Giáo trình kỹ thuật truyền hình - Phần 2 Truyền hình màu - Chương 4 potx

48 Chương HỆ MÀU NTSC 4.1 Đại cương NTSC viết tắt chữ NATIONAL TELEVISION SYSTEM COMMITEE Hệ màu đời Mỹ, phát sóng vào năm 1954, dựa theo chuẩn FCC (4,5MHz) 4.2 Các tiêu chuẩn hệ màu NTSC 4.2.1 Chọ n lại băng tần VHF (12 kênh) UHF (69 kênh) FCC đen trắng Chọn    f RF f IF VID VID , f RF , f S , f IF S f RF  f RF S  ,5MHz đó: f IF VID VID  f IF  ,5MHz S  Khổ rộng băng thông 6MHz  525 dòng ảnh, 30 ảnh/giây  fH = 15750Hz, fv = 60Hz 4.2.2 Định khu vực mà u Y tro ng dải tần Av fsc = 3,58 MHz Y: ÷ 3MHz Màu: 3,08MHz ÷ 4,08MHz Tần số sóng mang phụ: fsc = 3,58MHz Y O 3,08 4,08 Luma f(MHz) Chrominance 4.2.3 Điều chế màu Màu điều chế phương pháp điều chế biên độ cân triệt sóng mang cịn gọi điều biên nén SAM (Suppressed AM.)  Tại mức mà tín hiệu = khơng cịn sóng mang phụ  Tần số sóng mang phụ mang tín hiệu 3,58MHz  Biên độ đỉnh - đỉnh = biên độ đỉnh - đỉnh tín hiệu 49  Mỗi điện áp đổi chiều từ dương sang âm hay ngược lại sóng mang phụ lại đảo pha 180o 4.3 Mạch tạo tín hiệu V ideo NTSC tổ ng hợp đài phát 4.3.1 Bước thứ Tạo tín hiệu (B - Y), (R - Y) tín hiệu chói Y từ camera màu 4.3.2 Bước thứ hai Tạo hai tín hiệu sắc I Q từ tín hiệu (B - Y) (R - Y) sau: I = 0,74 (R - Y) - 0,27 (B - Y) Q = 0,48 (R - Y) + 0,41 (B -Y) (B – Y) I (0  1,2 MHz) MATRIX (R – Y) Q (0  0,5 MHz) Tọa độ màu (B – Y), (R - Y) I, Q sau: (R –Y) I I: Inphase Q: Quadrature Q 123o 33o (B –Y) Hệ NTSC xoay hệ trục toạ độ màu 33 o xác định toạ độ I, Q Điều giúp ta giảm băng thơng hai tín hiệu sắc I cịn 1,2MHz Q cịn 0,5MHz mà màu sắc khơng bị giảm chất lượng Chú ý: phép xoay hệ trục 33 o nói trên, vị trí điểm màu không thay đổi (R, G, B chẳng hạn) mà thay đổi toạ độ m((R - Y) , (B - Y)) toạ độ (I ,Q) I Q Màu bất kỳ:  4.3.3 Bước thứ ba I (B – Y) (R – Y)  C1 SAM MATRIX + Q SAM 3,58 0o +33o  C2 +90o  C 50 o Tạo sóng mang phụ 3,58 (33 ) cho tín hiệu sắc Q 3,58 (123o) cho I I Q điều chế biên độ theo phương pháp điều chế cân triệt sóng mang (cịn gọi điều biên nén SAM)    C  C1 + C  C1  C2    I C = C1 + C  = arctg Q   Hai sóng điều biên nén I Q ( C1 C ) sau nhập chung để có     sóng C = C1 + C lại nhập chung tín hiệu chói Y Vì Y thẳng cịn C  q trình tạo lại có đường dài nên trước gặp C Y qua dây trễ 0,7us  để Y C đến đồng thời, tránh tượng sai pha 4.3.4 Bước thứ tư Tạo tín hiệu xung đồng ngang dọc, xung xoá hồi ngang, đồng thời thêm ÷ 12 chu kỳ sóng sin 3,58MHz có pha 180o nằm gọn thềm sau xung đồng ngang gọi lóc màu (color burst) Tín hiệu tách máy thu để điều khiển trình giải mã màu 4.3.5 Bước thứ năm H+V SYNCHRO HORIZONTAL BLANKING Y: 0÷3M DELAY 0,7 s I SAM 0÷1,2M R G MATRIX B + C Y + +33o COMPOSITE VIDEO B Q SAM 0÷0,5M 3,58 0o + +90o fH BURST GATE +180o Hình 4.1 Sơ đồ khối phần tạo tín hiệu Video tổng hợp hệ NTSC 51 C Y Cmax 133% Ymax 100% Synchro B:±20% Cmin -33% Ymin 0%(BLKG) SYNC -40% Hình 4.2 Các tín hiệu mức biên độ video tổng hợp hệ NTSC Ở đầu ta có tín hiệu