Đó là các màu thực sự có thể tạo ra bằng cách bắn phá các chất huỳnh quang khác nhau bằng tia điện tử

- Các màu thực đó thường là không thuần khiết, khác với các màu cơ bản được tổ chức CIE chọn dùng trong hệ thống đo màu

- Việc chọn màu cơ bản RGB phải thỏa mãn điều kiện là màu tạo lại phía bên thu phải gồm hầu hết các màu có trong thiên nhiên với độ bão hòa cao Điều đó có nghĩa là diên tích tam giác màu RGB phải chiếm gần hết diện tích, chứ trong đường cong hình móng ngựa S Muốn vậy các màu

cơ bản cần thuần khiết Tuy nhiên, việc chế tạo các chất huỳnh quang bức

xạ ra mà thuần khiêt với hiệu suất bức xạ quang cao là việc chưa thực hiện được Vì vậy đến nay hệ thống truyền hình màu đều lấy ra các màu

Bộ loại lọc hấp thụ: là những tấm bản mỏng bằng thủy tinh màu hoặc bằng các chất nhựa trong suốt nhuộm màu Sự hấp thụ của bộ lọc màu phụ thuộc vào nồng độ của chất pha màu

Bộ lọc loại giao thoa: Dựa vào hiện tượng cộng hoặc trừ các tia sáng có quãng đường đi khác nhau do đó pha khác nhau.

Để có thể phân tích hình ảnh màu phức tạp ra các ảnh màu cơ bản có thể

sử dụng ba bộ lọc màu loại hấp thụ chúng xếp trước các ống phát Các gương bán trong suốt cho chùm tia sáng xuyên qua một phần và phần còn lại bị phản

xạ Hệ số phản xạ và hệ số thông qua không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng Các gương phản xạ toàn phần dùng để quay hướng chùm tia sáng Chùm tia sáng sau khi được tách làm ba được cho qua các bộ lọc màu, sau bộ lọc màu chúng ta thu được các ảnh màu cơ bản

Ống phát có nhiệm vụ biến đổi các ảnh màu đơn màu thành các tín hiệu màu cơ bản, gương lọc màu thứ nhất, phản xạ các tia sáng màu xanh lam(B), cho qua các tia lục(G) và đỏ(R), gương lọc màu thứ hai, phản xạ các tia sáng đỏ(R) cho qua các tia còn lại Bằng hai gương lọc màu loại giao thoa có thể tách

ra ba ảnh màu cơ bản

1.2.2 Quy luật quét

Quy luật quét ở máy phát và máy thu phải giống nhau Như vậy ngoài thông tin về độ chói hình ảnh thì máy phát phải đi một tin tức và gốc thời gian được gọi là tín hiệu đồng bộ Với mục đích là để đồng bộ việc quét của chùm tia điện tử ở máy thu giống như phía máy phát

+ Phương pháp quét liên tục

1 2

34

A B

ZĐiểm ảnh

Điểm bắt đầu

SƠ ĐỒ QUÉT LẦN LƯỢT

Các dòng được quét theo thứ tự từ mép trái dòng 1 sang mép phải dòng A

và quay về phía trái theo nét rời Rồi lại bắt đầu từ mép trái dòng 2 quét về mép phải dòng B sau đó lập tức quay về mép trái dòng 3 Cứ như vậy dòng điện tử quét từ phía trên xuống đến Z Như vậy là kết thúc việc phân tích một ảnh Sau

đó tia điện tử quay nhanh về mép trái dòng một của ảnh thứ 2 quá trình trên xảy

ra liên tiếp với ảnh thứ 3, thứ 4

Ưu điểm: Phương pháp đơn giản, thiết bị đơn giản, cũng như đơn giản về đồng

bộ

Nhược điểm: Phổ thị tần rất rộng 13MHz.

+ Phương pháp quét xen dòng

Phương pháp quét xen kẽ giống phương pháp quét lần lượt ở chỗ dòng điện tử cũng quét từ trên xuống dưới, từ trái qua phải và các dòng điện tử quét ngược cũng được xoá Điểm khác cơ bản là một ảnh được chia thành 2 mành và thực hiện quét theo nguyên lý sau Mỗi ảnh được truyền làm hai lượt, lượt đầu truyền tất cả các dòng lẻ (1,3,5,7 ) gọi là mành lẻ Lượt hai truyền tất cả các dòng chẵn (2,4,6 ) gọi là mành chẵn

Ưu điểm: Phổ tín hiệu của phương pháp quét xen kẽ (6,5MHz) hẹp hơn

phổ tín hiệu của phương pháp quét lần lượt (13MHz)

Nhược điểm: Việc đồng bộ pha phức tạp hơn nhiều.

Hướng mành quét

Dòng 1, mành 2 Dòng 1, mành 1

SƠ ĐỒ QUÉT XEN KẼ

Trong quét xen kẽ, mỗi mành gồm 525/2= 262,5 dòng hình hoặc 625/2= 312,5 dòng hình Tần số mành (nửa mành) là 50Hz đối với tiêu chuẩn 625 dòng

hệ PAL và 60 Hz đối với tiêu chuẩn 525 dòng hệ NTSC

1.2.3 Tổng hợp ảnh

Nhờ có bộ lọc màu mà ảnh màu phức tạp được phân tách thành ba ảnh màu cơ bản Giả thiết rằng hệ thống truyền hình thực hiện hoàn hảo việc biến đổi ba ảnh màu cơ bản đó thành ba tín hiệu màu cơ bản tương ứng UR, UG, UB

và truyền ảnh màu phức tạp đã phát và các phương pháp tổng hợp ảnh, đưa các tín hiệu UR, UG, UB vào ba ống thu đen trắng tạo nên ba ảnh đen trắng có độ chói tỉ lệ độ lớn tín hiệu đưa vào ống thu, các ảnh lấy qua bộ lọc màu có đặc tính thông qua sẽ nhận được ba màu cơ bản Bằng một hệ thống quang sọc có thể chiếu chồng ba ảnh màu cơ bản đó lên cùng một màn ảnh, ta sẽ thu được ảnh màu đã phát

- Phương pháp tổng hợp hình ảnh như trên là “ Phương pháp đồng thời” nghĩa là các ảnh màu cơ bản xuất hiện đồng thời và được trộn trên một màn ảnh chung nên có chất lượng rất cao Tuy nhiên, kiểu này quá cồng kềnh và đắt

- Phương pháp lần lượt tức là các ảnh màu cơ bản không xuất hiện đồng thời mà lần lượt theo một thứ tự nhất định Nhờ con mắt có khả năng tổng hợp các màu xuất hiện lần lượt, mà ta có thể thu nhận đywiwhc cảm giác phức tạp(khi tần số thay đổi màu lớn) Bằng cách này chỉ cần dùng ống thu đủ để tổng hợp lại ảnh màu phức tạp đã phát

1.3 Tín hiệu chói

Nếu các ống phát tạo ra tín hiệu tỉ lệ với dòng quang năng F của tia sáng xuyên qua các bộ lọc màu cơ bản rọi vào ống phát thu được các tín hiệu màu cơ bản UR, UG, UB Điều kiện để không gây méo màu sắc là độ nhạy cảm của ống phát không phụ thuộc vào bước sóng Các tín hiệu màu cơ bản UR, UG, UB có

thể được truyền tới phía thu, và đưa vào các ống thu để tái tạo lại các màu cơ bản Tuy nhiên việc truyền trực tiếp và đồng thời các tín hiệu UR, UG, UB đòi hỏi dải thông của hệ truyền hình quá rộng không thỏa mãn yêu cầu kết hợp Do

đó, cần biến đổi các tín hiệu màu thu được sau các ống phát thành tín hiệu phức tạp hơn chứa đầy đủ thông tin về độ chói và sắc độ của hình ảnh cần phát, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu về tính kết hợp

1.4 Tín hiệu hiệu màu

Để có được hình ảnh màu nhất thiết phải truyền đủ ba tín hiệu Để thỏa mãn điều kiện kết hợp, một trong số ba tín hiệu truyền đi phải là tín hiệu chói Uy còn lại hai tín hiệu nữa cần truyền gọi là tín hiệu mang màu Tín hiệu này có thể chọn là tín hiệu UR, UB hoặc hai tín hiệu màu khác

Tuy nhiên việc chọn UR ,UB là tín hiệu mang màu là không hợp lý Vì R và

B tồn tại ngay cả khi thu chương trình đen trắng nên không thỏa mãn điều kiện kết hợp Khi độ chói tăng lên thì OY tăng mà UR,UB cũng tăng làm cho tín hiệu tổng hợp đưa vào máy phát hình có biên độ lớn, dễ gây ra quá trình điều chế quá mức trong máy phát Cần chọn tín hiệu mang màu triệt tiêu chỉ còn UY, trong số các tín hiệu được chọn làm tín hiệu mang màu thỏa mãn các điều kiện nêu trên, các tín hiệu UR – UY và UB – UY gọi là tín hiệu số màu Tín hiệu thành phần hiệu số màu Tóm lại các tín hiệu mang màu được truyền đi là các tín hiệu hiệu màu UR – UY và UB – UY.