video tổng hợp NTSC chứa thành phần sau đây:  Ba tín hiệu đầu dành cho truyền hình trắng đen là: tín hiệu sáng tối: Y, đồng dọc đồng ngang Y nằm mức zero (mức xoá xung BLKG) biên độ tối đa 100% Hai tín hiệu đồng nằm mức zero có biên độ -40%  Hai tín hiệu vẽ màu I Q nằm sóng điều biên nén vng góc tần số 3,58MHz Khi nhập chung với tín hiệu chói biên độ lên tối đa +133% tối thiểu -33%  Tín hiệu cuối loé màu (color burst) tín hiệu cần thiết để tách sóng điều biên nén q trình giải mã màu máy thu Nó có biên độ ±20% nằm gọn thềm sau xung đồng ngang, độc lập với tín hiệu 4.4 Phần truyền hình màu đài phá t CAMERA MÀU COMPOSITE Y+C+B VIDEO f RF MICRO AM  187,25MHz VID AM – FM DIPLEXER FM AUDIO AMP f RF  191,75MHz S Hình 4.3 Phần truyền hình màu đài phát hệ NTSC, tương ứng với kênh Tín hiệu hình điều chế AM với tần số sóng mang hình fRF/VID, cịn tiếng điều chế FM với fRF/S Hai phần ghép AM – FM phối ghép DIPLEXER khuếch đại cao tần để đưa anten (ở ví dụ với kênh 9FCC) 52 4.5 Sơ đồ khố i phần TUN ER f RF MIXER RFAMP VID f RF S OSCI Tín hiệu đài phát đến anten máy thu mức qui định 50uv (ở cách đài phát 10 km) Về phần tuner trung tần phương diện tần số khơng có thay đổi vấn đề tương hợp trắng đen màu Linh kiện sử dụng phần tuner thay đổi từ loại transistor lưỡng cực 2SC929, 2SC535 đến mosfet 35K452 từ trống xoay (turret) biến trở thay đổi điện chiều để thay đổi pha fo gọi loại nút bấm rơle "voltage synthesizer" Sau loại nút bấm Auto search (Tìm đài tự động) điện chiều nạp vào tụ lấy điện phân cực cho diode biến dung Cv để tìm đài CV +25V 82PF C4 68P 42PF 10P (-V) V1 C3 C2 C1 V2 V3 V4 C + _ 4.6 Sơ đồ khối phần V ID IFA MP VÀ VIDEO D ETECTOR 4,5MHz 39,75 41,25 VIDEO DETECTOR VIDEO DAMPER MHz SIF SOUND VIDEO Y+C+B IFAGC RFAGC 45,75 47,75 AGC Về cấu trúc mạch, có IC khác tên, cịn tầng khơng có thay đổi so với TV trắng đen Tầng tiền khuếch đại video ưu tiên khuếch đại cho âm làm tầng đệm cho tín hiệu video (tín hiệu video cực tính âm khoảng 5,1Vpp) 53 4.7 Giai đoạn xử lý tín hiệu V ID EO NTSC 3,58 (hoặc N3) 4.7.1 Tách Y khỏ i B C Tách tín hiệu Y khỏi C + Burst Điều dễ cần lọc: Lọc thông thấp  3MHz cho Y lọc băng thơng 3,08 ÷ 4,08MHz cho C + B Y LỌCTHÔNG THẤP DELAY 0,7 s Y Y+C+B C+B C L 3,08 4,08 MHz Ở đài phát Y qua mạch hn nờn nú i mau hn mu 0,7às ữ 0,79às Do phải cho đen trắng qua dây trễ 0,7µs để bù lại cho phần đến với thời điểm 4.7.2 Tách B mà u C Việc tách B màu C khó sóng 3,58MHz Tuy nhiên chúng lại thời điểm khác nhau:  B vùng xoá đường hồi  C vùng tiến xung quét ngang Vậy ta dùng BJT phân cực chạy hai thời điểm khác tách B khỏi C B BURST SEP T1 CHROMA AMP T2 C 56 s B C C+B s FlyBack Ta dùng Transistor T1 T2 dẫn điện thời gian khác nhờ phân cực xung FlyBack tín hiệu đảo 4.7.3 Mạch g iữ biên độ tín hiệu màu Mạch giữ biên độ tín hiệu màu khơng yếu sửa pha hai sóng tải phụ: 54 Ta cần giữ biên độ tín hiệu màu C thay đổi Vậy phải dùng mạch tương tự mạch AGC cho màu Khi C mạnh AGC phân cực yếu đổi