1.5 Tín hiệu truyền hình màu.

Hệ thống truyền hình cho phép sử dụng hai dạng tín hiệu được gọi là tín hiệu video thành phần và tín hiệu video tổng hợp để xử lý, lưu trữ và phát sóng chương trình…

Tín hiệu UR, UG, UB là các tín hiệu cơ bản của truyền hình, mỗi một tín hiệu biểu diễn cho một màu cơ bản

Tín hiệu UY, UR-Y, UB –Y là tổ hợp của các giá trị tín hiệu màu cơ bản UR, UG, UB.

+ Ghép phổ tín hiệu mang màu vào tín hiệu chói

Nếu tín hiệu mang màu được đem điều chế một dao động có tần số mang phụ fsc, sao cho tín hiệu đã điều chế ( gọi là tín hiệu mang màu cao tần ) có các vạch phổ nằm đúng vào khe hở của phổ tín hiệu chói, thì tín hiệu mang màu có thể phát đi cùng vơi tín hiệu chói trong cũng một dải tần số Các vạch phổ của tín hiệu mang màu cao tần được ghép xen kẽ với các vạch phổ của tín hiệu chói.Điều chế ở đây nhằm dịch phổ của tín hiệu mang màu, ở tần số cao của tín hiệu chói đồng thời đảm bảo cho các vạch phổ của hai loại tín hiệu có thể đan vào nhau mà không trùng pha

- Việc ghép phổ các tín hiệu như vậy có thể tiết kiệm được dải thông của

hệ thống truyền hình

- Chống nhiễu gây ra bởi dao động fsm phụ

- Tín hiệu chói được truyền đồng thời với các tín hiệu mang màu, nếu sự biến đổi của nó lại gây ra sự biến đổi của các tín hiệu mang màu gây ra

sự sai màu Ngược lại, sự biến đổi của tín hiệu mang màu cũng gây ra sự méo với tín hiệu chói, ảnh hưởng qua lại giữa tín hiệu sinh ra các loại can nhiễu Các loại méo và can nhiễu phụ thuộc vào phương pháp truyền đồng thời các loại tín hiệu chói và đối với các hệ truyền hình khác nhau, chúng có các quan hệ khác nhau

+ Đo kiểm tra tín hiệu truyền hình màu

Máy phát tín hiệu kiểm tra tạo ra ba tín hiệu màu cơ bản UR, UG, UB bằng cách đưa tín hiệu màu cơ bản Với các giá trị biên độ đỉnh thích hợp tại những

vị trí khác nhau, sẽ tạo nên ảnh gồm các sọc màu Các tín hiệu này có thể được

sử dụng như các tín hiệu cơ bản hoặc qua ma trận để tạo ra các tín hiệu UY, UR,

UB… hay là mã hóa thành dạng tín hiệu tổng hợp của hệ truyền hình màu tương ứng.

Thường dùng ảnh kiểm tra có độ chói 75%, độ bão hòa màu 100% để kiểm tra và điều chỉnh các thiết bị truyền hình

1.6 Sơ đồ khối máy phát hình công suất lớn

+ Sơ đồ khối

+ Chức năng các khối

- KĐ VIDEO VÀO: Khuếch đại và phối hợp trở kháng tín hiệu video đầu vào (thường có mức điện áp khoảng 1Vpp, trở kháng 75 Ohm đối xứng hoặc không đối xứng)

- XỬ LÝ VIDEO: Bao gồm một số mạch xử lý, hiệu chỉnh tín hiệu video

để đảm bảo độ trung thực và chuẩn xác của hình ảnh Mạch ghim (= clamp) dùng để ghim các đỉnh xung đồng bộ cho ngang hàng, khôi phục

KĐ video

vào

Xử lý video

KĐ Video 1

KĐ Video 2

KĐ Video 3

Trung hợp

Lọc sóng hài

Dao động tiếng

Điều biến FM

Xử lý

audio

Nhân tần tiếng

KĐ cao tần tiếng

KĐCS cao tần tiếng

Dao động hình

Nhân tần hình

KĐ cao tần hình

AM và KĐCS CT hình

Tín hiệu Video vài trăm

V pp

Dao động cao tần hình cơ bản

Dao động cao tần hình

T.h cao tần hình AM

T.h cao tần tiếng FM

T.h cao tần hình AM

và t.h cao tần tiếng FM

Anten phát

lại điện áp DC cho tín hiệu video, đảm bảo độ chuẩn xác của các mức xám trên hình ảnh Mạch tách và sửa dạng xung đồng bộ hoặc mạch tạo lại xung đồng bộ để hiệu chỉnh lại xung đồng bộ Mạch ALC dùng để tự động giữ ổn định biên độ tín hiệu video, do đó ổn định được độ tương phản và độ bão hoà màu của hình ảnh Mạch cân bằng trễ nhóm (= group delay equalizer) dùng để bù trừ trước độ trễ của các thành phần tần số khác nhau trong tín hiệu video do ảnh hưởng của các mạch KĐ và ảnh hưởng của mạch trung hợp phía sau, đảm bảo tính trung thực của hình ảnh Mạch sửa trước độ khuếch đại vi sai, mạch sửa trước pha vi sai dùng

để sửa trước độ bão hoà màu, sắc điệu của hình ảnh…

- KĐ VIDEO 1, 2, 3: Các mạch KĐ dải rộng tín hiệu video từ mức 1Vpp lên đến hàng trăm Vpp với cực tính theo yêu cầu (âm hoặc dương) để cung cấp cho khối mạch điều biến AM ở mức công suất lớn

- DAO ĐỘNG HÌNH: Tạo dao động cao tần hình cơ bản có tần số

- AM & KĐ CÔNG SUẤT CAO TẦN HÌNH: Điều biến AM cực tính âm tín hiệu video vào dao động cao tần hình để tạo ra tín hiệu cao tần hình

AM (fh) và KĐCS dải rộng tín hiệu này lên mức công suất hình ra danh định của máy phát hình

- XỬ LÝ AUDIO: Khuếch đại và phối hợp trở kháng tín hiệu audio đầu vào (thường có mức điện áp 0dBm, trở kháng 600 Ohm) kết hợp với

nâng tần cao (= preemphasis) để tăng khả năng chống nhiễu trong quá trình truyền sóng FM sau này.

- DAO ĐỘNG TIẾNG: Tạo ra dao động tiếng cơ bản, có tần số t f t

m

f0 = 1 .

- ĐIỀU BIẾN FM: Điều biến FM tín hiệu audio vào dao động cao tần tiếng

cơ bản tạo ra tín hiệu cao tần tiếng cơ bản FM

- NHÂN TẦN TIẾNG: Nhân tần số của tín hiệu cao tần tiếng cơ bản FM lên m lần tạo ra tín hiệu cao tần tiếng FM (ft)

- KĐ CAO TẦN TIẾNG: KĐ tín hiệu cao tần tiếng FM lên mức điện áp cần thiết để kích thích khối KĐCS cao tần tiếng

- KĐCS CAO TẦN TIẾNG: KĐCS tín hiệu cao tần tiếng FM lên mức công suất tiếng ra danh định của máy phát hình

- TRUNG HỢP (= Diplexer): Phối hợp tín hiệu cao tần hình AM (fh) tức là sóng mang hình AM và tín hiệu cao tần tiếng FM (ft) tức là sóng mang tiếng FM ở mức công suất lớn, tạo ra sóng cao tần của 1 kênh truyền hình

- LỌC SÓNG HÀI: Lọc bỏ các thành phần hài tần, các thành phần tần số phách không mong muốn đang có lẫn trong sóng cao tần của kênh truyền hình đang phát

+ Nguyên lý làm việc

* Phần máy phát hình:

Tải tần hình ở các kênh cần phát được tạo ra và khuếch đại đủ mức cho điều chế ngay sau các bộ nhân tần và các tầng khuếch đại cao tần RF, tín hiệu hình VIDEO sau khi được sửa và khuếch đại tới hàng trăm vôn đỉnh đỉnh ở khối KD video 3 rồi đưa ra điều chế ở khối AM và KĐCSCT hình

Sóng mang hình RFh sau khi được điều chế AM ở khối AM và KĐCSCT hình cũng được khuếch đại tới mức công suất danh định đưa sang Diplexer

* Phần máy phát tiếng:

Tải tần tiếng cơ bản ở khối 10 có thể do một bộ tạo dao động riêng hoặc cũng có thể trích ra từ chủ sóng hình, được khuếch đại đủ mức để tới điều chế

FM ở khối điều biên FM

Âm tần tiếng sau khu được sửa ở khối xử lý audio được đưa tới khối điều chế FM ở khối điều biên FM Sau khi tín hiệu FM tiếng được đưa ra bộ phận nhân tần ở khối nhân tần tiếng để tạo ra tần tiếng ở kênh khác Cao tần tiếng RFT sau khi được khuếch đại ở khối khuếch đại cao tần tiếng và khối khuếch đại công suất cao tần tiếng được đưa tới Diplexer Sau Diplexer thường có các giải biên, lọc sóng mang màu (-43Mhz) và bộ lọc hài cũng có những máy thiết kết Diplexer gồm cả ba bộ lọc này, qua các bộ lọc này cao tần RFh và RFt được đưa ra cùng 1 anten phát

KĐ công suất cao tần hình dùng đèn điện tử)