lại C yếu AGC cho phép phân cực mạnh Với màu AGC có tên ACC (Automatic Color Control) cos   nd CHROMA AMP C SUB COLOR R Z COLOR RC B+ TINT ACC DET VR 10K ACC Khi qua nhiều mạch, sóng tải phụ đổi pha nên sắc màu bị sai, ta sửa pha lại cách cho qua mạch RC Chỉnh R để sửa pha lại cho R điện trở động BJT vCE tạo ra: R  v CE IE Thay đổi điện áp cung cấp Vcc vCE thay đổi R đổi nên pha thay đổi vì: cos   R Z Với Z  R  Z C Ta dùng biến trở TINT hay HUE để thay đổi Vcc * Chú ý thêm Mạch tích phân VV R I VR Vra Vra  C VV  Vra Vra chậm pha Vv góc  cos   Zc  c IZ c Vra  VR2  Zc R  Z c2 với   Cte  (   2  3,58 chẳng hạn) C >>  Zc   cos     90 o C >  cos     0o  đồng pha Mạch vi phân VV Vra Vra = VR  C VC VR Vra nhanh pha Vv:  VV 55 cos   R 2 R  Zc R   cos     90o R    cos     0o v Như thay đổi R ( CE  R ) tín hiệu lấy thay đổi pha so với tín hiệu IE vào 4.7.4 Tách đồng (Giải mã màu NTSC) TÁCH SÓNG Đ.BỘ Q LỌC 3,58 C Q L Z=0 C TÁCH SÓNG Đ.BỘ I LỌC 3,58 I L Z=0 C 3,58 (0o ) +33o +90o Sử dụng cách biểu diễn trực quan: Trong mạch tách sóng Q: {3,58 (33o) + Q} + {3,58 (123o ) + I} – 3,58 (33 o)  Q + {3,58 (123 o) + I} Qua mạch lọc 3,58  cịn Q Trong mạch tách sóng I: {3,58 (33o) + Q} + {3,58 (123o ) + I} – 3,58 (123o)  I + {3,58 (33o) + Q} Qua mạch lọc 3,58  I Như trước hết phải đồng sóng 3,58MHz máy thu với B XTAL 3,58(0o) P VPC 3,58MHz +180o B Dịch pha C 3,58(180o) LPF 3,58(0o) Đã so pha Sau có Q I dùng mạch MATRIX để tạo lại (B - Y) (R - Y) Q MATRIX I (B – Y) (R – Y) 56 Từ (B - Y) (R - Y) dùng mạch MATRIX để tạo (G - Y) (B – Y) (B – Y) R1 100K R2 20K (G – Y) (R – Y) 100K R3 56K R4 56K (R – Y) 1 ( G  Y)   ( B  Y )  ( R  Y) (Chung cho hệ) Cuối ta đưa tín hiệu màu vào đèn hình: Tín hiệu vào lưới: VGK = VG - VK Người ta đưa thêm BJT màu để có: -(B - Y) – Y = -B -(G - Y) – Y = -G -(R - Y) – Y = -R Y (B–Y) (G–Y) (R–Y) BJT – (B–Y) – (G–Y) BJT – (R–Y) BJT Screen +500V 5KV Focus 24KV 57 58 4.8 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT MÁY THU NTSC 3,58 B+ CONSTRAST TUNE R IF B+ Y BRIGHTNESS BRIGHT MHz LPF DELAY 0,7 s Y LUMA AMP1 Q DEMOD +33o Y LUMA AMP2 VIDEO DET Q (B–Y) C 3,58(33 ) L TRAP MHz MATRIX +90o BURST SEP AMP 4,08 B+C C (R–Y) 3,58 3,58(0 ) fH LPF C L 3,58(00) ACC DET fH I I DEMOD BPF CHROM A I (G–Y) AMP P +180o 3,08 AMP C ACC SUB COLOR COLOR CHROM A II COLOR KILLER TINT +B TINT TRAP AMP 59 ... chói Y từ camera màu 4. 3 .2 Bước thứ hai Tạo hai tín hiệu sắc I Q từ tín hiệu (B - Y) (R - Y) sau: I = 0, 74 (R - Y) - 0 ,27 (B - Y) Q = 0 ,48 (R - Y) + 0 ,41 (B -Y) (B – Y) I (0  1 ,2 MHz) MATRIX (R... diode biến dung Cv để tìm đài CV +25 V 82PF C4 68P 42 PF 10P (-V) V1 C3 C2 C1 V2 V3 V4 C + _ 4. 6 Sơ đồ khối phần V ID IFA MP VÀ VIDEO D ETECTOR 4, 5MHz 39,75 41 ,25 VIDEO DETECTOR VIDEO DAMPER MHz... cho hệ) Cuối ta đưa tín hiệu màu vào đèn hình: Tín hiệu vào lưới: VGK = VG - VK Người ta đưa thêm BJT màu để có: -( B - Y) – Y = -B -( G - Y) – Y = -G -( R - Y) – Y = -R Y (B–Y) (G–Y) (R–Y) BJT –