• Khuyết điểm chính của dạng sơ đồ khối này là các mạch KĐ video phải

có độ tuyến tính cao, dải tần rộng 6 MHz, điện áp ra cuối cùng lên tới hàng trăm Vpp và khoảng cách tần số giữa sóng mang tiếng và sóng mang hình có độ ổn định không cao

• Ưu điểm chủ yếu là đối với các mạch điện cao tần chỉ cần đảm bảo độ tuyến tính và dải tần rộng cho mạch AM & KĐCS cao tần hình cuối cùng

1.7 Sơ đồ khối máy phát hình công suất nhỏ

+ Sơ đồ khối

+ Chức năng các khối

- XỬ LÝ VIDEO: Khuếch đại và phối hợp trở kháng tín hiệu video đầu

vào (thường có mức điện áp 1Vpp, trở kháng 75 Ohm) và xử lý, hiệu

chỉnh video (ghim, sửa dạng xung đồng bộ, ALC, cân bằng trễ nhóm, sửa

trước méo…)

- DAO ĐỘNG HÌNH: Tạo ra dao động cao tần hình cơ bản (thí dụ có tần

số 3,8 MHz)

- NHÂN TẦN HÌNH: Nhân tần số của dao động cao tần hình cơ bản lên n

lần (thí dụ nhân 10 lần thành 38 MHz) tạo ra dao động trung tần hình 38

MHz

- ĐIỀU BIẾN AM: Điều biến AM cực tính âm tín hiệu video vào dao động

trung tần hình để tạo ra tín hiệu trung tần hình AM (38 MHz)

T.h trung tần tiếng 2 FM (6,5MHz)

T.h trung tần tiếng FM (31,5 MHz)

Trung hợp

Điều Biến FM

Xử lý

audio

Trộn tần tiếng 1

Trộn tần tiếng 2

KĐ cao tần tiếng

Nhân tần hình

Điều biến AM

Trộn tần hình

KĐ cao tần hình

Tín hiệu Video 1V pp

Tín hiệu Audio 0dBm T.h cao tần tiếngFM (205,75 MHz)

Dao động cao tần hình cơ bản T.h.t.t hình AM

T.h cao tần hình AM và t.h cao tần tiếng FM của kênh 9 OIRT

Anten phát Dao

động

hình

KĐCS cao tần hình

KĐCS cao tần tiếng

Dao Động chính

Xử lý

video

Lọc sóng hài

Dao động 38MHz T.h cao tần hình AM (199,25 MHz)

Dao động chính (237,25 MHz)

Dao động 38MHz

Dao động chính

(237,25 MHz)

Dây truyền sóng

- DAO ĐỘNG CHÍNH: Tạo ra dao động chính (thí dụ có tần số 237,25 MHz).

- TRỘN TẦN HÌNH: Trộn dao động chính (237,25 MHz) với tín hiệu trung tần hình AM (38 MHz) tạo ra tín hiệu cao tần hình AM (237,25 –

38 = 199,25 MHz)

- KĐ CAO TẦN HÌNH: KĐ dải rộng tín hiệu cao tần hình AM đến mức điện áp cần thiết để kích mạch KĐCS cao tần hình

- KĐCS CAO TẦN HÌNH: KĐ công suất dải rộng tín hiệu cao tần hình

AM lên đến mức công suất hình ra danh định của máy phát hình

- XỬ LÝ AUDIO: Khuếch đại và phối hợp trở kháng tín hiệu audio đầu vào (thường có mức điện áp 0dBm, trở kháng 600 Ohm) kết hợp với nâng tần cao (= preemphasis) để tăng khả năng chống nhiễu trong quá trình truyền sóng FM sau này

- ĐIỀU BIẾN FM: Tạo ra dao động có tần số đúng bằng tần số trung tần tiếng 2 (khoảng cách tần số giữa sóng mang hình và sóng mang tiếng) là 6,5 MHz Sau đó tín hiệu audio được điều biến FM vào dao động 6,5 MHz này để tạo ra tín hiệu trung tần tiếng 2 FM (6,5 MHz)

- TRỘN TẦN TIẾNG 1: Trộn dao động 38 MHz với tín hiệu trung tần tiếng 2 FM (6,5 MHz) để tạo ra tín hiệu trung tần tiếng FM (38 – 6,5 = 31,5 MHz)

- TRỘN TẦN TIẾNG 2: Trộn dao động chính (thí dụ 237,25 MHz) với tín hiệu trung tần tiếng FM (31,5 MHz) để tạo ra tín hiệu cao tần tiếng FM (thí dụ: 237,25 – 31,5 = 205,75 MHz)

- KĐ CAO TẦN TIẾNG: KĐ tín hiệu cao tần tiếng FM lên mức điện áp cần thiết để kích thích khối KĐCS cao tần tiếng

- KĐCS CAO TẦN TIẾNG: KĐCS tín hiệu cao tần tiếng FM lên mức công suất tiếng ra danh định của máy phát hình

- TRUNG HỢP (Diplexer): Phối hợp tín hiệu cao tần hình AM (fh = 199,25 MHz) tức là sóng mang hình AM và tín hiệu cao tần tiếng FM (ft = 205,75 MHz)) tức là sóng mang tiếng FM ở mức công suất lớn, tạo ra sóng cao tần của 1 kênh truyền hình (trong thí dụ này là kênh 9 OIRT).

- LỌC SÓNG HÀI: Lọc bỏ các thành phần hài tần, các thành phần tần số phách không mong muốn đang có lẫn trong sóng cao tần của kênh truyền hình đang phát

+ Nguyên lý làm việc

*Phần máy phát hình:

Khối chủ sóng dao động hình tạo ra tần số cơ bản của sóng mang hình sau đó đưa đến bộ nhân tần hình tạo ra tần số trung bình một phần đưa đến bộ điều chế ở khối điều chế AM, một phần đưa đến bộ trộn tần ở khối trộn tần tiếng 1 để tạo ra tần số trung tần tiếng

Tín hiệu video đưa vào bộ tiền điều chế ( khối xử lý vi deo), tại đây tín hiệu Video sửa có chất lượng tốt rồi đưa vào tần điều chế tại tầng điều chế AM thực hiện điều chế tín hiệu hình với trung tần hình tạo ra điện áp tuyến biên tần cụt của máy phát hình

Trung tần hình sau khi điều chế đưa qua bộ trộn tần hình tạo ra cao tần hình của kênh phát sau đó cao tần hình khuếch đại lên nhờ khối trộn tần hình và khối khuếch đại cao tần hình rồi khuếch đại lên công suất danh định của máy nhờ khối khuếch đại công suất cao tần hình sau đó đưa đến bộ Diplexer

* Phần máy phát tiếng

Âm tần tiếng Audio qua bộ xử lý audio được đưa sang bộ điều chế FM

Bộ điều chế FM là chủ sóng tạo tải tần tiếng cơ bản, đồng thời thực hiện điều chế FM ở đây luôn Đây gọi là trung tần tiếng, tiếp tục được đưa sang bộ trộn tần tiếng tạo trung tần tiếng

Chủ sóng trộn tần khối dao động chính đưa tới bộ trộn tiếng phách trung tần tiếng để tạo trung tần tiếng kênh phát sau đó cao tần tiếng RFt qua khuếch đại cao tần tiếng tới tầng công suất cuối cùng khối khuếch đại công suất cao tần tiếng đưa tới bộ Dplexer qua bộ lọc hài qua fido ra anten.

+ Đặc điểm

• Điều biến hình AM và điều biến tiếng FM đều được thực hiện tại trung tần với mức công suất nhỏ Sau đó tín hiệu trung tần hình và tiếng được dời tần lên tần số cao của kênh truyền hình và được KĐ cao tần lên mức công suất phát Các mạch KĐ cao tần có thể sử dụng linh kiện bán dẫn và mắc mạch song song để tăng công suất phát

• Có sự liên hệ chặt chẽ giữa tần số trung tần hình và tiếng, giữa tần số cao tần hình và tiếng nên nói chung máy phát hình có độ ổn định tần số cao hơn, độ tin cậy cao hơn

• Ưu điểm chính của dạng sơ đồ khối này là không cần các mạch KĐ video

có độ tuyến tính cao, dải tần rộng Do vậy giá thành của máy cũng thấp hơn

• Ngược lại, khuyết điểm chính là các mạch KĐ cao tần phải đảm bảo khuếch đại được dải rộng, đặc biệt là mạch KĐ cao tần hình

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG

2.1 Phân tích hệ truyền hình màu NTSC

Năm 1950 hệ thống truyền hình màu NTSC được hình thành tại mỹ có tính tổng hợp đầu tiên trên thế giới Theo hệ NTSC tín hiệu chói được tạo ra từ

ba tín hiệu màu cơ bản trong toàn bộ giải tần dành cho hệ thống truyền hình đen trắng thông thường được xác định:

UY = 0,299UR = 0.587UG = 0.114UBTrong lúc đó UY,UR,UG,UB giá trị tín hiệu chói và ba màu cơ bản sau hiệu chính gama tần số của tín hiệu chói là 4,20MHz Hai tín hiệu khác được truyền cùng một lúc, với tín hiệu chói là hai tín hiệu mang tin tức về màu Hệ NTSC cho phép dùng môt tín hiệu màu có dải tần rộng và một tín hiệu màu có dải tần hẹp hơn Phối hợp độ rõ màu của ảnh truyền hình và khả năng chống nhiễu Giữa các tín hiệu màu sau tách sóng đồng bộ:

UI = 0,735UR – Y - 0,268UB – Y

UQ = 0,487UR – Y - 0,413UB – Y

UQ = 0,5MHz

UI = 1,5 MHz

• Tín hiệu mang màu cao tần UC mang hai tin tức màu khác nhau đó là UI

và UQ ( là các giá trị đã hiệu chỉnh gâm của UI và UQ )

• Tín hiệu UI điều chế một dao động hình coossin với tần số mang phụ là fsc

• Tín hiệu UQ điều chế một dao động hình sin với tần số mang phụ là fsc chọn tần số sóng mang phụ

+ Chọn tần số sóng mang phụ: fsc = (2n+1) ( fH/2)

Trong đó : n là một số nguyên dương

FH là tần số dòngFsc: tần số sóng mang phụVới fsc bằng một số lẻ nửa tần số dòng, phổ của tín hiệu màu điều chế sẽ xen kẽ với phổ của tín hiệu chói Thông tin về màu sắc ảo cần truyền được truyền trong cùng dải phổ của tín hiệu truyền hình Để tránh can nhiễu vào tín hiệu chói giữa trung tần tiếng và sóng mang màu cũng phải bằng một số lẻ nửa lần tần số dòng

Hệ NTSC ra đời với tiêu chuẩn (Z= 525 dòng) chọn n = 286

Tần số dòng fH (NTSC) = 4,5 106 ~ 15734,264 Hz

Tần số mành fv = 2.fH /2 286

+Phổ tần của tín hiệu truyền hình màu đầy đủ NTSC

- Tín hiệu màu đầy đủ của hệ NTSC gồm: Tín hiêu chói, tín hiệu màu, xung tắt đầy đủ, xung đồng bộ đầy đủ, và tín hiệu đồng bộ màu

- Dải tần của tín hiệu chói (0 ÷ 4,2) MHz

FM sound

0.6 0.61.3

UI (3 ÷ 4,2) MHz

UQ ( 2,3 ÷ 4,2) MHz

+ Tín hiệu đồng bộ màu

Do tách sóng fsc bị nén hoàn toàn( tức là phía phát không truyền fsc sang

phía thu) Vì vậy để khôi phục lại tần số fsc tại máy thu thì phía phát phải

truyền đi tín hiệu đồng bộ màu( hay còn gọi là lóe màu) tín hiệu đồng bộ

màu có tần số đúng bằng tần số sóng mang fsc, được đặt ở sườn phía sau của

các xung xóa dòng: Gồm 8 ÷ 11 chu kì có biên độ đỉnh bằng 0,9 của xung

đồng bộ hình

Phổ của tín hiệu màu tổng hợp gồm hai tín hiệu Y và C gồm tín hiệu I điều biên vào tần số fsc truyền đi toàn bộ dải biên tần dưới và chỉ một phần dải

biên tần trên, tín hiệu Q cũng điều bien vào pha đi 90 độ và truyền đi cả 2

biên tần trên và dưới

2.1.1 Bộ mã hóa tín hiệu màu hệ NTSC

Dây Trễ

KĐ

UIQ

Điều biên nén 2

+ Mạch ma trận: Nhận điện áp tín hiệu màu cơ bản UR , UG , UB để tạo ra tín hiệu độ chói UY và hai tín hiệu hiệu màu UI , UQ

+ Tín hiệu độ chói UY có dải tần rộng từ 0 đến 4,2 MHz nên phải qua dây trễ

để làm chậm tín hiệu lại, sau đó đưa qua bộ khuếch đại UY để khuếch đại điện áp tín hiệu đủ lớn cung cấp cho bộ cộng

+ Tín hiệu UI sau khi qua mạch lọc thông thấp có dải tần từ 0 đến 0,13 MHz, dải tần này rộng hơn dải tần của tín hiệu UQ nên cũng phải đưa qua dây trễ rồi đưa tới bộ khuếch đại để khuếch đại tín hiệu điện áp đủ lớn

+ Tín hiệu UQ sau khi qua mạch lọc thông thấp có dải tần hẹp từ 0 đến 0,6 MHz nên tín hiệu này không qua dây trễ mà đưa thẳng tới bộ khuếch đại.+ Bộ tạo sóng mang phụ fsc đây là bộ dao động tự kích có nhiệm vụ tạo ra tần số fsc = 3,58 MHz tần số fsc đưa trực tiếp tới bộ điều chế biên độ tín hiệu UI , đồng thời tần số fsc được đưa qua bộ trễ pha 90 độ rồi đưa tới bộ điều chế biên độ tín hiệu UQ

+ Bộ điều biên nén: trước khi đưa tín hiệu sắc tổng hợp với tín hiệu chói, ta phải điều biên nén tín hiệu UI và UQ vào sóng mang phụ fsc

+ Điều nén có nhiệm vụ lấy tín hiệu sắc điều chế biên độ vào sóng mang phụ fsc sau đó nén tần số mang phụ và chỉ đưa ra hai dải biên tần trên và dải biên tần dưới

+ Bộ điều biên nén 1 có nhiệm vụ lấy tín hiệu hiệu màu UI điều biên nén vào sóng mang phụ fsc, đã trễ pha 90 độ để cho ra tín hiệu sóng biên nén tần số mang

+ Bộ điều biên nén 2 có nhiệm vụ lấy tín hiệu màu UQ điều biên nén vào tần

số mang màu phụ fsc đã trễ pha 90 độ, để cho ra tín hiệu song biên nén tàn

số mang

+ Bộ cộng có nhiệm vụ tổng hợp các tín hiệu màu độ chói UY , tín hiệu sắc UC , xung đồng bộ dòng, xung đồng bộ mành và xung đồng bộ màu để tạo thành tín hiệu tổng hợp UM

2.1.2 Bộ giải mã tín hiệu màu hệ NTSC

+ Kênh chói: dây trễ dải rộng có dải thông tần 4,2 MHz và thời gian trễ khoảng ( 0,3 ÷ 0,7) USm để cho tín hiệu chói và tín hiệu màu của một phần tử ảnh đến mạch ma trận hoặc đèn hình cùng một lúc, ở đây có sự phối hợp trở kháng tại lối vào và lối ra của dây trễ

+ Mạch lọc chắn dải sẽ nén sóng mang phụ và các thành phần phổ của tín hiệu màu gần fsc nhằm giảm ảnh hưởng của tín hiệu màu đến chất lượng ảnh truyền hình màu

+ Mạch ghim sẽ khôi phục thành phần trung bình của tín hiệu chói trước khi đặt

nó lên mạch ma trận

+ Kênh màu: Mạch lọc thông dải chọn lấy tín hiệu màu, tín hiệu đồng bộ màu

và nén các thành phần tần thấp của tín hiệu chói nằm ngoài phổ tần tín hiệu màu

Dây trễ

+ Mạch khuếch đại sắc UC là bộ khuếch đại cộng hưởng nhằm khuếch đại điện

áp tín hiệu sắc UC tại tần số fsc = 3,58Mhz và đưa hai tín hiệu song biên nén tần

số mang tới các bộ tách sóng tín hiệu song biên

+ Bộ tạo sóng mang phụ fsc có nhiệm vụ tạo lại tần số sóng mang phụ fsc Để tần số từ tạo luôn đồng bộ với phía phát , bộ tạo sóng fsc làm việc dưới sự điều khiển của xung đồng bộ màu fsc

+ Bộ tách sóng tín hiệu sắc có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu song biên thành tín hiệu điều biên, để lấy tín hiệu UI và UQ

+ Mạch tách sóng UQ nhận tín hiệu song biên và tần số mang tự tạo đã trễ pha

90 độ, để đổi tín hiệu song biên thành tín hiệu điều biên Sau đó, tách sóng điều biên để lấy tín hiệu màu UB – Y, UQ

+ Mạch khuếch đại và mạch ma trận: Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu màu UR – Y và UB – Y sau đó khuếch đại ba tín hiệu màu UR – Y, UG – Y và UB –y

2.1.3 Đặc điểm của hệ truyền hình NTSC

Hệ thống NTSC ra đời sớm hơn, nó đã được thử nghiệm trong thời gian khá dài kinh nghiệm tích lũy của hệ thống này khá phong phú Tuy nhiên, còn tồn tại nhiều nhược điểm nên nó không được sử dụng ở châu Âu và nơi khác

Ưu điểm: đơn giản, thiết bị mã hóa và giải mã không phức tạp Vì vậy giá thành thiết bị thấp hơn so hơn so với thiết bị của thiết bị khác

Nhược điểm: dễ bị sai màu khi hệ thống truyền hình màu không lý tưởng và có nhiễu

Méo gây ra do dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế Vì dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế nên sinh ra sự nhòe gianh giới giữa các giải màu thuần khiết nằm kề nhau theo chiều ngang, làm cho độ chói bị giảm thấp ở vùng giới hạn các giải màu và ở các chi tiết màu nhỏ

Méo gây ra do dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế Vì dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế nên sinh ra sự nhòe gianh giới giữa các giải màu thuần